CRYOPHYSIQUE ou PHYSIQUE DES BASSES TEMPÉRATURES

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La nouvelle physique atomique »  : […] Depuis le début du xx e  siècle, la physique quantique n'a cessé de surprendre, d'intriguer et d'émerveiller. Elle permet, entre autres, de réconcilier les descriptions ondulatoires et corpusculaires, irréductiblement contradictoires en physique classique. Depuis le début du xxi e  siècle, les physiciens savent désormais manipuler les atomes pour utiliser cette dualité. Ils parviennent à capturer […] Lire la suite

BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

  • Écrit par 
  • Elisabeth GIACOBINO
  •  • 2 756 mots

Dans le chapitre « La recherche de la condensation de Bose-Einstein »  : […] Plusieurs équipes scientifiques avaient entrepris une recherche de longue haleine pour mettre en évidence cette condensation dans des conditions proches de celles d'un gaz parfait. Pionniers dans cette véritable quête du Graal, Dan Kleppner et ses collaborateurs au M.I.T. avaient choisi l'hydrogène comme particule à condenser. En effet, les atomes d'hydrogène soigneusement préparés, avec leurs sp […] Lire la suite

CORNELL ERIC A. (1961- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 404 mots

Physicien américain, co-lauréat avec Carl Wieman et Wolfgang Ketterle du prix Nobel de physique 2001 pour la découverte du premier condensat de Bose-Einstein. Né le 19 décembre 1961 à Palo Alto (Californie), Eric A. Cornell est le fils d'un professeur de génie civil au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) de Cambridge (États-Unis). Après avoir commencé ses études supérieures en physique […] Lire la suite

DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 111 mots
  •  • 1 média

En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique proche de 30 kelvins. La multiplication des études sur diverses céramiques dans le climat d'intense compétition […] Lire la suite

EFIMOV VITALY (1938- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 644 mots

Physicien russe, Vitaly N. Efimov est né en 1938 à Leningrad (aujourd’hui Saint-Pétersbourg). Après sa thèse soutenue en 1966 à l’institut physico-technique Ioffe de cette ville, Efimov a publié en décembre 1970 un court article de deux pages intitulé « Niveaux d’énergie dus aux forces résonantes à deux corps dans un système à trois corps » dans la revue européenne Physics Letters . Il y démontr […] Lire la suite

FROID, physique

  • Écrit par 
  • Jean MATRICON, 
  • Georges WAYSAND
  •  • 4 032 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La physique du froid »  : […] La définition la plus simple qu'on puisse donner du froid est l'absence de chaleur. Cette définition n'a de sens que si l'on sait mesurer la chaleur, en ajouter ou en retrancher à un objet. La thermodynamique statistique, dont les bases ont été posées par Ludwig Boltzmann dans les années 1870, montre que la chaleur contenue dans un objet n'est rien d'autre que l'énergie d'agitation désordonnée de […] Lire la suite

GIAUQUE WILLIAM FRANCIS (1895-1982)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 359 mots

Physico-chimiste américain né à Niagara Falls (Canada), mort à Berkeley (Californie). William Francis Giauque soutient en 1922 sa thèse de doctorat à l'université de Berkeley, où il effectuera toute sa carrière scientifique : il y est nommé assistant en 1922, professeur la même année, et y prend sa retraite en 1962. Théoricien de talent et excellent expérimentateur, Giauque va appliquer avec succè […] Lire la suite

KAMERLINGH ONNES HEIKE (1853-1926)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 371 mots

Né le 21 septembre 1853 à Groningue (Pays-Bas), Heike Kamerlingh Onnes était issu d'une famille de riches marchands et industriels. Après des études à l'université de Groningue, interrompues par un séjour de trois semestres à Heidelberg où il côtoya Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff, il soutint sa thèse de doctorat en 1879 sur « de nouvelles preuves de la rotation axiale de la Terre ». Après quelq […] Lire la suite

KAPITSA PIOTR LEONIDOVITCH - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Vladimir CHEVTCHENKO
  •  • 1 055 mots

Physicien, membre correspondant de l'Académie des sciences de l'U.R.S.S. à partir de 1929, membre titulaire à partir de 1939, Piotr Leonidovitch Kapitza est né le 9 juillet 1894, à Kronstadt, d'un père ingénieur et d'une mère femme de lettres et pédagogue. Après des études au collège technique de Kronstadt (1912), Kapitza entre à l'Institut polytechnique de Saint-Pétersbourg (Leningrad). Il y tra […] Lire la suite

KETTERLE WOLFGANG (1957- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 322 mots

Physicien allemand, colauréat avec Eric Cornell et Carl Wieman du prix Nobel de physique 2001 pour la découverte du condensat de Bose-Einstein. Né le 21 octobre 1957 à Heidelberg, Wolfgang Ketterle a effectué ses études supérieures à l'université de Heidelberg puis à l'université technique de Munich. Il fait ses premières recherches sur l'analyse expérimentale des semiconducteurs par spectroscopi […] Lire la suite

LEE DAVID (1931- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 362 mots

Né le 20 janvier 1931 à Rye, dans l'État de New York, David Lee fit ses études supérieures à Harvard puis à l'université du Connecticut ; il soutint sa thèse en 1959 à l'université Yale et rejoignit aussitôt l'université Cornell où il effectua toutes ses recherches. Avec son collègue Robert C. Richardson et leur étudiant Douglas Osheroff, ils découvrirent en 1972 que l'hélium 3, isotope d'hélium […] Lire la suite

LEGGETT ANTHONY J. (1938- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 348 mots

Né le 26 mars 1938 à Londres (Royaume-Uni), le physicien théoricien Anthony J. Leggett a largement contribué à la compréhension moderne des phénomènes de superfluidité de certains matériaux à très basse température. Après des études à l'université d'Oxford où il soutient sa thèse en 1964, il partage ses premières années de recherches entre Oxford et l'université de l'Illinois. Il enseigne ensuite […] Lire la suite

OSHEROFF DOUGLAS DEAN (1945- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 364 mots

Né le 1 er  août 1945 à Aberdeen, dans l'État de Washington, Douglas Dean Osheroff finissait ses études doctorales à l'université Cornell lorsqu'il découvrit, avec ses directeurs de thèse David Lee et Robert C. Richardson, que l'hélium 3, isotope d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une température de quelque 2 millikelvins. Ce résultat, qui ne […] Lire la suite

PICÈNE

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 334 mots
  •  • 1 média

Le picène est un hydrocarbure aromatique associant cinq cycles benzéniques alignés . Les électrons associés aux liaisons doubles se répartissent sur toute l'étendue de la molécule. Quand, à très basse température (voisine du zéro absolu, – 273  0 C), on dope un cristal fait de molécules de picène par des atomes métalliques de la famille des alcalins, il apparaît une supraconductivité due au dépla […] Lire la suite

RICHARDSON ROBERT COLEMAN (1937-2013)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 346 mots

Né le 26 juin 1937 à Washington, Robert Coleman Richardson soutint sa thèse de doctorat en 1966 à l'université Duke en Caroline du Nord et devint professeur à l'université Cornell en 1967. Avec son collègue David Lee et leur étudiant Douglas Osheroff, ils découvrirent en 1972 que l'hélium 3, isotope d'hélium dont le noyau contient deux protons mais un seul neutron, devient superfluide à une tempé […] Lire la suite

SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
  •  • 5 817 mots
  •  • 5 médias

La « superfluidité » est une propriété qu'ont certains liquides ou gaz de s'écouler beaucoup plus facilement que les autres. Un superfluide peut s'écouler sans résistance aucune même à travers les plus petits orifices. De plus, les superfluides ont d'autres propriétés remarquables. Par exemple, la chaleur s'y propage sous forme d'ondes et les tourbillons y sont tous identiques. La superfluidité n' […] Lire la suite

SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 5 950 mots
  •  • 13 médias

Dans les années 1910, la théorie des métaux de Paul Drude attribue leur conductivité à l’existence en leur sein d’électrons libres, non liés aux ions du réseau cristallin. Cette conductivité est limitée par l’interaction avec les vibrations de ce réseau (ou phonons) et les impuretés du métal. Cette théorie prévoyait une décroissance de la résistivité électrique ρ du métal avec l’abaissement de l […] Lire la suite

SUPRACONDUCTIVITÉ CONVENTIONNELLE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 705 mots
  •  • 1 média

Les matériaux supraconducteurs sont très divers, et leur état supraconducteur est toujours difficile à atteindre. La température critique ( T c ) en dessous de laquelle ils n’opposent aucune résistance au passage d’un courant électrique est en général extrêmement basse, de l’ordre de quelques kelvins (4 K pour le mercure, 7 K pour le plomb). La découverte en 1986 (par Johannes Bednorz et Karl Mül […] Lire la suite

THERMODYNAMIQUE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard DIU
  •  • 6 108 mots

Dans le chapitre « Le troisième principe et le principe zéro »  : […] Les premier et deuxième principes ont pendant longtemps joué le rôle primordial de postulats de la théorie physique qu'est devenue avec eux la thermodynamique. Ils le restent dans certaines présentations de cette théorie, et sont en tout cas le point de départ de la plupart des applications. Pourtant, l'évolution des techniques expérimentales et la recherche d'une plus grande cohérence théorique o […] Lire la suite

TISZA LASZLO (1907-2009)

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
  •  • 1 121 mots

Né à Budapest en 1907, le professeur Laszlo Tisza est mort à Newton, près de Boston (Massachusetts, États-Unis) le 15 avril 2009, à près de cent deux ans. Fuyant la Hongrie puis l’Ukraine, il s’était réfugié au Collège de France en septembre 1937, puis aux États-Unis en mars 1941. Là, il fut embauché par le Massachusetts Institute of Technology (MIT) où il devint professeur et enseigna jusqu’en 19 […] Lire la suite

WIEMAN CARL E. (1951- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 403 mots

Physicien américain, co-lauréat avec Wolfgang Ketterle et Eric Cornell du prix Nobel de physique 2001 pour la découverte du condensat de Bose-Einstein. Né le 26 mars 1951 à Corvallis (Oregon), petit-fils d'un professeur de théologie à l'université de Chicago, Carl E. Wieman passe la plus grande part de sa jeunesse dans les grandes forêts de l'Oregon où ses parents, après des études universitaires […] Lire la suite

WINELAND DAVID JEFFREY (1944- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 330 mots
  •  • 1 média

Physicien américain, colauréat du prix Nobel de physique 2012 pour « avoir mis au point des méthodes expérimentales novatrices permettant de mesurer et de manipuler des systèmes quantiques individuels ». Né le 24 février 1944 à Wauwatosa, près de Milwaukee (Wisconsin, États-Unis), David Jeffrey Wineland a passé sa jeunesse à Sacramento en Californie et a commencé ses études universitaires en phys […] Lire la suite

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Supraconductivité

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C'est en obtenant des températures de plus en plus basses que les physiciens sont parvenus à liquéfier les gaz : l'oxygène en 1877, l'hydrogène sept ans plus tard, et l'hélium en 1908 à un peu plus de 4 kelvinsGrâce à ces progrès, le Néerlandais Heike Kamerlingh Onnes et son équipe... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Crédits : Encyclopædia Universalis France

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