États de la matière

Crédits : Encyclopædia Universalis France

La glace l'eau et la vapeur d'eau sont trois états différents formés à partir de la même molécule H20. On passe d'un état à un autre en changeant de température sans modifier la pression ou en changeant la pression : solide, liquide, gaz sont trois phases qui coexistent en général.

Le plasma est un quatrième état de la matière. Dans un gaz les électrons gravitent autour des noyaux, alors que dans un plasma ils se déplacent de façon indépendante. Cet état est en général atteint à des températures extraordinairement élevées comme ici dans le soleil. Dans les tokamaks on essaie de produire un état semblable au plasma solaire pour générer de l'électricité.

Cette classification en 4 états de la matière est trop simplifiée, il existe par exemple une douzaine de variétés de glace, et on reconnaît facilement les deux principales phases du carbone solide : le graphite et le diamant. La différence entre ces deux états solides vient de la disposition des atomes dans différents empilements cristallins.

On a découvert de nombreux états aux propriétés paradoxales : les quasi-cristaux et des phases différentes quant aux propriétés magnétiques ou électriques, comme les célèbres supraconducteurs. La phase la plus surprenante est peut-être l'état superfluide de l'hélium à très basse température. Dans cette phase, la viscosité de l'hélium s'annule et le liquide grimpe le long des parois du récipient.

Auteur : Bernard Pire