Ralentir une particule dans le vide réduit sa vitesse et son énergie cinétique.
Si la particule est seule, il ne se passe pas grand-chose, elle est juste ralentie.
Par contre, si un groupe de particules est ralenti, des phénomènes intéressants
se produisent. Ralentir des particules est équivalant à réduire la
température
du système. La température est une mesure statistique du mouvement aléatoire des
particules. La température n'a pas de sens pour une seule particule. Il faut un
groupe suffisamment grand de particules pour définir une température.
Lorsque la température diminue, les atomes se condensent en liquide et ensuite cristallisent pour former un solide. Pour beaucoup d'éléments et de composé, c'est tout ce qui se passe en refroidissant. L'hélium agit bizarrement. Lorsque refroidit en deçà de 2,17 K, l'hélium perd sa viscosité et ne ressent plus aucune friction. Le liquide s'échappe du contenant en grimpant les parois! Voici un vidéo explicatif de la superfluidité:
Lorsque la température diminue, les atomes se condensent en liquide et ensuite cristallisent pour former un solide. Pour beaucoup d'éléments et de composé, c'est tout ce qui se passe en refroidissant. L'hélium agit bizarrement. Lorsque refroidit en deçà de 2,17 K, l'hélium perd sa viscosité et ne ressent plus aucune friction. Le liquide s'échappe du contenant en grimpant les parois! Voici un vidéo explicatif de la superfluidité:
Pour d'autres composés, comme le mercure, une chute de température entraîne de la
supraconductivité. La résistance électrique disparaît et les électrons circulent
sans aucune résistance. De plus, aucun champ électrique ne peut pénétrer le
supraconducteur. Voici un vidéo illustrant cette propriété:
Le supraconducteur est le rectangle gris. La pastille ronde est un aimant. Comme
le supraconducteur repousse les lignes de champ magnétique, l'aimant flotte sur le
supraconducteur. Le liquide versé est de l'azote liquide pour refroidir le supraconducteur.
Un solide devient supraconducteur lorsque les électrons libres de son réseau cristallin s'associent en paire dite de Cooper. Les électrons sont des fermions. Ils n'aiment pas être dans le même état quantique que leurs voisins. En coopérant deux à deux, les électrons agissent comme des bosons, qui aiment être identiques à leurs voisins. Le moment magnétique des paires de Cooper est nul, ce qui leur permet de circuler dans le solide sans rencontrer aucune résistance.
Un solide devient supraconducteur lorsque les électrons libres de son réseau cristallin s'associent en paire dite de Cooper. Les électrons sont des fermions. Ils n'aiment pas être dans le même état quantique que leurs voisins. En coopérant deux à deux, les électrons agissent comme des bosons, qui aiment être identiques à leurs voisins. Le moment magnétique des paires de Cooper est nul, ce qui leur permet de circuler dans le solide sans rencontrer aucune résistance.
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