La conquête du froid absolu

On considère souvent la maîtrise de la chaleur comme le plus grand triomphe de notre civilisation pourtant la conquête du froid est une aventure tout aussi extraordinaires qui après des débuts difficiles, nous amener à la frontière de l’ultra froid pendant des siècles le froid est resté un mystère inexplicable nul ne savait ce que, c’était et encore moins comment le domestiquer pourtant au cours des 100 dernières années le froid a révolutionné notre façon de vivre et de travailler imaginez des maisons et des supermarchés sans réfrigérateur ni produits surgelés des gratte ciel sans climatisation ou des hôpitaux sans oxygène liquide la technologie du froid, nous semble accessoires, c’est pourtant, elle qui, nous permis d’explorer aussi bien le cosmos que les profondeurs de notre cerveau et les progrès dans le domaine de l’ ultra froids qui ont notamment engendré les ordinateurs quantiques et les réseaux à grande vitesse pourraient même modifier la façon dont, nous pensons et interagissons voici l’histoire des scientifiques et des rêveurs qui au cours des quatre derniers siècles sont descendus de plus en plus bas dans l’échelle des températures pour conquérir le froid enrichir nos vies et tentaient d’atteindre la limite ultime aussi inaccessible que la vitesse limite de la lumière le zéro absolu le froid extrême a toujours occupé une place à part dans l’imaginaire collectif pendant des milliers d’années, il est apparu comme une force maléfique associé à la mort et à l’obscurité , c’était un phénomène inexpliqué etait-ce une substance un processus où un état particulier de la matière au xviie siècle nul ne le savait mais à londres tout le monde pouvait ressentir ses effets lors des rudes hivers qui asseyait la capitale à l’époque l’angleterre traverser ce qu’on appelle la petite aire glaciaire et il faisait extrêmement froid, il faut imaginer un monde où, on s’éclairait grâce au feu et où les gens avaient froid quasiment tout le temps, il devait ressentir le froid comme une présence une sorte d’agent qui a influé sur leur vie à marc fues dénoncent et s’accorder bien avec l’idée dominante que les philosophes avait hérité des grecs et d’aristote des centaines d’années plus tôt ve l’idée selon laquelle, il y avait deux éléments dans le monde le chaud et le froid faim qui fonctionnait symétriquement et pouvait se combiner ou se séparer l’homme a alors l’impression d’être à la merci du froid une force naturelle vu comme un acte divin et inspirant une admiration mêlée de crainte quiconque tente de manipuler le froid le fait à ses risques et périls le premier à essayer est un alchimiste cornelius dre bord en 1620 par une faute journées d’été, il invite le roi d’angleterre jacques 1er et son entourage a assisté à un événement stupéfiants dre bol qui est aussi le magicien de la cour a parié avec le roi qu’il pourrait transformer l’été en hiver , il va tenter de refroidir l’air dans la plus grande salle couverte du royaume westminster paul , il espère ainsi impressionné le souverain, il avait un esprit extraordinairement fertile, c’était un inventeur néo son univers était celui de l’alchimie des machines à mouvement perpétuel du temps de l’espace des planètes de la lune du soleil de dieu aussi car, il était très pieux, c’était quelqu’un pour qui la nature représentait tout un monde de possibilités le chimiste en rouchi de l’eau qui a toujours été fasciné par dre bob est ravi d’incarner le grand magicien de la cour comme beaucoup d’alchimiste drebel garder le secret sur ses méthodes mais szczyglo a une idée sur la façon dont, il s’y est pris pour fabriquer du froid artificiel pour arriver à la température la plus basse possible dre veulent savait que la glace était le point le plus froid qu’on peut normalement atteindre et il savait sans doute aussi que mélanger la glace avec des sels permet d’abaisser encore la température les seuls abaisse la température de fusion de la glace d’après shido drebel a dû utiliser du sel de table ordinaire qui provoque la baisse de température la plus importante mais du sel et de la glace n’aurait pu à eux seuls refroidir une salle aussi vaste que westminster hall rebels et mais inventer des machines complexes et andrew shiloh pense savoir comment fonctionnait celle de l’alchimiste, il devait y avoir un ventilateur qu’on faisait tourner pour envoyer de l’air chaud vassaux sur les récipients froid qu’on voit ici, c’était en quelque sorte le premier système de climatisation de l’histoire ce système peut-il vraiment transformé l’été en hiver l’idée était de mélanger tout ça le mieux possible en à peu près 5 secondes andrew chi de l’eau pose sur une étagère des bocaux remplis de mélange glacée pour créer les couloirs froids que l’air va traverser , on sent qu’il fait très froid en fait, je sens de l’air froid tomber sur mes mains parce que l’air froid est plus dense que l’air chaud et on le sent très nettement sur les doigts lorsque l’air ambiant est passé à travers l’étagère de bocaux sa température descend à environ 10 degrés comment le roi at, il réagi à cette rencontre avec le froid artificiel, il a certainement été saisie des routes et peut être même s’est, il demandé s’il fallait y voir la main de dieu où l’action de force démoniaque et il est sûrement parti al ahd en frissonnant de froid si drebel avait consigné son expérience, il aurait pu rester dans l’histoire comme l’inventeur de la climatisation mais, il faudra attendre près de trois siècles pour que cette idée prennent enfin son essor d’une façon générale la conquête du froid a intéressé des hommes préférent l’expérimentation aux actions d’éclat l’un des premiers et appliquer la méthode scientifique et robert boyle boyle est obsédé par une question fondamentale qu’est ce que le froid fils du comte de cork riche aristocrate, il met à profit sa fortune pour construire un grand laboratoire célèbre pour ses expériences sur la nature de l’air boyle devient aussi le premier maître du froid convaincu qu’il s’agit d’un sujet important mais négligée, il réalise des centaines d’expérience, il a passé systématiquement en revue toute une série d’idées sur ce qu’est le froid provient-il de l’air provient-il de l’absence de lumière et j’ai s’explique-t-il par l’existence d’ étrange particules dites frigorifique qui le produisent en seconde l’opinion la plus répandue à l’époque une opinion qu’il avait entrepris de combattre présenter le froid comme une substance primordial un corps qui se refroidit absorbe ce froid primordial et en se réchauffant, il expulse pensais que , c’était faux et il a fait des expériences pour le prouver boyle est intrigué par la façon dont l’eau se dilate quand, elle se transforme en glace , il veut savoir si cette augmentation de volume s’accompagne d’une augmentation de masse, il pèse donc un barils d’eau puis l’emportent dehors dans la neige où , ils le laissent gelé toute la nuit son raisonnement est le suivant si une fois l’eau prise en glace le baril pèse plus lourd alors peut-être le froid est , il vraiment une substance mais quand, il pèse à nouveau le baril, il constate que son poids est resté inchangé, il est donc évident pour lui que les particules d’eau s’éloignent les unes des autres voilà ce qui explique la dilatation non et non pas une substance extérieur qui pénétrerait dans le baril sens de plus en plus convaincus que le froid n’est pas une substance mais un phénomène en rapport avec les particules volent repense à d’autres expériences qu’il a fait avec une pompe r d son idée était que l’air emprisonné dans ce globe en verre est élastique quand, vous essayez de le comprimé, il résiste cette vision des choses est très étroitement liée à la façon dont, il étudie la chaleur et le froid , vous aurez son idée est que quand des substances telles que l’air se réchauffe , elles tendent à se dilater un peu comme si les petits ressorts dont d’après lui chaque particule d’air est composée se détendent est progressivement prenez plus de place et se dilate et experts pauvre cruche d’où sa conclusion que la chaleur est une forme de mouvement d’un type particulier etc en se refroidissant les corps sont animés de mouvements de plus en plus faible la sound res l’ouvragé le plus long publié par boyle porte sur le froid mais, c’est un sujet qu’il juge difficile à étudier , il se décrit comme un médecin travaillant dans une contrée lointaine sans outils ni médicaments pour explorer efficacement cette contrée du froid, il manqua bol un instrument essentiel un thermomètre précis ce n’est qu’au milieu du xviie siècle que les souffleurs de verre de florence commence à fabriquer des thermomètres calibre et il devient alors possible de mesurer en degré le chaud et le froid au lieu de mercure, on utilise de l’alcool bien plus léger les thermomètres mesures plusieurs mètres de long et sont souvent enroulées en forme de spirale mais un gros problème subsiste encore l’absence d’une échelle de température universel , il ya différentes manières d’attribuer des nombres aux divers degrés de chaud et de froid et ceux qui fabriquait les thermomètres n’arrivaient pas à s’entendre , vous aviez quelqu’un à florence qui en faisait un type quelqu’un d’autre à londres qui a fabriqué un autre et ils n’avaient pas tous la même échelle , c’était difficile d’essayer de standardiser les thermomètres imaginez que, vous vouliez établir une échelle de température la solution la plus évidente comme le savez les fabricants d’instruments et les expérimentateurs des 17 et 18ème siècles , c’est le trouver dans la nature une chose dont, vous êtes sûre qu’elle a toujours la même température et d’en faire votre point fixe une meilleure stratégie encore consiste à trouver deux de ces choses de façon à avoir un point fixe inférieur quelque chose de froid et un point fixe au supérieur quelque chose de chaud où, on puis de diviser la différence entre ces deux points ans en petite partie le problème était de trouver un phénomène dont, on pensait que la température et fx fait pour le point fixe inférieur, on pouvait choisir la température de la glace juste au moment où, il faut ensuite, il y avait un éventail presque infini de candidats possibles pour le point fixe supérieur en exemple isaac newton par exemple à travailler dur pour rétablir ce qu’il appelait une échelle de chaleur, il a déterminé par exemple la température qu’on arrivait tout juste à supporter quand ont plongé sa main dans l’eau chaude et koungou alors la température sous l’aisselle la température du sang la température de la cire juste quand, elles font l’échelle de température la plus simple est conçue par l’astronome suédois ander celsius en , il l’a dit visant 100 parties et c’est , elle qui reste la plus couramment utilisée de nos jours scale used by seul l’échelle originale de celsius étaient inversés, il avait attribué au point d’ébullition de l’eau la valeur zéro et au point de congélation la valeur semble et les chiffres augmentent et à mesure qu’on s’approchait du point de congélation , c’est un autre petit mystère non élucidés dans l’histoire du thermomètre pourquoi at-il graduée l’échelle de cette façon, c’est un clic douaniers protestent le botaniste line et président de l’académie suédoise des sciences qui après quelques années a déclaré que, c’était aberrant était qu’il fallait l’inversé les deux points pour obtenir ce que, nous appelons aujourd’hui l’échelle celsius san jose ce cas, elle tout un , il y a cependant une question que personne ne songe à poser jusqu’où peut-on descendre y at-il une limite inférieure absolue l’idée qu’une telle limite puisse effectivement existé doit marquer un tournant dans l’histoire du froid tout a commencé avec le physicien français guillaume montons, il faisait des expériences où, il chauffait et refroidissait des volumes d’air pour observer leur dilatation et leur contraction maintenant, on va mettre de la glace et voir ce qui se passe, il a remarqué que quand, on refroidit un volume d’air la pression diminue et il s’est demandé ce qui se passerait s’il continuait à le refroidir en étudiant la température par rapport à la pression à mon ton constate que quand la température diminue la pression en fait autant ce qui lui donne une idée extraordinaire à menton a commencé à s’interroger sur ce qui se passerait si , on prolonge et cette ligne jusqu’à ce que la pression soit égal à zéro et , c’est la première fois dans l’histoire qui est apparue l’idée d’un zéro absolu de température ces oppressions 0 température, c’était une idée révolutionnaire quand, on y pense d’imaginer que la température qui savoir une limite inférieure 1.0 et cause dans la partie supérieure, elle peut continuer d’augmenter à l’infini jusqu’à ce qu’il fasse de plus en plus chaud mais peut-être existe-t-il un point zéro tout commence dès ce week-end so i could fly évoque, on pouvait calculé où se situerait ce point 0,01 à mon tour n’a pas fait ce calcul mais d’autres l’ont fait plus tard et obtenu une valeurs qui n’étaient pas très éloigné de la valeur moderne environ – 273 degrés celsius d’un seul coup à montans réalise que si la température peut continuer à augmenter à l’infini , elle ne peut pas descendre plus bas que ce point absolue mais pour lui, c’est une limite théorique pas un objectif qu’il faut tenter d’atteindre avant que la science puisse progresser en direction de ce point zéro bien inférieures aux températures les plus froides trouver sur terre, il faut résoudre une question fondamentale pour la plupart des scientifiques, il ne fait désormais plus aucun doute que le froid est simplement l’absence de chaleur mais savoir ce qui se passe exactement quand, on chauffe ou refroidi une substance suscite toujours de vives polémiques rock l’argumentation dom com à montaud reposer entièrement sur l’idée que la chaleur est une forme de mouvement et que les particules se rapproche les unes des autres à mesure que la substance dans lesquelles, elles se trouvent refroidir malheureusement la science du froid est sur le point de subir un sérieux revers l’idée que le refroidissement est due au ralentissement des particules commencent à tomber en défaveur à la fin du xviiie siècle apparaît une théorie concurrentes une théorie extrêmement séduisante mais totalement fausses baptisé la théorie du calorique est là pour fer de lance le grand chimiste français antoine lavoisier comme la plupart des savants de son temps lavoisier est un riche aristocrate qui finance lui même ses recherches lui et sa femme qui l’assistent dans ces expériences font même réaliser leurs portraits par le célèbre peintre david lavoisier réalisent des expériences pour étayer l’idée que la chaleur est une substance un fluide son mât ce qu’il appelle le calorique , il a toujours été très préoccupé par l’idée qu’, il y avait dans l’air atmosphérique un élément qui pénétrait dans les corps et qui modifier leurs conditions par l’exemple le plus simple, c’est de dire que s’il y avait de la chaleur venant de l’air atmosphérique qui se projetait sur de la glace les chaleurs entrer dans la glace et la glace devenait de l’eau pour mesurer le calorique lavoisy conçoit un appareil auquel, il donne le nom de calories m, il remplit de glace le compartiment extérieur et réalise dans le compartiment intérieur des expériences générant de la chaleur et incluant parfois des animaux son but est de déterminer la quantité de calories dégagées , il recueille l’eau issue de la fusion de la glace et la pèse pour calculer la quantité de calories que générer, c’est un modèle très difficile à réfuter si, vous acceptez qu’il existe une substance sans masque difool avoise pour lavoisier la chaleur le calorique est un élément ou même titre que l’oxygène ou la zot john l’oxygène gazeux effet d’oxygène et de calorique enlever le calorique et l’oxygène pourrait se liquéfier, c’est un modèle très difficile à remettre en question parce qu’il explique beaucoup de choses et aussi parce que lavoisier et est un chimiste très éminent pourtant sa théorie du calorique a rapidement été mise à mal un homme est convaincu que lavoisier se trompe et il est déterminé à réduire à néant la théorie du cas loïc son nom le contrat mais ford , c’est un personnage haut en couleur né en amérique, il a espionné pour le compte des anglais pendant la révolution américaine et après avoir été forcé à l’exil est devenu ministre de l’électeur de bavière parmi ces diverses responsabilités , il est chargé de manufacture d’armes et , c’est là dans les années 1790 qu’il commence à réfléchir à la manière dont , il va pouvoir réfuté la théorie du calorique grâce au forage des canons rainford a remarqué que la friction produite par le forage d’un canon générait beaucoup de chaleur, il décide de faire des expériences pour la mesurer , il modifie la machine pour qu’elle produise encore plus de chaleur en l’équipant d’un forêt et nous c’est dans l’extrémité est immergé dans l’eau à mesure que le forez s’enfonce dans le canon la température de l’eau augmente jusqu au point d’ébullition plus le forage dure longtemps plus la quantité de chaleur produite est importante la théorie que rob ford avait élaboré sur le calorique à l’issue de ses travaux sur le forage des canons était l’antithèse de la théorie de lavoisier puisque lavoisier penser que la source de la chaleur et du calorique était dans l’air atmosphérique et que meurent une panda très bien démontré qu’en réalité la source de la chaleur, c’était la friction sur le métal malgré tous les efforts du contrôle ford la théorie de lavoisier reste dominante jusqu’à la fin du xviiie siècle son prestige scientifique est tel que peu osent remettre ses idées en question un prestige qui ne le protège pourtant pas du chaos de la révolution qui va bientôt interrompre ses recherches au plus fort de la terreur, il est arrêté puis guillotiné , il n’a pas été guillotiné à cause de ses recherches scientifiques mais parce qu’il faisait partie des fermiers généraux chargés de collecter les impôts n’ont fait que rien n’était plus impopulaire yves un collecteur des impôts après son exécution sa femme a quitté la france et a rencontré romford quand celui ci s’est installée en europe occidentale au début des années 1800 avec seagram ford l’a épousée, il a donc épousé la veuve de l’auteur de la théorie qu’il voulait contredire un enfant d’un homme très esthétique très autoritaire qui ne boit pas de vin qu’ils mangent peu qu’ils n’aiment pas la vie sociale qui ne s’intéresse en fait qu’à la science et qui a ses idées philanthropique de soupes populaires de deux fourneaux économique enfin tout sujet qui est qu’il est madame levier complètement indifférente , ils empêchent de sortir, ils l’empêchent de recevoir des amis, elle se venge en arrosant ses roses avec de l’eau bouillante bref la vie devient intenable et tout paris se moque d’eux parce que leur couple devient assez ridicule et au bout de quatre ans donc de vie conjugale , il divo après avoir quitté madame lavoisier romford consacre le reste de sa vie à son premier amour la science , il faudra attendre près de 50 ans pour que sa théorie de la chaleur et du froid soit enfin accepté, il continue d’encourager la science en fondant la royal institution de londres et c’est dans cette ville que va survenir la prochaine grande avancée dans la conquête du froid en 1823 michael faraday un jeune et brillant savant qui deviendra célèbre pour ses travaux sur l’électricité le magnétisme réalise par hasard une expérience qui va faire reculer la frontière du froid et entamé la descente vers le zéro absolu , on lui a demandé d’explorer les propriétés d’un nouveau gaz le chlore , il prend des cristaux de chlore et les fait chauffer à l’extrémité d’un tube scellé , il plonge l’autre extrémité du tube dans un bain de glace rapidement, ils voient se dégager du chlore gazeux de couleur jaune arrive alors un visiteur le docteur parisse celui ci lui fait remarquer la présence d’une substance huileuse au fond du tube curieux d’en savoir plus faraday décide d’ouvrir le tube mal lui en prend , on sous la pression le tube explose et le liquide huileux disparaît mystérieusement le lendemain faraday reconstitue ce qui s’est passé l’augmentation de la pression à l’intérieur du tube fermé a provoqué la liquéfaction du gaz par la suite, il utilise la même technique pour liquéfier de l’ammoniac , il constate que lorsqu, on libère la pression le liquide s’évapore et la température baisse fortement, il prédit qu’un jour ce phénomène de refroidissement sera peut être utile, il y à de fortes raisons de croire que cette technique de refroidissement à l’ammoniac sera utilisé avec succès pour conserver des substances animales et végétales à des fins alimentaires l’idée d’utiliser l’ammoniac comme réfrigérant est très en avance sur son temps et faraday n’est guère intéressé par l’exploitation commerciale de l’autre côté de l’atlantique un entrepreneur américain vu par une philosophie très différente est sur le point de commercialiser le froid une conversation avec son frère oriente frédéric, tu dors dans une voie qui va faire de lui l’un des hommes les plus riches d’amérique l’histoire raconte que pendant le dîner , il était en train de se demander ce qui pourrait leur rapporter de l’argent dans la ferme de leur père, il y avait des tas de cailloux mais personne ne paieraient pour ça alors, ils ont pensé à la glace dans certaines régions et elle est pourvue l’idée paraît folle mais, elle s’est avérée payante tudor commence à collecter de la glace sur les étangs de la nouvelle angleterre , il se rend vite compte qu’il a besoin d’instruments spécialisés pour répondre à la demande , il y avait de nouvelles si qui représentait une nette amélioration par rapport aux vieilles scies à bois parce que leurs dents et est aiguisé des deux côtés et elle coupait lors des deux mouvements de va-et-vient une équipe dégager un étang d’un hectare et demi en deux jours le rêve de tudor mettre la glace à disposition de tous ne se limite pas à la nouvelle angleterre , il vole expédié dans des régions chaudes comme les caraïbes et le sud des états unis quand, il a essayé de convaincre les propriétaires de bateaux de transporter sa cargaison de glace, ils ont tous refusé parce qu’il ne voulait pas d’eau à l’intérieur de la coque , il a donc dû trouver des investisseurs pour financer l’achat d’un bateau baptisé the favorite la nouvelle angleterre devient le réfrigérateur du monde des cargaisons de glace partent vers les caraïbes l’amérique du sud et l’europe tudor atteint même l’inde et la chine regardant les coupeurs de glace travailler sur l’étang de walden l’écrivain henry thoreau s’émerveillent de penser que l’eau où, ils se baignent parcours la moitié du globe pour finir dans la tasse d’un philosophe des indes orientales rapidement surnommé le roi de la glace, tu dors commencent à utiliser des chevaux et des armées d’ouvriers pour exploiter des volumes de plus en plus importants et faire face à une demande croissante dans la seconde moitié du 19e siècle l’industrie de la glace finit par employé des dizaines de milliers de personnes tudor est devenu le plus gros distributeur de glace est l’un des premiers millionnaires américains un seul de ces bateaux partant pour les caraïbes lui rapporter 6000 $ et ça à une époque où les gens gagner 2 ou 300 dollars par an gagner des milliers de dollars paraissait inconcevable même en perdant 20 % de la glace pendant le voyage les bénéfices étaient colossaux la réussite de tudor repose sur une propriété remarquable de la glace, il faut autant de chaleur pour faire fondre un bloc de glace que pour porter la même quantité d’eau à environ 80 degrés ce qui veut dire que la glace mais longtemps à fondre même quand, on les expédie vers des climats chauds ce qui a débuté comme une petite entreprise familiale devient un commerce mondial frédéric tudor a réussi à industrialiser le froid de la même manière que les grands pionniers de la vapeur ont domestiqué la chaleur dans les années 1830 la révolution industrielle bat son plein mais pour que puisse s’accomplir l’étape suivante dans la conquête du froid, il faudra paradoxalement attendre l’apparition des machines à vapeur et le principe de la conversion de la chaleur en mouvement , c’est en effet seulement ensuite que seront mises au point les premières machines capables de produire une réfrigération artificiel match us combien de travail utile pouvez , vous tirer d’une certaine quantité de chaleur au début des années 1800 cette question était devenu le problème économique le plus important d’europe the mic pour faire des bénéfices, il fallait convertir efficacement la chaleur en mouvement sans gaspiller de chaleur et en obtenant le maximum d’effets mécaniques le premier à s’attaquer réellement au problème est un jeune ingénieur français sadi carnot pour lui améliorer l’efficacité de la machine à vapeur pourrait aider à redresser l’économie française après la défaite de waterloo au conservatoire des arts et métiers , il commence à étudier comment une machine à vapeur transforme la chaleur en travail mécanique des régionales , c’est l’originalité de la démarche de carnot selon moi a été de montrer que pour extraire de l’énergie du travail est une machine à vapeur , il faut une source de hautes températures la chaudière est une source de basses températures le condensateur est l’essence de la machine à vapeur pour car, nous c’est que la chaleur face de la haute température de la chaudière à la basse température du condensateur dans les machines à vapeur tout indique que la chaleur, c’est cool autour de la machine est que lorsqu, elle s’écoule la machine produit un travail mécanique quoi kramer la conséquence, c’est que la chaleur n’est ni consommer ni détruites , on l’a fait simplement circuler et elle produit un travail , on peut donc établir une analogie entre la chaleur d’une machine à vapeur lots d’un moulin à eau , c’est l’écoulement de la chaleur qui fait que la machine à vapeur fonctionne carnot comparé l’écoulement de la chaleur à l’écoulement de l’eau sur une roue à aubes , il note que la quantité de travail mécanique produite dépend de la distance sur laquelle l’eau chute l’idée nouvelle, c’est que la machine à vapeur fonctionne de la même manière sauf que cette chute est une chute de température entre la partie la plus chaude est la plus froide de la machine plus la différence de température est importante plus en produits de travail car non exposé cette idée dans un livre écrit pour le grand public au lieu d’être saluée par la communauté scientifique comme un ouvrage de référence celui ci est donc largement ignorée voici ce livre la seule publication de carnot réflexion sur la puissance motrice du feu de 1824 un petit livre 218 pages tiré à 600 exemplaires seulement est passée pratiquement inaperçue de son vivant vingt ans après sa publication le physicien écossais william thompson veut absolument s’en procurer un exemplaire , il se trouve ici à paris et passe un temps fou à aller voir les libraires à aller voir les bouquinistes installées sur les quais de la seine en leur demandant le livre mais tous y répondent qu’ils n’en n’ont jamais entendu parler william thompson le futur lord kelvin l’un des fondateurs de la nouvelle science de la thermodynamique fini par en dénicher un exemplaire les idées de carnot est à définir deux lois fondamentales régissant les flux d’énergie la première dit que l’énergie peut être convertie d’une forme à une autre mais ne peut jamais être créés ou détruits la seconde énonce que la chaleur ne s’écoule que dans une seule direction du chaud au froid dans la seconde moitié du 19e siècle cette nouvelle conception de l’énergie ouvre la voie à la production artificielle du froid tous cycles de réfrigération est basé sur l’écoulement de la chaleur du chaud au froid qu’il s’agisse d’un réfrigérateur ou d’une machine à glace fonctionnant à vapeur à dans la première étape de ce cycle des pistons géant comprime de l’ammoniac en un liquide chaud l’ammoniaque liquéfié est pompée dans un condensateur où, il est refroidi puis, il est envoyé dans des tuyaux passant sous les réservoirs d’eau au cours de l’étape suivante l’ammoniac liquide s’évapore et la température diminue à mesure que l’ammoniac absorbent la chaleur de l’eau environnante les réservoirs d’eau se transforme en bloc de glace dans les années 1880 de nombreuses villes américaines possèdent des fabriques comme celle ci qui peuvent produire 150 tonnes de glace par jour pour la première fois la glace artificielle menace le commerce de la glace naturelle lancée par frédéric tudor l’appétit des américains pour la glace est insatiable abattoirs brasserie et entrepôts de nourriture en font une importante consommation une fois d’éviter à la chaîne dans les abattoirs de chicago la viande est expédié en train dans des wagons de marchandises refroidi par des blocs de glace de new york los angeles les restaurants peuvent désormais servir de la viande fraîche à des milliers de km des centres d’élevage les fruits et les légumes deviennent disponibles hors saison et le régime alimentaire urbain s’améliore faisant des citadins américain les gens les mieux nourris au monde et pour qu’on puisse tout garder au frais chez soi le livre vient recharger les glacières lors de sa tournée hebdomadaire l’origine de la réfrigération remonte aux expériences de faraday sur la liquéfaction de l’ammoniac au milieu du 19e siècle faraday cherche en fait à descendre plus bas dans l’échelle des températures en liquéfiant de nouveaux gaz , il atteint moins 130 degrés puis reste bloquée car certains les gaz les plus courants ne se liquéfie pas, il finit par abandonner ce domaine de recherche pendant plus de trente ans personne ne parvient à descendre au delà de moins 130 degrés et le zéro absolu reste un but inaccessible michael faraday dans la première moitié du 19e siècle avait laissé aux physiciens et chimistes une sorte de terre vierge à défricher ce qu’il appelait les gaz permanent hawks l’hydrogène l’azoté l’oxygène qui semblait impossible à liquéfier en dessous de 9 , c’était comme un no man’s land infranchissable le défi pour les savants de la fin du 19e et est de transformer ces gaz en liquide de tonnes des 15-16 inch au plus haut les couettes ce n’est qu’en 1873 qu’un physicien hollandais van der waals parvient à expliquer pourquoi ces gaz ne se liquéfie pas en estimant la taille des molécules et les forces qui s’exercent entre, elles il montre que pour liquéfier ses gazoducs comprimant, il faudrait les refroidir en dessous d’une température critique , il a expliqué du moins en théorie comment liquéfié ce qu’on appelle les gaz permanent mais le défi pratique demeure et devient pour les scientifiques de toute l’europe une véritable obsession cette question des gaz permanent tout le monde se la posait, il y avait donc pas mal de gens ambitieux en europe qui essayait de s’y consacrer l’un d’entre eux était français, c’était louis paul qualité, il était directeur d’une petite usine de métallurgie à châtillon sur seine qui fabriquait des chaînes qualité est le premier à liquéfier l’oxygène, il en fait la démonstration devant d’éminents physicien à l’école normale à paris désireux d’être reconnu en tant que scientifique , il est ravi d’apprendre qu’il a été nommé pour être élu à l’académie des sciences la veille de noël 1877 caille paix est arrivée dans cette cour et la traversée pensons vraiment que la séance de l’académie au moment où, elle parlerait de la physique allait lui être entièrement consacré et s’en serait , c’est que ce serait son jour de loi en fait ça s’est passé tout à fait différemment de ce qu’il avait imaginé quand, on est arrivé à la physique le représentant à paris d’une compagnie suisse s’est levé et a dit, je viens de recevoir un télégramme de monsieur raoul piqueté qui annonce qu’il a réussi hier la liquéfaction de l’oxygène surprise de qualité qui se trouvait en quelque sorte volé de son succès et a été obligé de le partager avec quelqu’un d’autre à ce moment là quand même pour sauver la situation le secrétaire de l’académie a dit, je demande qu’on ouvre le pli scellé que monsieur qualité a fait déposer la semaine dernière et se pliera compter que la semaine précédente louis-paul qualité devant ses amis académiciens avait à l’école normale répéter l’expérience qu’il avait déjà réussi châtillon-sur-seine de liquéfier de l’oxygène kite est prend sa place parmi les autres grands académiciens après avoir liquéfié l’oxygène, il liquéfie la zot atteignant ainsi un nouveau record moins 196 degrés mais descendre plus bas représentent un énorme défi scientifique et il se voit contraint d’y renoncer à la fin du 19e siècle les grands explorateurs pénètre de plus en plus profondément dans les régions les plus froides de la terre les pôles nord et sud cette rivalité pour l’exploration des pôles va de pair avec une compétition – public mais tout aussi intense pour atteindre le point le plus froids de l’univers le zéro absolu un point dépourvu de toute forme d’énergie thermique parmi les favoris de cette course au froid figurent james dewar professeur à la royal institute de londres en 1891, il donne l’une de ses célèbres conférences publiques du vendredi soir sur les prodiges du froid extrême dewar est un scientifique écossais astucieux très ambitieux un esprit très pratique, il n’arrivait vraiment à montrer tant à ses collègues qu’aux spectateurs payants qui venait écouter ses conférences brillante certains des secrets de la nature sept balles en caoutchouc, elle rebondit parfaitement, je vous en conviendrez mais voyons ce qui se passe après quelques secondes d’immersion dans l’oxygène liquide pour réaliser ces recherches dewar invente le vase sous vide qui porte toujours son nom maintenant voyons ce qui va se passer le froid a joué un grand rôle dans la vie de james the war enfin, il fait du patin sur un étang gelé en écosse plus tard, il affirmera que son expérience précoce la plus formatrices résulte d’un accident lié à la pratique de ce sport après être passé à travers la glace dewar a été secourue mais une fois ramené chez lui , on a découvert qu’il souffrait de rhumatisme articulaire aigu et il est resté alité huit mois comme ses membres menacé de s’atrophier le menuisier du village la fée bricoler pour faire travailler ses membres en particulier ses mains et entre autres, il a fabriqué un violent, il a acquis ainsi des compétences mécanique qui lui ont servi plus tard quand, il a dû concevoir des machines vingt ans après la liquéfaction de l’oxygène et de l’azoté personne n’a réussi à franchir la barrière des moins de 100 degrés, il faut tout le génie et la ténacité de dewar pour concevoir un appareil capable de liquéfier le gaz suivant le dernier des gaz permanent reste à liquéfier l’hydrogène aux environs de moins 250 degrés centigrades sera le plus grand accomplissement de notre temps un triomphe de la science of sound dewar est déterminé à être le premier à gravir ce qu’ils appellent le mont hydrogène mais, il n’est pas seul son rival le plus redoutable est un brillant néerlandais ike kamerlingh onnes s camerounaise kamerlingh onnes s étaient plus jeunes que dewar et il éprouver un certain respect pour son aîné de warluis ne nourrissait pas des sentiments aussi chaleureux envers son rival dans la course au froid dewar est conscient que kamerlingh onnes s à une nouvelle conception de la science et qu’il projette de construire un laboratoire de dimension industrielle quand, on s a pris la tête du laboratoire de physique de l’ied, il n’avait que 29 ans, il a prononcé son allocution inaugurale ici dans la salle de conférence de l’académie à l’université de l’ied tout était dans ce discours, il expliquer quoi faire dans les années à venir , il parlait de liquéfier des gaz pour rendre les physiciens hollandaise célèbre à l’étranger , il avait une vision à long terme étonnant le laboratoire de kamerlingh onnes s ressemble à une usine , il engage des fabricants d’instruments des souffleurs de verre et une armada de jeune laborantin surnommé les garçons bleus en raison de la couleur de leur blouse plus tard, il crée une école de formation technique qui existe encore aujourd’hui dewar et aunès ne peuvent pas être plus différent très secret sur ces travaux de warcq h au public certaines parties de ces appareils avancés conférence connaissent lui commente les avancées de son laboratoire dans une revue mensuelle si younès et la tortue de la fable dewar en est le lièvre devoir arrêter un brillant expérimentateurs un homme qui pouvait fabriquer lui même ses instruments et était partisan de la force brute , c’est à dire réunir les instruments mettre l’expérience en place et essayer de tout s’efforce d’obtenir le résultat souhaité à kamerlingh onnes s avait une conception très différente des choses crise fait, il a inauguré ce qu’on appelle aujourd’hui la science lourde contrairement à the war aunès pense que des calculs théoriques détaillées sont indispensables avant de se lancer dans des expériences , c’est un disciple et un proche de van der waals dont la théorie à contribuer à résoudre le problème de la liquéfaction des gaz permanent si leur approche est différente honey ses devoirs utilise un procédé similaire pour tenter de liquéfier l’hydrogène le rider de descendre par étapes en utilisant plusieurs gaz en cascade qui se liquéfie à des températures de plus en plus basses quand, on comprime le premier gaz vu qu’on le laisse se détendre dans un serpentin plongé dans un réfrigérant, il se liquéfie le gaz liquéfié pénètre dans le vase suivant où, il sert de réfrigérant au deuxième gaz une fois compris mais l’étendue ce deuxième gaz se liquéfient et tombe à une température encore plus basses le deuxième liquide refroidi à son tour le gars suivant et ainsi de suite étape par étape les gaz liquéfié deviennent de plus en plus froid chacun permet d’abaisser suffisamment la température du suivant pour que celui ci se liquéfie au final, c’est l’hydrogène qui est refroidie l’idée étant de le soumettre à une pression énorme 180 fois supérieure à celle de l’atmosphère et de le libérer brusquement à travers une valve l’expérience doit provoquer une énorme chute de température suffisante pour transformer l’hydrogène gazeux en hydrogène liquide à -252 degrés soit seulement 21 degrés au dessus du zéro absolu et overijse et c’était ça qui était risqué parce que l’appareil atteignent et des températures très basses ce qui le fragilisent est le rendez facilement cassables en même temps les pressions auxquelles, il était soumis devenait extrêmement élevé d’où un risque d’explosion , il a pris des risques considérables aussi bien pour lui même par son courage , c’était un lion que pour son entourage tous les instruments avec lesquels, il travaille et pouvait se briser ou explosé et il n’était pas rare que ça arrive était de nombreuses explosions se produisent dans le laboratoire de dollars plusieurs de ses assistants perdre la vue lorsqu’ils sont atteints par des éclats de verre et actuels dans son carnet, il noté en détail ce qui se passait dans l’appareil mais pas ceux qui arrivaient au laborantins sauce, on a l’impression qu’il accordait plus d’importance à ces appareils kc assistance ses assistants lui étaient fidèles, ils continuer de travailler pour lui , il ya un tableau qui le représente en train de faire une conférence avec deux de ses assistants l’un avait perdu un oeil mais le peintre le montre tournée de l’autre côté si bien qu’on ne le remarque pas, il y avait donc quelque chose entre devoirs et ses assistants pour qu’ils conservent envers lui une loyauté qui serait presque inconcevable aujourd’hui allied aunès est aux prises avec les autorités municipales si inquiète à la perspective d’une explosion qu’elle ordonne la fermeture de son laboratoire e dewar envoie une lettre de protestation mais le laboratoire de ness restent fermées pendant deux ans ono à tous et en hesse a dû attendre encore et encore et encore de voir commençait déjà à liquéfier l’hydrogène et aunès posséder les appareils pour le faire aussi mais, il ne pouvait pas s’en servir et a perdu la bataille avant même qu’elle commence , on est en 1898 dewar tentent depuis plus de vingt ans de liquéfier l’hydrogène et , il est enfin prêt pour l’assaut final contre le mans hydrogène en utilisant de l’oxygène liquide dewar amène l’hydrogène gazeux à moins 200 degrés centigrades , il augmente la pression jusqu’à ce que les vaches soient sur le point d’exploser puis ouvre la dernière valve de la cascade chez rogers aus peu après l’embout s’est obstrué mais par chance, il ses débouchés et presqu’immédiatement de maastricht goutte de liquide se sont mises à tomber et il s’en est rapidement accumulée 20 centimètres que dewar à liquéfier l’hydrogène le dernier des gaz dit permanent pour le prouver, il prend un petit tube d’oxygène liquide et le plonge dans l’hydrogène liquide instantanément l’oxygène liquides gels et devient solide à présent, il n’y a plus de doute, il vient de produire le liquide le plus froid qui existe sur terre et s’est approché plus près du zéro absolu que quiconque avant lui , il s’est dit qu’il avait accompli le plus grand exploit scientifique du monde qu’il serait acclamé et recevrez tous les prix existant ça n’a pas été le cas 5view pour devoir, c’était l’ambition de l’alpiniste, vous venez de faire l’ascension du plus haut pic qu’on puisse voir aux alentours et en arrivant au sommet, vous voyez une autre montagne encore plus haute juste derrière just perdre cette montagne, c’est l’hélium un gaz inerte récemment découvert van der waals a prédit que l’hélium se liquéfie rey à une température encore plus basses que l’hydrogène environ 5 degrés au dessus du zéro absolu l’hélium est un gaz extrêmement rares et difficiles à purifier dewar parvient à s’en procurer une petite quantité aunès lui mais trois ans à réunir assez pour alimenter son gigantesque laboratoire pourtant à mesure que le stock de dewar s’amenuisent le lièvre commence à prendre du retard sur la tortue un jour alors qu’il travaillait avec de l’hélium un des assistants de dewar a tourné un robinet vers la gauche au lieu de la droite un bon volume de gaz s’était échappé , ils n’ont rien pu faire pendant six mois dewar était furieux reste qu’au bout d’un moment dewar écrit à onesse pour lui annoncer qu’il se retire de la course que les problèmes de liquéfaction de l’hélium sont telles qu’il n’y arrivera pas tout compris dans les champs de bataille de la science sont au centre d’une guerre perpétuelle dans laquelle, il n’y a aucun espoir de victoire finale de saab servir dans l’armée de la science avoir montré l’initiative suffi à satisfaire l’ambition légitime de tous ceux qui étudient la nature merci , il est intéressant de voir que les scientifiques sont souvent mû par l’esprit de compétition car le désir d’être le premier ou bocelli face et ce qui est vraiment fascinant dans la course au zéro absolu, c’est que l’objectif se déplace au fur et à mesure en sciences la course ne vise pas un objectif prédéterminé une fois que, vous l’avez atteint, on ne dit pas l’histoire est finie et le rideau tombe au contraire, vous découvrez des choses auxquelles, vous ne, vous attendiez pas mes chronos la nature est astucieuse comme aurait dit einstein , elle ne cesse de poser de nouveaux défis que ceux qui avaient pris le départ de la course n’avait pas prévu un jour d’été 1908 onet demande à son assistant en chef flimm de traverser le fleuve pour le rejoindre, ils sont enfin prêts à tenter la liquéfaction de l’hélium le 10 juillet à 5h45 du matin toute l’équipe se réunit au laboratoire , ils ont maintes fois répété la procédure l’ajd est une petite ville universitaire et le bruit se répand rapidement que le grand jour est venu, il leur faut jusqu’au déjeuner pour s’assurer que le dispositif est purgé de toutes traces d’air à 15 heures l’activité est si intense que quand son épouse arrivent avec son déjeuner au nas lui demande de le nourrir pour ne pas avoir à s’arrêter , il est tendu vers un seul but à 18h30 la température commence à tomber au dessous de celle de l’hydrogène liquide , il se fait tard et l’équipe en est à sa dernière vont baume d’hydrogène s’ils ne parviennent pas à liquéfier l’hélium maintenant, ils vont devoir attendre des mois avant de pouvoir essayer l’indicateur de température est bloqué à 5 degrés au dessus du zéro absolu et aunès ne sais pas pourquoi un de ses collègues arrivent et lui dit qu’ils sont peut-être réussi sans s’en apercevoir alors, on s attrape une lampe électrique , il se faufile sous la machine regarde et effectivement, il y à du liquide au fond de l’hélium liquéfié , ils ont atteint -268 degrés centigrades 5 degrés au dessus du zéro absolu et ont enfin produit de l’hélium liquide cet exploit vaudra à kamerlingh onnes est ce le prix nobel en 1913 à cette époque la technologie du froid connaît un succès planétaire qui dépasse largement les frontières de la science dans les foyers la glacière n’entend est remplacé par le réfrigérateur et le congélateur électrique qui transforme la vie quotidienne la réfrigération est beaucoup changer la vie des gens d’abord en ce qui concerne l’alimentation, on pouvait aller faire ses courses toutes les semaines et non plus tous les jours acheter des aliments provenant de presque partout dans le monde et les conserver chez soi pour les réfrigérateurs et les congélateurs deviennent vite des symboles de la vie moderne mais une autre conséquence des recherches sur le froid a, elle aussi un impact considérable sur la vie urbaine le refroidissement de l’air trois siècles se sont écoulés depuis que cornelius drebel a fait son expérience devant le roi jacques premier à présent à l’aube du xxème siècle la climatisation est sur le point de révolutionner le monde les cinémas compte parmi les premiers bâtiments à utiliser l’air conditionné et dans les années 1920 les spectateurs s’y pressent en été pour échapper à la chaleur la climatisation repose sur le principe du refroidissement de l’air en supprimant l’humidité par condensation ce qui permet à un air frais et secs de circuler, elle devient également de plus en plus courante au travail surtout dans le sud des états unis où les usines de textile et de tabac sont presque insupportable sans air conditionné certains pensent que les gentils patrons rafraîchissait le lieu de travail par compassion pour leurs employés mais , c’est faux le confort était un effet secondaire en fait la climatisation servait à assurer la qualité , elle permettait de contrôler la rupture des fibres dans les usines de coton pour obtenir une qualité constante tasse et , elle servait à régler le problème de la poussière qui tourmentait les employés des usines de cigares depuis des dizaines d’années quand les ouvriers rentrer chez eux comme la plupart vivaient dans des cabanes non climatisé, il se féliciter de leur journée de travail fraîche et agréable dans les années 1950 la plupart des foyers s’équipent d’unités indépendante facile à poser ce n’est pas juste un appareil électroménager mais un nouveau mode de vie , on la maîtrise du froid transforme la vie urbaine la réfrigération aide les villes à s’étendre vers l’extérieur en permettant aux habitants de vivre à grande distance des centres de ravitaillements la climatisation permet aussi aux villes de gagner en hauteur au delà de 20 étages la force des vents oblige à garder les fenêtres fermées avec les climatiseurs, il devient possible de construire des gratte ciel de 107 étages jz et mains sont apparus des technologies qui ont permis non seulement de protéger la société humaine des ravages du froid mais aussi de transformer le froid en une ressources productives et gérable le dos d’un côté , il y avait le moteur à vapeur de l’autre le réfrigérateur le stuc ces deux grands symboles du 19e siècle ont complètement transformé la société et l’économie de la planète tout ça fait partie de ce qu’on pourrait appeler la commercialisation du froid transformer cet élément malfaisants qui inspirait la crainte en une force naturel exploitable trophée la croissance explosive du monde moderne doit beaucoup à la conquête du froid de nombreuses technologies voit le jour à mesure qu’on s’approche toujours davantage du zéro absolu , c’est le cas notamment à l’ied quand kamerlingh onnes s et son équipe se met à étudier la conductivité électrique à très basse température , il remarque qu’à environ 4 degrés au dessus du zéro absolu toute résistance au passage du courant disparaît subitement la résistance électrique chute est comme si, elle tombée d’une falaise, elle diminuait régulièrement puis, elle disparaissait ou presque, c’était stupéfiant personne n’avait jamais rien vu de tel , il n’y avait rien sur terre qui est une résistance électrique nul par la suite honey s’invente un mot nouveau pour décrire cet étrange phénomène la supraconductivité , on a un anneau circulaire composé dément qui produisent un champ magnétique, on place dessus un palais supraconducteurs et on lui donne une petite poussée mais le champ magnétique repousse le supraconducteur le champ magnétique de la piste induit un courant dans le palais qu’on a refroidi ce courant créé à son tour un champ magnétique de sens opposés qui fait léviter le palais un plus a produit un champ magnétique en sens contraire , c’est pour cela qu’il ya répulsion à mesure que le palais se réchauffe ses propriétés supraconductrice se dissipe de même que son champ magnétique induit la supraconductivité est découverte en 1911 mais, il faudra plusieurs dizaines d’années avant qu’on puisse en expliquer le principe chaque grand physicien théoricien avait sa théorie tout le monde essayait de l’expliquer mais sans succès et les surprises ne font que commencer dans les années 1930 , on observe un autre phénomène étrange à des températures encore plus basses , c’est hélium liquide en évaporation rapide se refroidit jusqu’à ce que à deux degrés au dessus du zéro absolu , ils subissent une transformation spectaculaire sadiola et brusquement le bouillonnement ça reste et la surface de l’hélium liquide devient complètement immobile, on continue d’abaisser la température mais, il ne se passe rien de particulier, c’est l’un des grands phénomènes de la physique du xxème siècle sachs l’hélium liquide s’est transformé en super fluide qui possèdent des propriétés vraiment surprenante normalement ce récipient au port minuscule peut contenir l’hélium liquide mais dès que l’hélium devient super fluide , ils se mettent à fuir l’hélium superfluide est capable de faire des choses apparemment impossible, il paraît défier la gravité une fine couche peut remonter le long des parois pour s’échapper de son récipient cela parce que sa viscosité nuls, il peut même produire une fontaine sans frottement qui ne cesse jamais de couler la superfluidité et la supraconductivité sont des notions déroutante pour les scientifiques de nouvelles théories radicales sont nécessaires pour les expliquer dans les années 1920 la théorie quantique semble le meilleur espoir pour pouvoir comprendre, c’est étrange phénomène , elle suppose que les atom ne se comportent pas toujours comme des particules individuelles parfois, ils fusionnent et se comportent comme des ondes , ils peuvent même être des particules et des ondes en même temps ce curieux paradoxe est difficile à accepter même pour de grands esprits comme albert einstein en 1925 un jeune physicien indien du nom de bose envoie einstein d’un article qu’il n’a pas pu faire publier dans cet article, il applique les mathématiques qui régissent le comportement des particules légère aux atomes séduit par cette idée einstein entreprend des calculs supplémentaires , il prédit qu’en descendant à de très basses températures une fraction au dessus du zéro absolu, il sera possible de produire un nouvel état de la matière obéissant au principe quantique cet état ne sera ni solide ni liquide ni gaz , on lui donne donc un an presque aussi étrange que ses propriétés le condensat de bose einstein là pendant les soixante dix années qui suivent la création de ce conte danseur est un rêve la matière peut avoir différents états les atomes porté à haute température forment toujours des gaz si, on refroidit le gaz, il devient liquide si, on refroidit le liquide, il devient solide mais dans certaines conditions s’ils ont refroidi les atomes jusqu’à des températures très basses , ils subissent une très curieuse transformation une sorte de crise d’identité , je vais, vous montrer ce que j’entends par là quand, vous descendez à des basses températures les propriétés mécanique quantique des atomes deviennent importantes ce sont des propriétés très étrange mais chacun de ces atomes commence à avoir des propriétés ondulatoire au lieu de point comme ceux ci, on a des petits paquets d’onde , il est très difficile d’expliquer pourquoi mais, c’est ce qui se passe maintenant à des très basses températures ces paquets dont deviennent de plus en plus long soudain si, on les refroidit suffisamment, il commence à se chevaucher à ce moment là le système se comporte non pas comme des particules individuelle mais comme des particules qui ont perdu leur identité , elles ont l’impression d’être partout ce petit paquet dont ici est incapable de dire s’il est celui ci ou celui là où celui là où celui là, il est là là et là , ils sont tous réunis dans un seul grand ensemble quantique , ils se chevauchent tous, ils font tous la même chose disons pour en donner une bonne approximation qu’ils sont tout simplement au repos exposé ce condensat de bose einstein est très difficile à imaginer , je peux imaginer ce que, c’est que d’être un atom en train de se déplacer librement de rebondir d’aller parfois vite parfois lentement mais dans le condensat de bose, je suis partout à la fois j’ai perdu mon identité, je ne sais plus qui, je suis, je suis au repos et tous les autres atomes sont au repos sauf qu’il n’ya pas d’autres atomes autour de moi, nous formons un seul grand système quantique , on ne trouve rien de semblable en physique ni dans l’expérience humaine le simple fait d’y penser suscite en moi l’émerveillement et la confusion om haïti daniel klevener et son équipe ont tenté de produire un condensat de bose einstein avec de l’hydrogène tout semblait indiquer que l’hydrogène et l atome idéal pour la condensation de bose einstein , c’était une expérience visionnaire où, il fallait que le froid dition l’hydrogène à 1000 fois plus que cela n’avait jamais été fait et obtenir des densités un million de fois supérieur à ce qui avait jamais été obtenues ça a été une période frustrante parce que nos méthodes et est si complexe que, nous avions du mal à progresser , il est temps pour la génération suivante de prendre la relève deux physiciens qui ont travaillé avec traiteur partent s’installer à boulder dans le colorado , ils conçoivent une nouvelle approche au lieu de se concentrer sur les atomes les plus légers du tableau périodique eric cornell et carl wyman décide de se servir d’atomes métallique bien plus lourds comme le rubidium et le césium ces atomes géants vont, ils leur permettre de s’approcher plus près du zéro absolu à l’époque beaucoup pensaient que les éléments légers comme l’hydrogène et le lithium convenait mieux mais, nous nous avions d’autres idées une intuition en quelque sorte , il compte utiliser un rayon laser pour refroidir les atomes une technique qui a déjà été essayée om haïti, on associe souvent le laser à la chaleur mais quand , on le règle sur la même fréquence que des atomes se déplaçant à une certaine vitesse le laser peut refroidir ces atomes quand le flanc de particules lumineuses frappe les atomes voulu dans un nuage de gaz ceux-ci ralentissent et deviennent donc plus froid le refroidissement par laser est une nouvelle technique qui offre la possibilité d’abaisser la température d’un gaz à seulement quelques millionièmes de degré au dessus du zéro absolu quant à lewaï man ne sont pas les seuls à être enthousiasmé par cette perspective un nouveau chercheur a fait son entrée aux oem haïti fin 80 début 90 2, on s’est dit qu’en disposons les rayons laser différemment , on pourrait refroidir les atomes jusqu’à atteindre une densité supérieure et ça a marché ça a vraiment marqué un tournant , elle n’évoque est, je n’oublierai jamais notre excitation pendant les réunions quand, on discutait de ce qu’on allait faire ensuite parce qu’à des densités supérieur, on peut faire beaucoup de choses arrivera-t-on à la condensation de bose einstein soutenu par le m haïti ketter le construit un laboratoire laser pour tenter de produire un condensat d’atomes de sodium voici un fourrage est atomiques sous le papier d’aluminium, il y a une petite chambre à vide où, on chauffe du sodium métalliques jusqu’à ce qu’il s’évapore et c’est avec cette vapeur de sodium qu’on essaye de réaliser la condensation de bose einstein le m haïti boulder et plusieurs autres laboratoires poursuivent le même objectif cela rappelle la course pour produire de l’hélium liquide près d’un siècle plus tôt comme, je dis à mes étudiants tout ce qu’ils méritent d’être faits doit être fait rapidement parce que la science ne cesse de progresser, on est mortel et qu’on a envie d’accomplir des choses ex tandis que le m haïti s’équipe de coûteux laser industriel karl wyman adopte une démarche différente durant toute ma carrière de physicien expérimental j’ai toujours pensé que la technologie joue un grand rôle imaginez la meilleure façon de réaliser une expérience est payant à long terme pour la physique parfois, il démontait de vieux télécopieur pour récupérer les composants qui produisent le laser et il les mettait dans un appareil qu’il bricolait lui même pour faire de la spectroscopie et du refroidissement par laser voici notre premier piège magnéto optique , c’est un appareil en vert dans lequel, on pouvait envoyer des rayons laser depuis toutes les directions et piéger quelques uns des atomes qu’on voulait refroidir en plus de bombarder les atom avec des lasers , ils les pièges dans un champ magnétique intense , on peut avoir toutes les bobines à l’extérieur du système à vide ça rend les choses beaucoup plus simple et beaucoup plus faciles ont testé divers type de piège magnétique d’imagerie ou de refroidissement tout ce qu’on pouvait faire sans être obligé de reconstruire une nouvelle chambre à chaque fois, on a testé quatre piège magnétique en quatre ans au lieu de mettre trois ou quatre ans pour en faire un plus souple et plus rapide les deux chercheurs de boulder espère battre leurs anciens laboratoires mais les chercheurs du hem haïti ne l’entendent pas de cette oreille , ils veulent aussi la victoire , il y avait une compétition mais, c’était amical imaginez deux sportifs qui suivent les mêmes entraînements qui s’entraident qui échange même des conseils mais consomme l’heure de la course chacun veut être le premier tous utilisent le piégeage magnétique et le refroidissement par laser mais pour s’approcher au plus près du zéro absolu et amener les atomes de gaza l’état quand, il prédit par einstein une autre technique est nécessaire le refroidissement par évaporation , c’est comme ce qu’a fait la vapeur qui se dégage est composé des molécules les plus chaudes et l emporte plus que leur part d’énergie dans le cas des atomes, on les conserve dans une sorte de bol magnétique , ils se déplacent à l’intérieur et les plus chauds ont assez d’énergie pour remonter le long de la paroi est tombé en dehors en emportant avec eux bien plus que leur part d’énergie les atomes restants ont de moins en moins d’énergie , ils se déplacent moins vite et se regroupent dans le fond, on abaisse alors le bord du piège magnétique pour qu’il y ait toujours quelques atomes qui puisse s’échapper jusqu’à ce que les derniers atom restants se réunissent au fond du bol deviennent de plus en plus froid est de plus en plus dense et la l’évaporation provoque la condensation de bose einstein la course pour produire le fameux commencent à s’intensifier dans tous les colloques cornell et moi-même donnions une conférence qui , nous étions conscients que, nous poursuivions le même objectif et ce mixte, on était partagé d’un côté, c’était flatteur parce qu’ils utilisaient une méthode que, nous avions inauguré d’un autre côté ça, nous rendait nerveux parce que science rime avec compétition et on voulait être les premiers à réussir , on pensait qu’on le méritait même si , c’est vrai qu’on avait un peu court circuiter le groupe duhaime haïti qui , nous avait appris tant de choses wyman a été cité dans un article disant qu’il espérait que le groupe duhaime haïti réussir est en premier et or et le prix nobel est que l’équipe de boulder pourrait faire toutes les expériences intéressantes , c’était gentil mais ça ne s’est pas passé comme ça le 5 juin 1995 est un grand jour dans l’histoire de la physique l’équipe de boulder crée enfin ce kind stein avait prédit soixante dix ans auparavant un condensat de bose einstein notre première réaction a été de, nous dire prudence réfléchissons bien faisons toutes les vérifications possible pour , nous assurer qu’il s’agit vraiment de la condensation de bose einstein où oh un condensat, c’est comme un vampire s’il est touché par le soleil, il meurt son domaine est celui de l’obscurité mais, on peut le prendre en photo en flash en le faisceau laser très vite en mourant le condensat projette une ombre qui est capturée sur la pellicule wyman et cornell ont créé un condensat de bose einstein à partir d’un nuage de 3000 atome de rubidium, c’est le premier condensat de l’univers pour autant qu’on le sache , ils atteignent une température située à 170 milliardième de degré au dessus du zéro absolu la première chose à savoir sur le condensat de bose einstein , c’est que, c’est très froid dans cette pièce la température est bien supérieur au zéro absolu si la température de la pièce est représentée par londres à des milliers de km et si ici à boulder, c’est le zéro absolu la température la plus froide qui soit à quelle distance le condensat est, il du zéro absolu si londres est la température ambiante et que le zéro absolu se trouve là où, je suis la condensation de bose einstein est séparé du zéro absolu que par l’épaisseur d’une mine de crayon quelques semaines après l’équipe de boulder wolfgang ketter le produit un condensat encore plus gros à partir de 10 millions d’atomes de sodium enfin la mécanique quantique n’est plus un charabia théorique mais un phénomène observable à l’oeil nu wyman cornet les quais terre le se partagent le prix nobel de physique en 2001 à propos du prix nobel et de la cérémonie ce dont tout le monde se souvient, c’est qu’eric a oublié de s’incliner devant le roi oui j’ai enfreint le protocole et je n’ai aucune excuse parce qu’on, nous avait préparés , on nous avait montré comment s’incliner devant le roi mais j’ai réussi à tout gâcher au dernier moment j’ai pensé que karl qui venait après mois ferait la même erreur pour qu’on ne se rende compte de rien mais, il a été parfait j’ai été prévenue pour le prix nobel par un coup de fil à 5h30 du matin, vous vous lever, vous décrochez et quelqu’un, vous dit félicitations, vous avez gagné le prix nobel , vous êtes fatigués votre cerveau fonctionne au ralenti mais, vous vous rendez compte que, c’est énorme and what you feel et ça, vous ressentez de la fierté pour le m haïti pour 20 collaborateurs pour, vous même, c’est merveilleux de voir que votre travail est reconnu de cette façon comme n’importe quelle grande aventure la recherche scientifique n’offrent aucune garantie de succès mais pour le père des atomes ultrafroids la persévérance a fini par payer après vingt ans de tentatives pour obtenir un condensat dans l’hydrogène daniel club nord est enfin arrivé au but pendant quelques brefs instants son rêve est devenu réalité , nous étions ravis tout le monde était ravi et qu’on travaillait là dessus depuis si longtemps, c’était un peu gênant d’avoir été à l’origine de tout ça et d’avoir travaillé d’arrache-pied sans succès et de voir d’autres réussir alors quand, on a réussi à notre tour tout le monde était heureux aussi de vote voire 20 ans d’efforts de patience de frustration et de ténacité et finir par porter leurs fruits a quelque chose de libérateur immoraux, je n’oublierai jamais l’ovation faite à daniel klevener quand, il a annoncé qu’il avait réalisé la condensation de bose einstein dans l’hydrogène tout le monde s’est levé, c’était comme une symphonie ont poussé des hourras, on pleurait parce qu, on se rendait compte que, vous avez fini la course mais trop tard, c’étaient eux qui avaient donné l’impulsion à tous ce domaine de recherche et c’était donc un moment très très émouvant pour les pionniers qui ont réalisé le rêve d’einstein et créer des condensats une extraordinaire décennies vient de s’achever à présent se profile un nouveau défi trouver des applications pratiques pour les atomes ultrafroids les bénéfices d’une avancée scientifique met parfois longtemps à s’imposer beaucoup avaient prédit qu’au xxième siècle la terre serait sillonnées par des lignes à haute tension supraconductrice aider train maglev à grande vitesse aujourd’hui alors que les ressources énergétiques de la planète s’amenuisent ces technologies à basse température autrefois considéré comme coûteuse vont peut être prendre leur essor à présent, c’est la nature quantique de la frontière du froid qui captive l’imagination des appareils quantiques super refroidi permettent de suivre l’activité magnétique du cerveau et les atomes froids sont transformés en ordinateurs quantiques , je suis ingénieur quantique, je manipule des atomes me mais pour fabriquer un ordinateur avec des atomes, il faut faire en sorte que les atomes enregistre d’information puis la traite pourquoi fabriquer des ordinateurs quantiques parce que, c’est cool que cet amusant et qu’on peut le faire oui, vous prenez des atomes et si, vous leur demandez gentiment, ils font des calculs , c’est très amusant, vous avez parlé un atom récemment, c’est génial apprenez à leur parler, ils vous répondront le monde quantique et le monde de l’ultra petit, c’est comme une contrée sauvage où, vous n’êtes encore jamais allé tout, vous paraît étrange, vous voyez des choses que, vous n’avez encore jamais vu mais si, vous voulez vraiment voir ce qui s’y passe, vous ne devez pas faire de bruit si, vous allez dans cette contrée sauvage et que, vous faites bla bla bla bla, vous ne verrez jamais rien parce que tous ces phénomènes exotiques sauront que, vous êtes là et resteront cachés si, vous faites beaucoup de bruit, c’est mauvais et au niveau quantique au niveau microscopique le bruit, c’est la chaleur pour observer ses effets exotiques et étrange, vous devez être silencieux très silencieux ne faut pas qu’il y ait de bruit ce qui veut dire qu’il faut refroidir les choses contrairement aux ordinateurs classiques ou chattes décision repose sur un beat d’information qui est soit 1,0 soit 1,1 dans le monde quantique les règles changent à première vue un ordinateur quantique n’a rien de spécial mais la mécanique quantique est étrange aller bizarre les ordinateurs quantiques exploite cette étrangeté renom un bit quantique au cubitt le qubit peut être 1 0 ou 1 1 mais, il peut-être 0 et 1 1 en même temps, il semble dans l’ordinateur professionnel chose dans un carton dit qu’il n’y aucun site de casseurs en même temps dans ce vase de dewar géant, il y à un prototype d’ordinateur quantique entouré d’un aimant supraconducteur à très basse température à l’avenir le calcul quantique pourra servir à prédire des interactions quantique par exemple la façon dont un nouveau médicament agit sur un dysfonctionnement biochimie ou à résoudre des problèmes de chiffrage complexes comme le décryptage des nombres premiers essentiel pour la sécurité des paiements par carte de crédit soit internet cet univers quantique est une nouvelle terra incognita rendu accessible par la descente vers le zéro absolu une la science a accompli un remarquable voyage vers des contrées inconnues bien au-delà des limites étroites de la terre sur l’échelle kelvin des températures qui débute à 0 pour le zéro absolu la température du soleil est d’environ 5000 cas à 1000 cas les met au fond à 300 cas, on atteint la température d’une pièce ordinaire l’air se liquéfie à 100 cad l’hydrogène à 20 et l’hélium à 4 l’espace intersidéral est à trois cas au dessus du zéro absolu , c’est l’endroit le plus froid qui existent en dehors des laboratoires mais la descente ne s’arrête pas là avec les réfrigérateurs ultrafroids la virgule décimales se déplace de trois crans ou pour atteindre quelques millièmes de cas avec le refroidissement par laser, elle se déplace de trois crans supplémentaires pour arriver à un millionième de cas soit la température d’un condensat de bose einstein et avec le refroidissement magnétique , elle se déplace dans corps trois crans , c’est la température la plus basse jamais enregistrée qui a été atteinte dans un laboratoire d’helsinki sans picot kelvin ou un dixième de milliardième de cas au dessus du zéro absolu sera-t-il possible de descendre un jour jusqu’au bout pour atteindre le but ultime 0 k arrivé au zéro absolu est difficile personne n’est jamais arrivé à 00 00 avec un nombre infini de zéro le dernier infime fragments de chaleur et de plus en plus difficiles à extraire et le temps qu’il faut pour l’extraire devient plus long à mesure que la quantité d’énergie impliqué diminue si bien que pour y arriver, il faudrait un temps aussi long que l’âge de l’univers est aussi un appareil de la taille de l’univers mais ça, c’est une autre histoire le zéro absolu et peut-être impossible à atteindre mais la progression vers cette destination ultime a permis de révéler beaucoup des secrets fondamentaux de la matière si notre passé a été marquée par la domestication de la chaleur notre avenir réside peut-être dans la poursuite des efforts pour conquérir le froid la semaine prochaine remontons le temps l’objectif découvrir qui furent ses derniers romain qui vécurent à sagalassos jusqu’au 7e siècle i .