Sébastien Balibar Sébastien Balibar
Laboratoire de Physique Statistique Laboratoire de Physique Statistique
de l ’Ecole Normale Supérieure et CNRS (Paris) de l ’Ecole Normale Supérieure et CNRS (Paris)
2 prix Nobel pour 5:
2 prix Nobel pour 5:
histoire d'une découverte à basse température
Science ouverte, ENS Paris, 4 janvier 2014 Science ouverte, ENS Paris, 4 janvier 2014
comment coule un liquide ordinaire ?
la vitesse V est proportionnelle la vitesse V est proportionnelle
- à la différence de hauteur h, c’est-à-dire de pression aux bornes du tuyauà la différence de hauteur h, c’est-à-dire de pression aux bornes du tuyau - à la section du tuyauà la section du tuyau
- à l’inverse de la viscositéà l’inverse de la viscosité
V V h h
Jean-Louis Marie Poiseuille né en 1797,
polytechnique (Paris) en 1815, puis médecin ,
étudie l’écoulement du sang
décembre 1937: 2 découvertes simultanées
Jack Allen et Don Misener (Cambridge, Angleterre) :
le long de fins capillaires, l ’écoulement est indépendant de la pression et même du
diamètre du capillaire (de 10 microns à 1 mm) Jack Allen et Don Misener (Cambridge,
Angleterre) :
le long de fins capillaires, l ’écoulement est indépendant de la pression et même du
diamètre du capillaire (de 10 microns à 1 mm) Piotr Kapitza (Moscou): en dessous de 2,2 K écoulement très rapide dans une fente
de 0,5 microns entre 2 disques polis
Piotr Kapitza (Moscou): en dessous de 2,2 K écoulement très rapide dans une fente
de 0,5 microns entre 2 disques polis
vers 2,2 Kelvin (-271 °C), c'est-à-dire près vers 2,2 Kelvin (-271 °C), c'est-à-dire près du zéro absolu de température (0 Kelvin = du zéro absolu de température (0 Kelvin = -273,15 °C) où l’agitation thermique de la -273,15 °C) où l’agitation thermique de la matière s’arrête, l’hélium liquide coule matière s’arrête, l’hélium liquide coule selon des lois inconnues
selon des lois inconnues
vers 2,2 Kelvin (-271 °C), c'est-à-dire près vers 2,2 Kelvin (-271 °C), c'est-à-dire près du zéro absolu de température (0 Kelvin = du zéro absolu de température (0 Kelvin = -273,15 °C) où l’agitation thermique de la -273,15 °C) où l’agitation thermique de la matière s’arrête, l’hélium liquide coule matière s’arrête, l’hélium liquide coule selon des lois inconnues
selon des lois inconnues
un étrange liquide: l’hélium à basse température
Un gaz dans les conditions usuelles de température et de pression, découvert dans le soleil puis dans les puits de pétrole, léger, inerte (le plus petit des gaz rares ou nobles)
Kammerlingh-Onnes (Leyde 1908): l’hélium est liquide à 4,2 Kelvin (-269 degrés Celsius) sous pression atmosphérique (1 bar)
Keesom (Leyde, 1927):
deux états liquides différents : l’hélium I et l’hélium II en dessous du « point lambda » T = 2,2 K
McLennan (Toronto, 1932) : l’hélium II ne bout pas
début 1937: W. Keesom et A. Keesom (Leyde), Rollin (Oxford), Allen Udin et Peierls (Cambridge): l’hélium II conduit incroyablement bien la chaleur
le film de J.F. Allen et J. Armitage
(St Andrews, 1971 - 82)
Un liquide très fluide
Wilhelm, Misener, et Clark (Toronto 1935): l’hélium II est beaucoup moins visqueux que l’hélium I.
Fin 1937 à Moscou et à Cambridge: la grande conduction thermique est-elle due à la faible viscosité ?
L’hélium II coule très facilement à travers le moindre pore
Rollin (Oxford 1936): dans un récipient, l’hélium II remonte le long des bords et sort tout seul !
l’écoulement d’un superfluide
l’écoulement d’un superfluide
deux articles côte à côte
Nature n°141 (janvier 1938), page 74 (received December 3, 1937) : P. Kapitza, « viscosity of liquid helium below the lambda point » Et page 75 (received December 22. 1937) :
JF Allen et A.D. Misener: « Flow of liquid helium II »
Mais qui a trouvé le premier ? Piotr Kapitza ? Allen et Misener citent leur concurrent Kapitza:
« une revue des propriétés de l’hélium liquide nous a incités à étudier sa viscosité avec plus d’attention. L’un d’entre nous avait déjà trouvé une borne supérieure de 10-5 en unités cgs pour la viscosité de l’hélium II en étudiant l’atténuation d’un cylindre oscillant. Nous sommes arrivés à la même conclusion que Kapitza dans la lettre précédente, à savoir que les mesures ne correspondent pas à un écoulement laminaire »
19 jours d’avance : ont-ils simplement reproduit les travaux de Kapitza ? Kapitza a été couronné par le prix Nobel en 1978 (pas Allen ni Misener)
Il a aussi inventé le mot « superfluide » pour qualifier l’hélium II, cet étrange liquide
P. Kapitza : un savant hors du commun
né en 1894
1918: doctorat en génie électrique à St Petersbourg
1921: rejoint Rutherford, père de la physique nucléaire et prix Nobel de chimie en 1908, à Cambridge. Études pionnières de la radioactivité « alpha »
1929: Fellow of the Royal Society
1934: construit un liquéfacteur d’hélium qui produit ses premières gouttes liquides le 19 avril. Est séquestré en URSS par Staline le 24 septembre, à l’occasion du centenaire de Mendeleiev.
1934-37: obtient de Staline la construction d’un Institut pour mener ses recherches, de Cambridge la possibilité de racheter son matériel (sauf son liquéfacteur!) , puis de construire un nouveau liquéfacteur à Moscou grâce à deux techniciens et un
étudiant (David Schoenberg) qui fonctionnera le 22 février 1937.
5 déc. 1937: lettre à Nature : Je vous prie de trouver ci-joint une note, que j’espère vous voir publier dans les lettres aux éditeurs; je crois que c’est une note importante, et je serais heureux si vous pouviez la publier le plus vite possible avec mention de la date de réception. Pourriez vous envoyer les épreuves à PM Dirac, ou J. Cockcroft ou WL. Webster pour gagner du temps… tous ces amis sont compétents en la
matière… »
1946: refuse de travailler à la bombe soviétique sous l’autorité de Béria 1953 : fin de la disgrâce avec la mort de Staline et l’exécution de Béria 1978: Prix Nobel de Physique
né en 1894
1918: doctorat en génie électrique à St Petersbourg
1921: rejoint Rutherford, père de la physique nucléaire et prix Nobel de chimie en 1908, à Cambridge. Études pionnières de la radioactivité « alpha »
1929: Fellow of the Royal Society
1934: construit un liquéfacteur d’hélium qui produit ses premières gouttes liquides le 19 avril. Est séquestré en URSS par Staline le 24 septembre, à l’occasion du centenaire de Mendeleiev.
1934-37: obtient de Staline la construction d’un Institut pour mener ses recherches, de Cambridge la possibilité de racheter son matériel (sauf son liquéfacteur!) , puis de construire un nouveau liquéfacteur à Moscou grâce à deux techniciens et un
étudiant (David Schoenberg) qui fonctionnera le 22 février 1937.
5 déc. 1937: lettre à Nature : Je vous prie de trouver ci-joint une note, que j’espère vous voir publier dans les lettres aux éditeurs; je crois que c’est une note importante, et je serais heureux si vous pouviez la publier le plus vite possible avec mention de la date de réception. Pourriez vous envoyer les épreuves à PM Dirac, ou J. Cockcroft ou WL. Webster pour gagner du temps… tous ces amis sont compétents en la
matière… »
1946: refuse de travailler à la bombe soviétique sous l’autorité de Béria 1953 : fin de la disgrâce avec la mort de Staline et l’exécution de Béria 1978: Prix Nobel de Physique
Deux immigrés canadiens à Cambridge
Jack Allen, né en 1908 à Winnipeg, doctorat en 1933 à Toronto, Jack Allen, né en 1908 à Winnipeg, doctorat en 1933 à Toronto, - embauché par Cambridge en 1935 à la place de Kapitza,
- embauché par Cambridge en 1935 à la place de Kapitza, - travaillait grâce au liquéfacteur du même Kapitza
- travaillait grâce au liquéfacteur du même Kapitza
- avait attiré un jeune étudiant canadien, Don Misener en 1937 - avait attiré un jeune étudiant canadien, Don Misener en 1937 Jack Allen, né en 1908 à Winnipeg, doctorat en 1933 à Toronto, Jack Allen, né en 1908 à Winnipeg, doctorat en 1933 à Toronto, - embauché par Cambridge en 1935 à la place de Kapitza,
- embauché par Cambridge en 1935 à la place de Kapitza, - travaillait grâce au liquéfacteur du même Kapitza
- travaillait grâce au liquéfacteur du même Kapitza
- avait attiré un jeune étudiant canadien, Don Misener en 1937 - avait attiré un jeune étudiant canadien, Don Misener en 1937 le travail de Allen et Misener était indépendant de celui de Kapitza le travail de Allen et Misener était indépendant de celui de Kapitza
(sauf pour la fourniture d’hélium liquide):
(sauf pour la fourniture d’hélium liquide):
- ils travaillaient depuis au moins 6 mois sur l’hélium liquide - ils travaillaient depuis au moins 6 mois sur l’hélium liquide
- nombreuses mesures effectuées sur plusieurs capillaires - nombreuses mesures effectuées sur plusieurs capillaires
- résultats consignés dès novembre 1937 dans leur cahier d’expériences - résultats consignés dès novembre 1937 dans leur cahier d’expériences
John Cockcroft, directeur du Mond laboratory, leur avait demandé de rédiger, John Cockcroft, directeur du Mond laboratory, leur avait demandé de rédiger, puis demandé à Nature de publier les 2 lettres côte à côte.puis demandé à Nature de publier les 2 lettres côte à côte.
le travail de Allen et Misener était indépendant de celui de Kapitza le travail de Allen et Misener était indépendant de celui de Kapitza (sauf pour la fourniture d’hélium liquide):
(sauf pour la fourniture d’hélium liquide):
- ils travaillaient depuis au moins 6 mois sur l’hélium liquide - ils travaillaient depuis au moins 6 mois sur l’hélium liquide - nombreuses mesures effectuées sur plusieurs capillaires - nombreuses mesures effectuées sur plusieurs capillaires
- résultats consignés dès novembre 1937 dans leur cahier d’expériences - résultats consignés dès novembre 1937 dans leur cahier d’expériences
John Cockcroft, directeur du Mond laboratory, leur avait demandé de rédiger,John Cockcroft, directeur du Mond laboratory, leur avait demandé de rédiger, puis demandé à Nature de publier les 2 lettres côte à côte.
puis demandé à Nature de publier les 2 lettres côte à côte.
et celui de Kapitza ? et celui de Kapitza ? et celui de Kapitza ? et celui de Kapitza ?
J.F. Allen
Quels contacts entre Kapitza et Cambridge ?
David Schoenberg 22 jan 2001: pas de contacts David Schoenberg 22 jan 2001: pas de contacts
à cette époque il aurait été dangereux de communiquer à cette époque il aurait été dangereux de communiquer Correspondance de Kapitza:
Correspondance de Kapitza:
Contacts réguliers.
Contacts réguliers.
Rutherford à Kapitza (9 oct. 37) mentionne les travaux sur l’hélium à Rutherford à Kapitza (9 oct. 37) mentionne les travaux sur l’hélium à Cambridge puis meurt le 21 oct. 37
Cambridge puis meurt le 21 oct. 37
Kapitza à Cockcroft le 1 nov. 37: « difficile de croire que Rutherford n’est plus.
Kapitza à Cockcroft le 1 nov. 37: « difficile de croire que Rutherford n’est plus.
Le nouveau liquéfacteur a produit 4 litres/heure… Pearson sera libre avant la Le nouveau liquéfacteur a produit 4 litres/heure… Pearson sera libre avant la fin de l’année… »
fin de l’année… »
Webster était venu en septembre (signalé par David Schoenberg) Webster était venu en septembre (signalé par David Schoenberg)
Mais le 10 déc. 37 Kapitza écrit à Niels Bohr: « j’ai reçu votre lettre à propos de Mais le 10 déc. 37 Kapitza écrit à Niels Bohr: « j’ai reçu votre lettre à propos de la mort de Rutherford…Vous vous souvenez des idées dont je vous ai parlé en la mort de Rutherford…Vous vous souvenez des idées dont je vous ai parlé en juin ? Les expériences progressent et les résultats sont très intéressants… je juin ? Les expériences progressent et les résultats sont très intéressants… je vous envoie une copie de ma lettre à Nature… »
vous envoie une copie de ma lettre à Nature… »
Indépendants, mais pas équivalents
Kapitza:
Kapitza:
la viscosité est tellement faible que l’écoulement doit être turbulent la viscosité est tellement faible que l’écoulement doit être turbulent Allen-Misener:
Allen-Misener:
l’écoulement observé n’est ni laminaire ni turbulent… aucune formule connue l’écoulement observé n’est ni laminaire ni turbulent… aucune formule connue ne peut donner une valeur de la viscosité qui aurait un sens quelconque
ne peut donner une valeur de la viscosité qui aurait un sens quelconque
Les travaux les plus remarquables sont ceux de Cambridge.
Les travaux les plus remarquables sont ceux de Cambridge.
Pourquoi Kapitza n’a eu le prix Nobel que 40 ans plus tard ? Pourquoi Kapitza n’a eu le prix Nobel que 40 ans plus tard ?
Mais comment a-t-il eu l’intuition géniale d’une similitude avec la Mais comment a-t-il eu l’intuition géniale d’une similitude avec la supraconductivité des métaux puis inventé le mot "superfluide" ? supraconductivité des métaux puis inventé le mot "superfluide" ?
discussions avec Lev Landau, génie de la physique soviétique de l'époque?
discussions avec Lev Landau, génie de la physique soviétique de l'époque?
un liquide décidément anormal
J.F. Allen et H. Jones découvrent l’effet fontaine
J.F. Allen et H. Jones découvrent l’effet fontaine un mois un mois plus tard
plus tard (Nature, 5 février 1938) : (Nature, 5 février 1938) :
chauffer l’hélium superfluide provoque une fontaine.
chauffer l’hélium superfluide provoque une fontaine.
Un autre comportement contraire aux lois classiques
Un autre comportement contraire aux lois classiques
l’effet fontaine
l’effet fontaine
5 mars 1938, Institut Henri Poincaré : 5 mars 1938, Institut Henri Poincaré :
Fritz London:
Fritz London:
la condensation de Bose-Einstein
la condensation de Bose-Einstein
explique probablement la superfluidité
explique probablement la superfluidité
Une onde de matière
En 1924, Einstein développe les En 1924, Einstein développe les travaux d’un jeune physicien travaux d’un jeune physicien bengali, Satyendra Nath Bose:
bengali, Satyendra Nath Bose:
Accumulation d’atomes Accumulation d’atomes
indiscernables dans un même état indiscernables dans un même état formant une onde macroscopique formant une onde macroscopique Evidence expérimentale en 1995 Evidence expérimentale en 1995 (vapeurs alcalines (sodium,
(vapeurs alcalines (sodium,
rubidium) grâce aux travaux de rubidium) grâce aux travaux de Cornell, Wieman (Boulder) et Cornell, Wieman (Boulder) et
Ketterle (MIT), tous prix Nobel en Ketterle (MIT), tous prix Nobel en 2001:
2001:
Un condensat de Bose-Einstein Un condensat de Bose-Einstein
est un laser de matièreest un laser de matière
basse température basse température haute température haute température
Fritz London
Né en 1900 à Breslau (aujourd’hui Wroclaw en Pologne) Né en 1900 à Breslau (aujourd’hui Wroclaw en Pologne) Doctorat en 1921 à Munich
Doctorat en 1921 à Munich
Comprend la molécule d’hydrogène en 1927 avec Walter Heitler Comprend la molécule d’hydrogène en 1927 avec Walter Heitler Rejoint Schroedinger en 1933 à Berlin
Rejoint Schroedinger en 1933 à Berlin Fuit l’Allemagne nazie vers l’Angleterre Fuit l’Allemagne nazie vers l’Angleterre
Est attiré à Paris en 1936 par Paul Langevin, Jean Perrin, Frédéric Joliot et Est attiré à Paris en 1936 par Paul Langevin, Jean Perrin, Frédéric Joliot et Edmond Bauer, intellectuels du Collège de France liés au front Populaire, Edmond Bauer, intellectuels du Collège de France liés au front Populaire, et recommence à travailler à l’Institut Henri Poincaré
et recommence à travailler à l’Institut Henri Poincaré
Découvre que la condensation de Bose-Einstein peut expliquer la superfluidité Découvre que la condensation de Bose-Einstein peut expliquer la superfluidité de l’hélium, un liquide où les fluctuations quantiques sont grandes
de l’hélium, un liquide où les fluctuations quantiques sont grandes Fuit la France pour les Etats-Unis (en sept. 1939 !)
Fuit la France pour les Etats-Unis (en sept. 1939 !) Meurt d’une crise cardiaque en 1954
Meurt d’une crise cardiaque en 1954
Laszlo Tisza invente le
« modèle à 2 fluides »
un fluide à deux composantes: les atomes un fluide à deux composantes: les atomes condensés et les atomes non-condensés condensés et les atomes non-condensés
il existe deux champs de vitesse indépendants il existe deux champs de vitesse indépendants
Né en 1907, étudiant à Budapest puis avec Max Né en 1907, étudiant à Budapest puis avec Max Born à Gottingen et Heisenberg à Leipzig.
Born à Gottingen et Heisenberg à Leipzig.
1 an de prison en 1934 pour délit d’opinion 1 an de prison en 1934 pour délit d’opinion
Grâce à Teller, part en post-doc chez Landau à Grâce à Teller, part en post-doc chez Landau à Kharkov (1935-36)
Kharkov (1935-36)
Arrive à Paris en 1937, à l’invitation de Paul Arrive à Paris en 1937, à l’invitation de Paul Langevin au Collège de France
Langevin au Collège de France Rencontre London
Rencontre London
Article à Nature le 16 avril 1938 Article à Nature le 16 avril 1938
Ensemble, London et Tisza expliquent toutes les propriétés de Ensemble, London et Tisza expliquent toutes les propriétés de
l’hélium superfluide connues à l’époque
l’hélium superfluide connues à l’époque
Mars 1938 - avril 1939:
Landau est emprisonné par Staline
Lev Davidovitch Landau était né à Baku en 1908 Lev Davidovitch Landau était né à Baku en 1908 Doctorat à Leningrad en 1927 ( à 19 ans !)
Doctorat à Leningrad en 1927 ( à 19 ans !)
Bourse Rockefeller , visite l’Europe en particulier Niels Bohr à Bourse Rockefeller , visite l’Europe en particulier Niels Bohr à Copenhague
Copenhague
1932-37: Fonde son école de physique théorique à Kharkov 1932-37: Fonde son école de physique théorique à Kharkov
Mars 1938: tract anti-stalinien, arrestation par le NKVD ancêtre du KGB Mars 1938: tract anti-stalinien, arrestation par le NKVD ancêtre du KGB Avril 1939: Kapitza réussit à faire libérer Landau en se portant garant Avril 1939: Kapitza réussit à faire libérer Landau en se portant garant auprès de Béria. Landau recommence à travailler auprès de Kapitza à auprès de Béria. Landau recommence à travailler auprès de Kapitza à Moscou.
Moscou.
Juin 1941: Landau publie aux Etats Unis et en URSS une théorie de la Juin 1941: Landau publie aux Etats Unis et en URSS une théorie de la superfluidité
superfluidité où il écrit , entre autres que où il écrit , entre autres que
« Tisza a suggéré que l’hélium pouvait être un gaz de Bose dégénéré…Non
« Tisza a suggéré que l’hélium pouvait être un gaz de Bose dégénéré…Non seulement l’explication avancée par Tisza repose sur des suggestions sans seulement l’explication avancée par Tisza repose sur des suggestions sans fondements mais elle est en contradiction directe avec celles-ci »
fondements mais elle est en contradiction directe avec celles-ci » Pourquoi une telle agressivité ?
Pourquoi une telle agressivité ?
Deux approches théoriques différentes
Landau n’a jamais cité Fritz London qu’il considérait comme un mauvais Landau n’a jamais cité Fritz London qu’il considérait comme un mauvais physicien...
physicien...
et toujours méprisé son ancien collaborateur Tisza et toujours méprisé son ancien collaborateur Tisza
Fritz London avait considéré l’état fondamental de l’hélium superfluide au Fritz London avait considéré l’état fondamental de l’hélium superfluide au repos
repos
Landau avait, lui, considéré ses propriétés hydrodynamiques dont il a Landau avait, lui, considéré ses propriétés hydrodynamiques dont il a inventé une théorie quantique, mais toujours nié un rapport quelconque inventé une théorie quantique, mais toujours nié un rapport quelconque avec Bose-Einstein.
avec Bose-Einstein.
Ils avaient en partie raison l’un et l’autre mais mourront avant de s’en Ils avaient en partie raison l’un et l’autre mais mourront avant de s’en rendre compte (London d’une crise cardiaque en 1954, Landau en 1968 rendre compte (London d’une crise cardiaque en 1954, Landau en 1968 après un accident de voiture en 1960 et le prix Nobel en 1962).
après un accident de voiture en 1960 et le prix Nobel en 1962).
le véritable inventeur du modèle à deux fluides est bien Tisza le véritable inventeur du modèle à deux fluides est bien Tisza Landau voulait toute la gloire
Landau voulait toute la gloire
Il a aussi reçu le prix London en 1960 ! Proposé par Tisza !!
Il a aussi reçu le prix London en 1960 ! Proposé par Tisza !!
côté expérimental:
l'inventeur du mot a raflé la mise
Kapitza (aidé par Landau dont il avait sauvé la vie ?) avait inventé le mot Kapitza (aidé par Landau dont il avait sauvé la vie ?) avait inventé le mot
"
superfluide" , invention certes géniale, et par la suite effectué une série
"
superfluide" , invention certes géniale, et par la suite effectué une série d'expériences très remarquables
d'expériences très remarquables
Mais c'est bien Allen et ses collaborateurs qui ont découvert l'existence de Mais c'est bien Allen et ses collaborateurs qui ont découvert l'existence de liquides tout à fait nouveaux: les "superfluides".
liquides tout à fait nouveaux: les "superfluides".
pas de priorité dans le temps, mais des travaux scientifiques de valeur pas de priorité dans le temps, mais des travaux scientifiques de valeur inégale en 1937-38.
inégale en 1937-38.
rumeurs sur le prix Nobel de Kapitza: pourquoi en 1978, 40 ans après ??
rumeurs sur le prix Nobel de Kapitza: pourquoi en 1978, 40 ans après ??
l'histoire ne retient généralement que les héros couronnés, les prix Nobel...
l'histoire ne retient généralement que les héros couronnés, les prix Nobel...
Laszlo Tisza Laszlo Tisza
100 ans le 7/7/7 100 ans le 7/7/7
Jean Dalibard
Bertrand Duplantier Sébastien
Sébastien Balibar Balibar
Eric Varoquaux
ENS, Paris
ENS, Paris
14 juin 2001
14 juin 2001
Tisza, un grand homme de science
Tisza écrit en 1991, centenaire de la Hungarian Physical Society:
Tisza écrit en 1991, centenaire de la Hungarian Physical Society:
« If history has a lesson, it is that the « winner takes all » attitude deprives
« If history has a lesson, it is that the « winner takes all » attitude deprives one of the pleasure of being the heir to the best of different traditions, even one of the pleasure of being the heir to the best of different traditions, even while their intolerance against each other. »
while their intolerance against each other. »
C'est bien Tisza, sans rancune pour son ancien maître Landau, qui l'a C'est bien Tisza, sans rancune pour son ancien maître Landau, qui l'a proposé pour le prix London (lequel avait été proposé pour le Nobel par proposé pour le prix London (lequel avait été proposé pour le Nobel par Einstein!)
Einstein!)
l'école russe continue à nier la valeur des travaux pinniers de Tisza, pour l'école russe continue à nier la valeur des travaux pinniers de Tisza, pour eux, un seul héros : Landau, malgré ses erreurs variées dénonces par eux, un seul héros : Landau, malgré ses erreurs variées dénonces par d'autres.
d'autres.
ainsi avance la science moderne...
un processus devenu
un processus devenu mondial mondial et et collectif collectif , , fait de
fait de compétition compétition entre acteurs entre acteurs et de
et de progrès progrès ininterrompus, ininterrompus, mais aussi de
mais aussi de controverses qui se résolvent toutes controverses qui se résolvent toutes , , heureusement, à la longue, car la science est
heureusement, à la longue, car la science est
rationnelle, ce n’est pas un combat d’opinions ou de rationnelle, ce n’est pas un combat d’opinions ou de
croyances.
croyances.
La superfluidité aujourd’hui
Supraconductivité
Supraconductivité : un phénomène analogue (théorie en 1957 grâce à : un phénomène analogue (théorie en 1957 grâce à Bardeen, Cooper et Schrieffer, tous prix Nobel (Bardeen 2 fois)
Bardeen, Cooper et Schrieffer, tous prix Nobel (Bardeen 2 fois) dans certains métaux, les électrons coulent aussi sans frottement dans certains métaux, les électrons coulent aussi sans frottement
Applications pratiques
Applications pratiques :électroaimants :électroaimants imagerie médicale (scanner IRM)imagerie médicale (scanner IRM)
Accélérateurs de particules (27 km d’hélium superfluide au CERN Accélérateurs de particules (27 km d’hélium superfluide au CERN
pour comprendre la structure de la matière grâce au LHC). Découverte du pour comprendre la structure de la matière grâce au LHC). Découverte du
"
Boson de Higgs en 2012.
"
Boson de Higgs en 2012.
Recherche fondamentale:
Recherche fondamentale: Évaporation quantique Évaporation quantique et effet photoélectrique (S. Balibar, doctorat 1976) et effet photoélectrique (S. Balibar, doctorat 1976) Tourbillons et turbulence
Tourbillons et turbulence
Un cristal peut-il être superfluide ? supersolidité et plasticité (2004-2013) Un cristal peut-il être superfluide ? supersolidité et plasticité (2004-2013)
superfluides en rotation et supraconducteurs sous
champ magnétique:
tourbillons quantifiés
le rubidium gazeux (Madison et al. 2000) l’hélium
liquide(Yarmchuk et al. 1979)
supraconducteur NbSe2 sous faible champ magnétique (P.E. Goa et al. Oslo 2001)
Les cristaux d’hélium Les cristaux d’hélium
(S. Balibar, C. Guthmann et E. Rolley, 1994)
(S. Balibar, C. Guthmann et E. Rolley, 1994)
l’anneau du CERN près de Genève
les aimants du LHC sont refroidis à l’hélium superfluide (1,9 K)
suivre leur refroidissement sur
http://hcc.web.cern.ch/hcc/cryogenics/cryo_magnets.php
