Est-ce que quelque chose peut bouger au zéro absolu ?

Le mouvement au zéro absolu : une agitation résiduelle

Au zéro absolu, la température théorique la plus basse possible, l’agitation thermique des particules est réduite à son minimum. Cependant, même à cette température extrême, les particules conservent une énergie résiduelle qui leur confère une vibration minimale.

Bien que l’on puisse penser que l’immobilité complète s’installe au zéro absolu, cette hypothèse est erronée. Même une vibration infime, comme celle de deux particules oscillant en sens inverse, constitue techniquement une vibration.

Cette agitation résiduelle est due à l’énergie du point zéro, une énergie minimale inhérente à toutes les particules quantiques. Elle découle du principe d’incertitude de Heisenberg, qui stipule que la position et la quantité de mouvement d’une particule ne peuvent être déterminées simultanément avec une précision infinie.

Dans le monde macroscopique, cette agitation résiduelle est négligeable. Cependant, au niveau quantique, elle devient significative et empêche les particules de s’immobiliser complètement.

Les implications de cette agitation résiduelle sont vastes. Par exemple, elle affecte les propriétés thermodynamiques des matériaux au zéro absolu, telles que l’entropie et la capacité thermique. Elle a également des conséquences pour la compréhension des phénomènes quantiques tels que la supraconductivité et la suprafluidité.

En conclusion, contrairement à l’intuition, quelque chose peut bouger au zéro absolu. L’énergie du point zéro confère aux particules une agitation résiduelle, même à la température la plus basse possible. Cette vibration minimale exclut l’immobilité complète et ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension de la physique quantique.