Quelle est la matière la plus froide du monde ?

La matière la plus froide de l’univers : un exploit scientifique sans précédent

Dans le royaume des températures extrêmes, les scientifiques viennent de franchir une nouvelle étape en atteignant la température la plus froide jamais enregistrée en laboratoire : un incroyable 38 picokelvins (pK). Pour mettre cette valeur en perspective, elle est 100 milliards de fois plus froide que les recoins les plus froids de l’univers.

Cette réalisation historique a été accomplie par des chercheurs de l’Institut national allemand de métrologie (PTB). Ils ont utilisé une technique innovante de refroidissement par évaporation laser pour refroidir un nuage de rubidium gazeux.

Le rubidium gazeux est un élément alcalin qui présente des propriétés uniques lorsqu’il est refroidi à des températures ultra-basses. En utilisant des lasers, les chercheurs ont pu ralentir les atomes de rubidium jusqu’à ce qu’ils atteignent un état quantique connu sous le nom de condensat de Bose-Einstein (CBE).

Dans un CBE, les atomes se comportent comme une seule entité, formant une matière d’ondes cohérente. Cet état quantique unique permet aux atomes de se déplacer avec une vitesse minimale, réduisant ainsi leur énergie cinétique et donc leur température.

Les chercheurs ont affiné leur technique de refroidissement par évaporation laser pendant plusieurs années, la perfectionnant pour atteindre des températures toujours plus basses. Leur récente percée leur a permis d’atteindre 38 pK, pulvérisant l’ancien record de 45 pK établi en 2013.

Ce jalon scientifique a des implications profondes pour notre compréhension de la physique quantique et des propriétés de la matière à des températures extrêmes. Il ouvre également la voie à de nouvelles recherches dans des domaines tels que la métrologie, les horloges atomiques et les simulations quantiques.

Alors que les scientifiques continuent d’explorer les frontières de la physique des températures ultra-basses, cette réalisation passionnante pose de nouvelles questions et promet de repousser davantage les limites de la science.