Percée en physique quantique à bord de l'ISS

[Dash]

Percée en physique quantique à bord de l'ISS

Plus d’une seconde d’observation dans l’espace, versus des millisecondes sur Terre.

Je ne sais pas trop ce que ça implique, mais ça semble important!

Quelqu’un qui s’y connait peut résumer, commenter, expliquer SVP?

Merci

[ABC]

Percée en physique quantique à bord de l'ISS
Plus d’une seconde d’observation dans l’espace, versus des millisecondes sur Terre.Je ne sais pas trop ce que ça implique, mais ça semble important!

Je n'ai qu'une idée très vague des propriétés physiques d'un condensat de Bose Einstein. Il s'agit d'un état de la matière où les particules sont dites intriquées (comme la paire de photons EPR corrélés en polarisation d'Alice et de Bob, mais dans cet effet dit EPRB (B comme Bohm) il n'y a que deux particules).

Dans un tel état, les particules du condensat présentent une corrélation se situant complètement au delà des corrélations possibles dans le domaine de la physique classique. Elles se mettent toutes dans un seul et même état quantique, une possibilité propre aux bosons (des particules dites indiscernables de spin entier).

En état de condensat de Bose-Einstein, l'ensemble des particules se comportent donc, en quelque sorte, comme des bosons "de Panurge" (1). Elles réagissent toutes comme un seul homme de la même façon.

L'image qui me vient à l'esprit pour illustrer (grossièrement) cet état de la matière, c'est celui d'un vol d'oiseaux en formation ou encore d'un banc de poissons évoluant et réagissant tous en même temps de la même façon.

Une des conséquences induites par de tels états c'est, par exemple :

• la supraconductivité. Il s'agit de la circulation d'un courant (obtenue le plus souvent et le moins difficilement à très basse température) sans perte Joule. Cette propriété permet, notamment, de disposer d'aimants capables de créer un champ magnétique de plusieurs Teslas (avec application, notamment, dans l'Imagerie à Résonance Magnétique et Nucléaire)
  .
• la superfluidité. Il s'agit d'un état dans lequel un fluide est capable de s'écouler sans perte par frottements. Grâce à l'état superfluide, toutes les particules se déplacent alors en effet à la même vitesse (contrairement à un fluide s'écoulant "normalement", par exemple dans une canalisation, où sa vitesses d'écoulement devient nulle sur la paroi de la canalisation à cause du frottement)

En quoi l'avancée expérimentale objet de l'article (sur les possibilités d'exploration ainsi élargies de ce cinquième état de la matière, comme le dit l'article, par la possibilité d'allonger sa durée de vie), est-elle importante (l'avancée théorique, reposant sur le travail de recherche de Bose et d'Einstein datée, quant à elle, de 1920 comme le rappelle l'article) ?

Elle l'est d'une façon qu'il n'est pas toujours possible de prévoir à l'avance. Ce n'est pas toujours la recherche appliquée qui fait avancer la technologie. A la base, avant la recherche appliquée, il y a la recherche fondamentale. Les découvertes permises par la recherche fondamentale débouchent sur des applications technologiques qu'il est tout simplement impossible d'imaginer à l'avance tant que la percée scientifique qui les a permises ne s'est pas produite.

Quelques exemples :

• la découverte de l'électricité et de l'électromagnétisme (qui englobe électricité, magnétisme et rayonnement). Il ne me semble pas utile de rappeler ce qu'elle nous apporte.
• la découverte du laser et ses nombreuses applications (telles que les codes barre ou les lecteurs CD par exemple)
• la découverte de l'effet tunnel intervenant dans les semi-conducteurs, découverte sans laquelle on n'aurait pas pu mettre au point les diodes, puis les microprocesseurs, puis l'ordinateur, internet et tout ce qui s'ensuit... ... de bien et de mal.
• la supraconductivité permettant des champs de plusieurs Teslas (utilisée en Imagerie à Résonance Magnétique et Nucléaire comme rappelé plus haut).

Certains vont dire : quoi ? encore plus de science, donc encore plus de technologie, donc encore plus d'armes mortelles et de pollution, fatalement ?

Eh bien non, ce ne sont (le plus souvent) pas les "systèmes" (qu'ils soient scientifique ou autres d'ailleurs) qui créent des problèmes où seraient porteurs, en eux mêmes, d'objectifs néfastes, mais l'usage que nous en faisons.

Nous sommes trop en difficulté pour estimer pertinent de freiner des avancées scientifiques au prétexte que nous en faisons n'importe quoi (ce qui n'est toutefois pas complètement faux) et qu'elles risquent fort d'être utilisées à des fins nuisibles ou orientées vers des objectifs dont les degrés de priorité relatifs ont été incorrectement évalués.

Ce n'est pas là qu'il faut mettre des freins (je l'ai pensé à un moment où j'étais plus optimiste car moins conscient du rapport urgence des changements requis/vitesse à laquelle nous avançons, plus ou moins, dans la direction requise). Freiner l'accès à des moyens nous permettant d'accroitre encore un peu plus nos possibilités d'action dans une direction néfaste n'est plus du tout suffisant pour limiter les conséquences néfastes de nos choix actuels.

Il faut nous servir de toute connaissance ou technologie nouvelle pour tacher de réduire le niveau de difficulté et de pénibilité des changements requis. Nous devons nous montrer à la fois lucides et imaginatifs pour réparer la partie réparable des dommages que nous infligeons à notre planète et à nous mêmes et favoriser la mise en place de solutions (et des moyens requis pour les trouver et les mettre en place) aux divers problèmes dont nous souffrons (en raison de nos choix de priorités inappropriés à la situation actuelle).

La science et la technologie ne sont pas nos ennemies, pas plus d'ailleurs que d'autres systèmes mis en avant pour expliquer les conséquences de choix et d'une échelle de priorités inappropriées à la situation actuelle. Nous avons les moyens, les connaissances et une bonne partie de la capacité d'anticipation requis pour prévoir les conséquences de nos choix et les corriger.

Il n'est pas possible, mais de toute façon pas nécessaire, de revenir à l'age de pierre, ni même à une époque préindustrielle pour résoudre nos problèmes. Ce n'est pas du tout, la "solution". Elle est parfois mise en avant à titre d'épouvantail (parfois nous préférons mettre en avant des "coupables", mais l'objectif est sensiblement le même) afin de nous convaincre que, vraiment, nous ne pouvons rien faire.

Nous préférons nettement nous présenter, à nos propres yeux, comme des victimes. C'est plus rassurant. Mais être rassuré face à un danger grave et imminent, est-ce la bonne attitude ? Est-ce ce que nous devons rechercher ? Je ne le crois pas. La bonne réaction c'est d'identifier les problèmes de trouver les solutions (sans se tromper) puis de les mettre en place.

(1) L'état d'un ensemble de particules indiscernables est invariant par permutation de deux particules. Le dénombrement des états d'un ensemble de particules indiscernables que sont des bosons (des particules de spin entier) est dit obéir à une statistique de Bose-Einstein par opposition à la statistique dite de Fermi Dirac propre aux fermions (particules de spin demi-entier).

Au contraire des bosons et conformément au principe dit d'exclusion de Pauli, les fermions ne peuvent être deux à occuper un même état quantique (mathématiquement, l'état quantique d'un ensemble de particules obéissant à la statistique de Fermi-Dirac est anti-symétrique par permutation de deux fermions).

[Dash]

Merci bcp pour ces explications ABC!