samedi 23 octobre 2010

Son quantique, et chant à soi.



Le silence absolu n'existe pas, l'immobile absolue non plus, le vide absolu itou, OK, mais voilà que le son peut aller partout même dans le vide. What ? Watt ? Les merveilles et les mystérieux effets de la mécanique quantique pardi*. La question peut éberluer quand on sait que le son*, phénomène ondulatoire d'une vibration mécanique ne pouvait prétendre à l'existence dans le vide, et a fortiori sans air (adieu les explosions pétaradantes de Star Wars) : le son, physique, n'est qu'une variation de pression dans un support. Alors ? 
Par effet tunnel quantique. Bon. Le monde quantique, celui qui donne les règles du jeu dans l'infiniment petit, bac à sable des atomes, ne respecte pas les règles de la physique du monde  à notre échelle. C'est ainsi. Une autre manière de fonctionner et d'interagir, d'où les surprises et les difficultés à les représenter avec les images et concepts de nos quotidiens. 
Et dans ce monde donc, existe l'effet tunnel quantique, un drôle de comportement. Voir de suite le coup de la cuvette*. Il existe aussi des phonons acoustiques, quasi-particules de sons qui peuvent transporter de la chaleur. Pour le reste.... Les physiciens observaient la surface d’une plaque d’or avec un microscope à effet tunnel lorsqu’ils ont découvert qu'une molécule de CO à la pointe de l’aiguille en alliage d’iridium et de platine du microscope était le lieu d’un incroyable transfert de chaleur.
La plaque et l’aiguille étaient séparées par 0,3 nanomètre et les mesures se faisaient sous vide. Alors que l’aiguille était à température ambiante, la plaque d’or était refroidie à des températures assez basses : 90, 150 ou 210 kelvins. Les calculs ont alors montré que si ce transfert de chaleur était sous forme de rayonnement, il aurait dû être plus de 1010 fois plus faible.
Le seul autre mode de transfert de chaleur possible, celui par conduction, semblait de prime abord impossible puisque des phonons acoustiques ne devaient pas pouvoir se propager dans la vide. Mais c'est là qu’intervient précisément l’effet tunnel, qui explique finalement cet étonnant paradoxe : le transfert d’énergie sonique à travers le vide !
Pour les chercheurs, ce nouveau phénomène pourrait avoir d’intéressantes applications pour des dispositifs thermoélectriques équipant des futurs circuits électroniques de tailles nanométriques.

Et voilà. Même sans rien comprendre on peut se dire que le monde bouge sous nos pieds....

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