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La force la plus faible jamais mesurée

Publié par wikistrike.com sur 27 Juin 2014, 10:38am

Catégories : #Science - technologie - web - recherche

La force la plus faible jamais mesurée

En bombardant un nuage d'atomes à l'aide de deux faisceaux lumineux tout en faisant varier l'amplitude de l'un d'entre eux, des physiciens ont pu appliquer sur ses l'atomes la force la plus faible jamais mesurée. Crédits : Kevin Gutowski

La force la plus faible jamais mesurée

 

Des physiciens américain ont réussi à exercer sur un nuage d'atomes la force la plus faible jamais mesurée jusqu'ici.

Mesurer des forces très faibles nécessite d'opérer à des échelles très petites de l'ordre de l'atome. Mais cela est extrêmement difficile, principalement à cause d'un phénomène appelé par les physiciens "limite quantique standard" (lire "Mesure au-delà de la limite quantique standard"), une limite induite par des perturbations de nature quantique, découlant directement des célèbres inégalités de Heisenberg (selon lesquelles on ne peut jamais connaître simultanément la position et la vitesse d'une particule donnée).

Or, une force de 42 yoctonewtons seulement a pu récemment être mesurée, annoncent des chercheurs dans un article publié le 27 juin 2014 dans la revue Science. Qu'est-ce qu'un yoctonewton ? Pour comprendre, rappelons d'abord ce qu'est un newton : le newton est une unité de mesure de force (appelée ainsi en hommage à Isaac Newton pour ses travaux en mécanique). Concrètement, il faut appliquer une force de 1 newton sur une masse de 1 kg pour augmenter la vitesse de cette dernière de 1 m/s à chaque seconde.

Venons-en maintenant au yoctonewton : il équivaut à 10-24 newton. Soit en d'autres termes, à 0,000000000000000000000001 newton !

Pour parvenir à ce résultat, le physicien américain Sydney Schreppler (Université de Californie à Berkeley, États-Unis) et ses collègues ont utilisé un nuage d'atomes ultrafroids (c'est-à-dire dont la température était proche du zéro absolu), piégés par deux faisceau lumineux dont la longueur d'onde était de 860 et 840 nanomètres. En modulant l'amplitude du faisceau lumineux dont la longueur d'onde était de 840 nanomètres, les physiciens ont ainsi pu exercer une force sur le nuage d'atomes, qui a été évaluée grâce à l'émission d'un troisième rayon électromagnétique, de longueur d'onde égale à 780 nanomètres.

Ces travaux ont été publiés le 27 juin 2014 dans la revue Science, sous le titre "Optically measuring force near the standard quantum limit" .

 

http://www.journaldelascience.fr/physique/articles/force-plus-faible-jamais-mesuree-3688

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