Ce sablier d’énergie incarne une lumière devenue matière : un clin d’œil visuel à la création d’un supersolide par interaction photonique.
Quand les physiciens nous ouvrent les portes de leur univers, il faut parfois savoir lâcher prise. Oublier nos repères, nos certitudes. Et pourtant, c’est exactement ce que propose cette découverte étonnante : de la lumière, devenue à la fois solide et fluide. Oui, vous avez bien lu : une lumière supersolide.
Un étrange état de la matière, à la frontière du compréhensible
L’état supersolide n’a rien de banal. Il combine deux propriétés que tout semble opposer : la rigidité d’un solide et la fluidité parfaite d’un liquide, sans aucune résistance. Ce paradoxe, en apparence, ne s’explique que par les lois de la mécanique quantique, cette branche de la physique qui explore les comportements de la matière à l’échelle des particules.
Jusqu’à présent, les rares supersolides créés en laboratoire l’étaient dans des conditions extrêmes. En effet, il fallait refroidir des atomes à des températures proches du zéro absolu pour voir émerger ces comportements étranges. Ainsi, les effets quantiques devenaient observables.
Un laser, un semi-conducteur… et une lumière qui se structure
Cette fois, cependant, des chercheurs du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en Italie ont emprunté une voie inédite. Et ce qu’ils ont obtenu, c’est tout simplement “assez impressionnant”, selon leurs propres mots : un état supersolide de la lumière.
Concrètement, leur méthode consistait à projeter un laser sur un semi-conducteur bien particulier : de l’arséniure d’aluminium-gallium. Ce matériau, bien que relativement courant – on le retrouve notamment dans certaines LED –, possède une caractéristique essentielle ici : une surface gravée de motifs en crêtes.
Ces structures microscopiques ont orienté l’interaction entre les photons du laser et les électrons du matériau. Résultat : la naissance de polaritons, des quasi-particules hybrides mi-lumière, mi-matière. Progressivement, ces polaritons se sont organisés, jusqu’à former une structure cristalline fluide : un supersolide.
Une découverte prometteuse, et ce n’est que le début
Cela dit, créer ce nouvel état ne suffisait pas. Encore fallait-il prouver qu’il s’agissait bien d’un supersolide. Pour cela, les physiciens ont dû mesurer avec une extrême précision son comportement : d’un côté, sa capacité à s’écouler sans viscosité ; de l’autre, son organisation structurée, typique d’un cristal.
Les résultats ont confirmé leurs hypothèses. Désormais, cette matière de lumière, non seulement plus simple à manipuler que les condensats atomiques, pourrait bien révolutionner notre compréhension des états quantiques. Par conséquent, elle ouvre la voie à des applications innovantes : matériaux intelligents, capteurs ultra-sensibles, ou encore calculs quantiques plus efficaces.
Autrement dit, ce n’est qu’un premier pas. Comme le soulignent les chercheurs eux-mêmes : “Nous sommes vraiment au début de quelque chose de nouveau !” Et dans le domaine de la physique quantique, cela veut souvent dire : attendez-vous à être encore surpris.
https://dailygeekshow.com/decouvrez-lumiere-secoule-liquide-mais-reste-solide-prouesse-physique-quantique/
Dans la recherche sur la fusion nucléaire, le Wendelstein 7-X se démarque comme un exploit d’ingénierie jamais vu en Europe. Ce réacteur, qui est le plus grand stellarator du monde, symbolise une étape déterminante pour mettre en œuvre l’énergie solaire sur Terre. Les progrès récents dans la production d’ions d’hélium-3 le rapprochent un peu plus de la possibilité de disposer d’une énergie propre et pratiquement infinie.
Un centre de référence pour la fusion nucléaire
Installé dans le plus grand centre de recherche sur les stellarators au monde, le Wendelstein 7-X est géré par l’Institut Max Planck pour la physique des plasmas. Ce réacteur n’est pas seulement une prouesse technologique, c’est aussi un véritable laboratoire vivant où l’on cherche à comprendre et à maîtriser les réactions nucléaires semblables à celles qui alimentent le Soleil. La récente production d’ions d’hélium-3 à haute énergie constitue une première mondiale dans le domaine.
Les expériences menées ici visent principalement à générer ces ions grâce à une technique sophistiquée nommée chauffage par résonance cyclotronique ionique (ICRH). Cette méthode consiste à utiliser de fortes ondes électromagnétiques pour « pousser » les ions, leur permettant ainsi de capter l’énergie dont ils ont besoin pour stabiliser le plasma hyper chaud dans le réacteur.
Les défis techniques et scientifiques
Garder un plasma à des températures supérieures à 100 millions de degrés représente un sacré challenge. Aucun matériau ne peut supporter directement une chaleur aussi intense ; c’est pour cela qu’on se fie à des champs magnétiques pour retenir les particules chargées. Dans ce dispositif, les particules alpha, ou noyaux d’hélium-4, jouent un rôle majeur en aidant à maintenir la température du plasma. Dans ce cadre, les ions d’hélium-3 sont utilisés comme substituts précieux pour étudier le comportement du plasma (une façon de modéliser ce qui se passe dans des conditions extrêmes).
Gérer ces températures hors normes est indispensable pour toute centrale de fusion nucléaire qui pourrait voir le jour, tout comme les réacteurs à sels fondus promettent une efficacité accrue et une sécurité renforcée. En parvenant à produire des ions d’hélium-3 à haute énergie, les chercheurs ont franchi une étape notable qui ouvre la voie à l’obtention d’une source d’énergie durable tout en approfondissant notre compréhension des phénomènes solaires.
Une collaboration internationale qui porte ses fruits
Le projet Wendelstein 7-X bénéficie également du soutien du Trilateral Euregio Cluster (TEC), un regroupement de chercheurs belges, allemands et néerlandais. Parmi les partenaires, on trouve notamment le Laboratoire de physique des plasmas de l’Académie royale militaire de Bruxelles ainsi que les instituts Jülich IFN-1 et ITE. Cet effort commun montre bien que la science n’a pas de frontières et que l’on travaille ensemble pour explorer de nouveaux horizons en matière d’énergie et de phénomènes cosmiques.
Les résultats obtenus pourraient aussi aider à décrypter certains phénomènes observés sur le Soleil. Parfois, on repère dans son atmosphère des nuages riches en hélium-3, et il se pourrait bien que ces formations soient dues à une résonance similaire à celle étudiée dans le réacteur.
Vers un futur énergétique durable
En tant que laboratoire expérimental, le Wendelstein 7-X continue de repousser les limites de la science en fusion nucléaire. L’objectif est clair : reproduire ici sur Terre les réactions nucléaires propres et quasi inépuisables qui se produisent naturellement dans notre astre. Comme le disent les chercheurs impliqués dans ce projet ambitieux : « Cette recherche contribue à développer une source d’énergie durable et offre des aperçus surprenants sur le fonctionnement du Soleil ».
https://lenergeek.com/2025/06/12/fusion-nucleaire-cette-premiere-mondiale-pourrait-tout-changer/