Yahoo Finance Une toute première démonstration d'un effet quantique rendant la matière invisible
Prédit depuis une trentaine d'années, un effet quantique appelé "blocage de Pauli" a été démontré pour la première fois au cours d'expériences menées par des équipes de recherche distinctes. Celui-ci empêche les atomes d'un gaz ultra-froid de diffuser la lumière, et rend donc la matière presque invisible.
Pas moins de trois études indépendantes publiées dans la revue le 18 novembre 2021 démontrent pour la première fois un effet quantique rendant la matière invisible. Cet effet, qui découle du célèbre principe d’exclusion de Pauli et se nomme "blocage de Pauli", avait été théorisé il y a plus de trente ans par le physicien Wolfgang Pauli lui-même. Il n’avait toutefois jamais été prouvé expérimentalement.
Selon le principe d’exclusion de Pauli, énoncé en 1925, toutes les particules dites fermions - c'est à dire les protons, les neutrons et les électrons - ayant le même état quantique ne peuvent exister dans un même espace. Autrement dit, tous les fermions appartenant à un même système ne peuvent pas se trouver simultanément dans le même état quantique. Le blocage de Pauli est donc un effet dérivé de ce principe : il se produit lorsque les fermions d’un gaz sont si étroitement regroupés que tous les états quantiques disponibles sont remplis. La matière gazeuse prend alors une forme appelée "mer de Fermi". Lorsque c’est le cas, les particules deviennent incapables de se déplacer, de sorte que la lumière ne peut pas leur transmettre d’impulsion.
Une diffusion de la lumière diminuée de 37%
Rappelons d’abord que dans des circonstances "classiques", les atomes interagissent sans entrave avec la lumière. Autrement dit, si l'on dirige un faisceau lumineux sur un nuage d'atomes, ceux-ci diffusent une partie de la lumière dans toutes les directions. Ce type de diffusion de la lumière est un phénomène courant : il suffit de lever la tête pour l’observer. En effet, , c’est parce que les photons rencontrent les molécules d’air, entre autres, présentes dans l’atmosphère (des molécules qui ont la bonne dimension pour diffuser les plus courtes longueurs d'ondes de la lumière, à savoir les violet, indigo et bleu). Mais dans des conditions plus extrêmes, certains atomes ne sont plus en mesure d’interagir avec la lumière.
Après avoir fortement densifié et refroidi avec des lasers un n[...]
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