Sciences physiques

Des scientifiques de plusieurs institutions de renom, notamment l'Université de Colombie-Britannique au Canada, l'Université de Washington et l'Université Johns Hopkins aux États-Unis, ainsi que l'Institut national des sciences des matériaux au Japon, ont récemment mis en évidence un état inédit de la matière au sein du graphène. Leur découverte, qui concerne les courants électroniques circulant dans des structures torsadées de ce matériau, pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications en informatique quantique et en supraconductivité.

L'univers regorge de mystères que la physique quantique cherche à décrypter. L'une des expériences récentes les plus fascinantes a été réalisée par des chercheurs de l'université des sciences et technologies de Chine. En manipulant des impulsions lumineuses à l'aide d'un processeur photonique à fibre optique, ils ont révélé que la lumière peut exister dans 37 dimensions distinctes.

La solution au paradoxe du chat de Schrödinger pourrait être un concept connu sous le nom de théorie des mondes multiples ou théorie du multivers.

Les scientifiques suspectent depuis longtemps que les particules élémentaires des protons, comme les quarks et les gluons, étaient liées par un phénomène d’intrication quantique. Pour la première fois, grâce à une méthode innovante permettant de mesurer l'entropie des particules subatomiques, ils ont obtenu une preuve directe de ce phénomène.

La diffraction atomique, un phénomène qui semblait jusqu'à présent insurmontable, a été observée pour la première fois à travers un cristal. Cette découverte a été rendue possible par une expérience innovante utilisant le graphène, un matériau à la structure atomique exceptionnelle. Un défi vieux de plusieurs décennies a ainsi été relevé et de nouvelles voies s'ouvrent pour l'étude des propriétés ondulatoires de la matière.

L'enchevêtrement quantique, qui consiste à corréler plusieurs particules non mesurées afin que leurs propriétés se manifestent instantanément de manière liée, est un concept bien établi. Cette intrication permet que, si l'on mesure une particule, l'état de l'autre soit instantanément déterminé, même si elles sont éloignées.

Le voyage dans le temps a toujours été un concept fascinant mais source de nombreux dilemmes logiques, notamment à travers le célèbre paradoxe du grand-père. Ce paradoxe soulève la question de ce qui se passerait si une personne voyageait dans le passé et empêchait la naissance de son grand-père, effaçant ainsi sa propre existence. Toutefois, une récente étude pourrait bien apporter une solution à ce dilemme. 

Le télescope est un instrument fascinant qui a révolutionné notre compréhension de l'univers. Depuis son invention au début du 17e siècle, il n'a cessé d'évoluer pour nous permettre d'observer des objets célestes toujours plus lointains et avec une précision croissante. Mais comment fonctionne réellement cet outil qui nous ouvre les portes du cosmos ?

Dans les laboratoires du CERN, au cœur du Grand collisionneur de hadrons (LHC), les scientifiques recréent des conditions proches de celles qui existaient juste après le Big Bang. Ces expériences spectaculaires génèrent un flot dense de particules, parmi lesquelles se cachent parfois des découvertes exceptionnelles. Récemment, les chercheurs de l'expérience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) ont observé pour la première fois de l'antihyperhélium-4, un noyau d'antimatière. 

Des chercheurs ont observé pour la première fois une particule pouvant présenter ou non une masse, en fonction de la direction dans laquelle elle se déplace. Connue sous le nom de fermion semi-dirac, celle-ci avait été prédite il y a plus d’une décennie.

Une avancée scientifique importante dans l’étude des particules subatomiques vient d’être réalisée, offrant une première vision détaillée du comportement chaotique des neutrons à l’échelle quantique. Après plus de dix ans d’expérimentations, une collaboration internationale a permis de faire progresser notre compréhension des neutrons, des particules essentielles à la matière, grâce à des données provenant du détecteur central de l’accélérateur Thomas Jefferson.

Récemment, des scientifiques ont affirmé avoir découvert la forme des photons individuels, la plus petite forme d'énergie possible dans un champ électromagnétique que nous appelons plus communément lumière.

La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein a traversé plus d'un siècle d'observations et d'expériences pour devenir l'une des pierres angulaires de la physique moderne. Cependant, une nouvelle étude utilisant les données de l'étude sur l'énergie noire a révélé un phénomène étrange qui remet en cause certaines prédictions faites par Einstein concernant la courbure de l'espace-temps. Bien que cette découverte n'invalide pas la théorie, elle soulève des questions et suggère qu'il existe peut-être encore des éléments inconnus dans notre compréhension de l'Univers. 

Quand un certain nombre de conditions sont réunies, les électrons peuvent être « figés » et former une structure solide étrange, que des chercheurs de Berkeley ont récemment imagé pour la première fois.

Des chercheurs ont récemment réalisé une avancée spectaculaire dans la manipulation des états quantiques. En Chine, une équipe a réussi à maintenir un état de superposition quantique durant 1 400 secondes, soit près de 23 minutes, battant ainsi un record. Cette durée inédite pourrait non seulement améliorer la précision des instruments de mesure mais également permettre de tester des théories fondamentales de la physique.

Depuis des décennies, la fission nucléaire intrigue et fascine les scientifiques. Ce processus complexe, qui consiste à diviser le noyau d'un atome, libère une énorme quantité d'énergie. Malgré son utilisation dans divers domaines comme l’énergie et la recherche scientifique, les mécanismes précis de la fission sont restés en partie mystérieux. Récemment, une équipe de physiciens américains a réalisé une simulation, offrant une perspective microscopique détaillée de ce qui se produit lorsqu'un atome se scinde en deux.

Des chercheurs suisses ont récemment développé une technologie permettant de contrôler la propagation des ondes sonores. Ce dispositif, qui pourrait révolutionner le domaine des télécommunications et d’autres technologies, permet aux ondes sonores de se déplacer uniquement dans une seule direction. Ce concept, élaboré par des équipes de l’ETH Zurich et de l'École polytechnique fédérale de Lausanne, ouvre la voie à une meilleure gestion des ondes, qu’elles soient sonores ou électromagnétiques.

Après 50 ans, l'hypothèse proposée par le physicien Yakov Zel’dovich concernant la possibilité de voler de l’énergie à des systèmes en rotation grâce aux ondes électromagnétiques a enfin été validée en laboratoire. Ce phénomène, connu sous le nom d'effet Zel’dovich, pourrait même permettre de générer des photons à partir du vide quantique.

Une nouvelle bizarrerie quantique. De récentes expériences ont montré que des particules de lumière pouvaient passer un « temps négatif » dans un nuage d’atomes ultra-froids.

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi une prouesse scientifique majeure en parvenant à manipuler des atomes pour qu’ils entrent dans un état exotique connu sous le nom d'« état de bord». Ce phénomène leur permet de se déplacer sans subir de frottement, une percée qui pourrait ouvrir la voie à la création de matériaux supraconducteurs encore plus performants.