Thème n° 3 : La physique des atomes froids

Salut tout le monde !!!
Bon après quelques problèmes de connexion, on repart cette semaine avec un thème qui j'espère soulèvera un minimum d'intérêt car il est très intéressant et très porteur : les atomes froids.

Un avant-goût du séminaire, qui portait globalement sur les méthodes existantes qui permettent de ralentir et refroidir des atomes jusqu'à des températures extrèmement basses, ce qui présente l'intérêt majeur de faire atteindre des domaines où le comportement de la matière devient complètement quantique et donc donne lieu à des phénomènes très particuliers comme la condensation de Bose-Einstein :

“La Physique des atomes froids”, par David Guéry-Odelin (http://www.phys.ens.fr/~dgo).

Dans cet exposé, je propose de donner tout d'abord les grands enjeux de ce domaine de recherche. Je souhaite en particulier montrer le rôle majeur joué par les observations expérimentales. Je donnerai le principe de quelques méthodes de refroidissement, et illustrerai leur mise en œuvre. Nous verrons que ce domaine est particulièrement riche en effets physiques : interaction atome-lumière, physique statistique quantique, phénomènes hors d'équilibre, excitations quantiques collectives, liens avec la matière condensée (supraconductivité)... Nous espérons qu'à ce stade de l'exposé, il sera clair pour tous qu'une vaste culture générale en physique est indispensable pour mener à bien une activité de recherche dans ce domaine. C'est tout l'intérêt du parcours de physique quantique du master de physique fondamentale co-habilité par l'ENS dont nous détaillerons le programme, et l'esprit dans lequel il a été établi.



Et voici le lien vers le rapport :



Guéry-Odelin2



J'étais parmi ceux qui devaient écrire un rapport sur ce séminaire là donc normalement je devrais pouvoir répondre à certaines questions (j'espère ^^)

C'est très intéressant malgré le peu que j'en ai compris !

Mais j'aimerais déjà comprendre le paradoxe du démon de Maxmell. En quoi c'est contraire au second principe de la thermo ?

Moi, j'vois pas où est le débat >.<

Alors pour l'histoire du démon de Maxwell :
Le paradoxe vient du fait que si tu considères ton démon qui "classe" les particules en les séparant petit à petit avec un type de particules de chaque côté de ta paroi, il augmente l'ordre d'un système isolé, donc qualitativement il en diminue l'entropie, ce qui est contraire au second principe de la thermodynamique (qui implique entre autres que l'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter).
En fait le paradoxe est résolu en disant que l'entropie qui diminue en apparence est celle des particules, mais que le système isolé comprend aussi le démon en lui même, donc que le second principe est respecté car l'entropie du démon augmente plus que celle des particules ne diminue.

Ah ok je vois mieux à présent ! Disons que je vois où est le paradoxe mais ce que je ne comprends pas, c'est ce que représente le démon physiquement. Tu dis qu'il y a d'un côté les particules et d'un autre le démon. Mais à quoi ça correspond ?

À des particules et à un démon?

Lol non mais en fait on dit démon pour donner une image générique du type de problème qu'il représente puisqu'à la base c'est une situation qui avait été imaginée pour mettre à mal le second principe. Ce qu'il faut retenir c'est le principe général, où un mécanisme quelconque ("démon") met de l'ordre dans un système isolé, par exemple en triant les particules. Pour faire le lien avec ce qui correspondait dans le séiminaire, c'est par exemple le dispositif qui permet de ralentir les paquets d'atomes un par un pour obtenir un jet plus dense.

D'accord, je vois mieux à présent de quoi il s'agit. Merci R1 et bravo pour ce compte rendu !!

[hors-sujet] Sarah, tu le connais peut-être ce prof, il est dans ta fac à Toulouse ! [/hors-sujet]