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dimanche 15 septembre 2013

L'objet qui tourne le plus rapidement au monde

Des chercheurs de l'université de Saint Andrews ont d'abord fait léviter une sphère microscopique dans le vide, puis utilisé un laser afin de faire tourner cet objet à 600 millions de tours par minute. Ensuite, la sphère fut soumise à de telles forces qu'elle a explosé. Pour information, cette vitesse est un bon million de fois plus rapide que celle de votre machine à laver ou des milliers de fois plus rapides que la fraise de votre dentiste.

La sphère était fabriquée en carbonate de calcium et son diamètre n'était que de 4 millionièmes de mètre. On a utilisé la pression de radiation de la lumière d'un laser pour tenir cette bille dans le bon axe. Évidemment, tout se faisait dans le vide et en lévitation pour limiter le frottement. Lors de l'expérience, on a constaté que la bille oscillait (cet effet diminue l'énergie de la bille). La bille fut une sorte de gyroscope ultrarapide et se comportait telle quelle, avec une stabilisation de son mouvement autour de son axe de rotation.

Les chercheurs aimeraient idéalement arriver au point où il noterait un « frottement quantique » : des effets quantiques qui ralentiraient la rotation de la bille dans un vide pourtant parfait. La rotation de l'objet était si rapide que l'accélération angulaire (effet centrifuge) au niveau de la surface de la sphère était un milliard de fois la force de gravitation à la surface de notre planète. C'est incroyable que la sphère ait tenu bon jusque cette vitesse.

Cette expérience peut aider à mieux comprendre ce qui se passe pour les dispositifs microscopiques, de plus en plus développés à l'heure actuelle.

Références: Yoshihiko Arita, Michael Mazilu & Kishan Dholakia, “Laser-induced rotation and cooling of a trapped microgyroscope in vacuum,” Nature Communications 4, Article number: 2374; doi:10.1038/ncomms3374

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