Forum Marxiste-Léniniste
Forum Marxiste-Léniniste
Administrateurs : Finimore, ossip, Xuan
 
 Forum Marxiste-Léniniste  Théorie  sciences & techniques 

 la dialectique dans la nature

Nouveau sujet   Répondre
 
Bas de pagePages : 1  
Xuan
Grand classique (ou très bavard)
14267 messages postés
   Posté le 30-09-2019 à 22:48:03   Voir le profil de Xuan (Offline)   Répondre à ce message   Envoyer un message privé à Xuan   

Les découvertes les plus récentes confirment la nature dialectique des relations physiques.

On savait que l'atome est divisible, comportant électrons, protons et neutrons.
L'interaction électromagnétique permet la cohésion des atomes en liant les électrons (charge électrique négative) et le noyau des atomes (charge électrique positive).
Mais aussi que l'interaction forte permet la cohésion des noyaux atomiques en liant les protons et les neutrons entre eux au sein de ce noyau. Si cette interaction n'existait pas, les noyaux ne pourraient pas être stables et seraient dissociés sous l'effet de la répulsion électrostatique des protons entre eux (puisqu'ils sont de même signe).

Il apparaît aussi que le proton est lui-même l'objet d'une opposition phénoménale.


Science et avenir https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/particules/au-coeur-d-un-atome-la-pression-dans-un-proton-est-dix-fois-plus-forte-que-dans-une-etoile_124052 - 21/05/2018

Dix étoiles dans un proton. Voilà très schématiquement le résultat obtenu par une équipe de chercheurs du Thomas Jefferson National Accelerator Facility de Newport News (USA). Ils ont pour la première fois mesuré la pression qui règne au cœur d'un proton, ces particules subatomiques de charge positive nichées dans le noyau des atomes. Composé de quarks liés par des gluons, le proton est une particule très stable. L'origine de cette stabilité est l'une des questions les plus importantes de la physique moderne des particules et du nucléaire. Il était soupçonné jusqu'à présent que la pression à l'intérieur du proton était extrêmement forte. Pour la première fois, le Docteur Volker Burkert et son équipe ont pu la mesurer. Selon leurs résultats publiés le 16 mai 2018 dans la revue Nature, la valeur de la pression au centre d'un proton atteint 1035 Pa. Un 1 avec 35 zéros derrière... C'est 10 fois la plus forte pression connue dans l'univers, celle qui règne au cœur des étoiles à neutron. Nous avons dix étoiles dans chacun de nos atomes.

Pour obtenir ce chiffre très difficile à se représenter, les scientifiques américains ont commencé par chercher une autre propriété innée du proton, son facteur de forme gravitationnelle - sa structure interne en quelque sorte. Ils l'ont obtenue via un processus appelé "diffusion Compton virtuelle en régime profondément inélastique" (DVCS). En résumé, des électrons sont dirigés dans les noyaux des atomes, où ils interagissent "électromagnétiquement" avec les quarks à l'intérieur des protons. C'est cette interaction qui permet - grâce à un récent travail théorique autorisant la conversion de résultats électromagnétiques tels que ceux obtenus par la DVCS en résultats gravitationnels - de calculer la structure interne du proton. Les chercheurs ont ainsi pu établir la valeur de la pression mais aussi sa répartition. Une forte pression répulsive près du centre du proton, et une pression de liaison plus faible en périphérie.

Un nouveau champ de recherche
C'est donc une structure similaire à celle que l'on trouve dans une étoile. Les fortes pressions au centre des étoiles contrecarrent l'action de la gravité. La forte pression qui règne au sein des protons s'oppose à l'interaction forte portée par les gluons qui lient les quarks entre eux pour constituer la particule. Selon les auteurs de la publication, cette découverte ouvre un nouveau domaine de recherche sur les propriétés gravitationnelles fondamentales des particules, les protons, mais aussi les neutrons, les noyaux ou autres. Ce nouveaux champ ainsi peut donner accès à des propriétés inaccessibles jusqu'alors. Leurs rayons physiques, les forces de cisaillement internes agissant sur les quarks où, comme ici, la distribution de la pression en leur sein.


_____________________


Physique nucléaire. La pression dans un proton est dix fois plus élevée que dans une étoile

Au cœur du proton, une pression incroyable Elle est dix fois supérieure à celle d'une étoile à neutrons de la masse du Soleil.
Deux pressions concurrentes assurent une grande stabilité à la structure du neutron.

La pression qui règne au sein d'un proton est phénoménale : dix fois supérieure à celle qui règne à l'intérieur d'une étoile à neutrons de la masse du Soleil ! C'est ce que viennent de démontrer des physiciens américains du Massachusetts Institute of Technology, à Cambridge.

Pour la première fois, ils ont cartographié la distribution de la pression en tenant compte des contributions des quarks et des gluons, constituants fondamentaux du proton. Il apparaît que les quarks et les gluons situés au centre du proton produisent une pression importante vers l'extérieur, alors que près de la surface s’exerce une pression de confinement. Ces pressions concurrentes assurent une grande stabilité à la structure du proton. En mai 2018, des physiciens avaient déjà mesuré cette distribution, mais en ne tenant compte que des interactions entre quarks.
Cette fois, Phiala Shanahan et William Detmold ont utilisé des superordinateurs pour calculer les interactions dynamiques entre quarks et gluons. Ils confirment ainsi que les plus hautes pressions au cœur du proton atteignent environ 10 puissance 35 pascals, mille milliards de milliards de milliards de fois la pression atmosphérique terrestre. S. R.
- Sciences et avenir - avril 2019


Edité le 14-11-2019 à 00:04:44 par Xuan




--------------------
contrairement à une opinion répandue, le soleil brille aussi la nuit
Xuan
Grand classique (ou très bavard)
14267 messages postés
   Posté le 13-11-2019 à 23:41:07   Voir le profil de Xuan (Offline)   Répondre à ce message   Envoyer un message privé à Xuan   

Une expérience récente montre que dans certaines conditions l'augmentation de l'entropie (passage de l'ordre au désordre dans la matière) n'est pas irréversible, mais aussi que des propriétés opposées des matériaux peuvent coexister (ou se superposer ) en se niant réciproquement et en dominant l'autre successivement. De sorte qu'une seule propriété apparaît à la fois.

Une expérience physique vient de produire un état de la matière encore jamais vu

Marcus Dupont-Besnard

https://www.numerama.com/sciences/571750-une-experience-physique-vient-de-produire-un-etat-de-la-matiere-encore-jamais-vu.html

Des scientifiques ont soumis un matériau à des impulsions laser ultrarapides. La matière s'est comportée d'une manière jamais observée jusqu'à maintenant, ce qui a d'intéressantes implications physiques.

Une équipe de dix-sept scientifiques, du MIT et d’autres universités telles que Harvard et Stanford, se sont associés pour créer une expérience physique hors du commun. À l’aide d’un laser à impulsions, ils ont généré un état de la matière totalement improbable et qui n’avait jamais été observé jusqu’à maintenant. Ils ont publié leurs résultats le 11 novembre 2019 dans le journal Nature Physics, et ils relatent les conclusions dans un article du MIT.

Pour comprendre la portée de cette recherche, il faut commencer par préciser que les changements dans la matière sont notamment définis par un passage de l’ordre au désordre. Ainsi, comme illustrent les scientifiques, lorsque vous faites fondre de la glace, nous passons d’un état ordonné à un état désordonné. Cet exemple permet de relever une loi fondamentale en physique : tout matériau auquel on ajoute de l’énergie (comme de la chaleur), passe de l’ordre au désordre. L’expérience présentée par cette équipe de scientifiques a pourtant produit exactement l’inverse : la matière est restée ordonnée après l’ajout d’énergie, mais dans une structure différente. Ce résultat, qui n’était pas prévu, a surpris les chercheurs. Les conclusions possibles sont fascinantes.



Représentation géométrique de l’onde soumise à l’impulsion laser par les scientifiques. // Source : Alfred Zong

UN NOUVEL ÉTAT ORDONNÉ SE SUBSTITUE À UN ÉTAT ORDONNÉ
Cette expérience s’appuie sur un matériau : le tritelluride de lanthane, dont la structure est naturellement ordonnée, de manière aussi stratifiée que pour du cristal. En son sein, on trouve un fluide quantique qui forme une onde chargée d’électrons se dirigeant dans une seule et même direction. Les scientifiques ont frappé le matériau avec des impulsions laser ultra-rapides. Et « ultra rapides », cela signifie ici moins d’une picoseconde, ce qui représente un billionième de milliardième de seconde pour chaque impulsion.


Lorsque le matériau est soumis à ces impulsions, alors l’onde chargée unidirectionnelle disparaît. Elle est remplacée par une autre onde… tout aussi unidirectionnelle, sauf qu’elle apparaît de manière perpendiculaire — en angle droit parfait — à l’onde qui l’a précédée. Ensuite, cette deuxième onde s’évapore à son tour et la première onde revient en une picoseconde. Il y a donc bien eu une transition structurelle. Le moins qu’on puisse dire, c’est que l’apparition d’une onde perpendiculaire est un état parfaitement ordonné de la matière. Pourtant, les scientifiques lui ont bel et bien ajouté de l’énergie avec les impulsions laser.

DES ÉTATS ORDONNÉS DE LA MATIÈRE EN COMPÉTITION
Cette découverte surprenante pourrait, selon les chercheurs, aider à révéler des propriétés invisibles dans toutes sortes de matériaux. « C’est comme si ces deux types d’ondes étaient en compétition — quand l’une se montre, l’autre s’en va » , explique le postdoctorant Anshul Kogar dans le communiqué du MIT. L’idée des chercheurs, c’est qu’il y aurait plusieurs états ordonnés de la matière en compétition constante. Plus encore, chaque matériau aurait des « états latents » , qui sont présents, mais invisibles : pour les apercevoir, il faut « supprimer l’état dominant » .

Cela signifie que la matière pourrait adopter différentes configurations selon l’énergie qu’elle reçoit. Comme l’expliquent les chercheurs, dans leur état stable les matériaux sont à leur besoin minimal en énergie. Ils adoptent la structure adaptée à ce besoin le plus minime, pour s’y installer de manière pérenne. L’ajout d’énergie pourrait, dans certains cas, révéler de toutes nouvelles structures. Et grâce à l’usage de la lumière, comme c’est le cas avec les impulsions laser dans cette expérience, il serait possible de transiter vers ces états de la matière invisibles comme si l’on utilisait un bouton on / off.

Ces découvertes s’inscrivent dans le champ de recherche de la physique expérimentale. Elles pourraient permettre de mieux comprendre le champ des possibles concernant la matière qui nous entoure : par exemple, approfondir cette piste pourrait éclairer la présence d’une « supraconductivité » (résistance électrique nulle, pouvant donc soutenir un courant électrique sans aucune perte) au sein de matériaux soumis à de fortes températures… et on pourrait même découvrir de nouveaux matériaux supraconducteurs

___________________


Un extrait de l'article de MIT News où l'accent est mis sur la "compétition de phase" .


... «C’est comme si ces deux types de CDW étaient en compétition: quand l’une se présente, l’autre disparaît» , déclare Kogar. "Je pense que le concept vraiment important ici est la compétition de phase."

Les chercheurs disent que l'idée selon laquelle deux états de la matière pourraient être en concurrence et que le mode dominant supprime un ou plusieurs modes alternatifs est assez courante dans les matériaux quantiques. Cela suggère qu'il pourrait y avoir des états latents dissimulés dans de nombreux types d'éléments qui pourraient être dévoilés si l'on pouvait trouver un moyen de supprimer l'État dominant. C'est ce qui semble se produire dans le cas de ces états CDW concurrents, considérés comme analogues aux structures cristallines en raison des motifs prévisibles et ordonnés de leurs constituants subatomiques.

Normalement, tous les matériaux stables se retrouvent dans leurs états d’énergie minimum - c’est-à-dire que toutes les configurations possibles de leurs atomes et de leurs molécules se déposent dans l’état qui nécessite le moins d’énergie pour se maintenir. Cependant, pour une structure chimique donnée, le matériau peut éventuellement présenter d'autres configurations, à l'exception du fait qu'elles sont supprimées par l'état dominant à la plus basse énergie.

«En assommant cet État dominant avec la lumière, ces autres États peuvent peut-être être réalisés» , a déclaré Gedik. Et parce que les nouveaux états apparaissent et disparaissent si rapidement, «vous pouvez les activer et les désactiver» , ce qui peut s'avérer utile pour certaines applications de traitement de l'information.

La possibilité que la suppression d’autres phases révèlent des propriétés de matériaux entièrement nouvelles ouvre de nombreux nouveaux domaines de recherche, déclare Kogar. «Le but est de trouver des phases de matériau qui ne peuvent exister qu'en dehors de l'équilibre» , dit-il - autrement dit, des états qui ne seraient jamais réalisables sans une méthode, telle que ce système d'impulsions laser rapides, pour supprimer la phase dominante.

Gedik ajoute qu ’ « normalement, pour changer la phase d’un matériau, il faut essayer des modifications chimiques, de la pression ou des champs magnétiques. Dans ce travail, nous utilisons la lumière pour apporter ces changements. ”



Edité le 13-11-2019 à 23:51:05 par Xuan




--------------------
contrairement à une opinion répandue, le soleil brille aussi la nuit
Haut de pagePages : 1  
 
 Forum Marxiste-Léniniste  Théorie  sciences & techniques  la dialectique dans la natureNouveau sujet   Répondre
 
Identification rapide :         
 
Divers
Imprimer ce sujet
Aller à :   
 
créer forum