De tous les états de la matière, le condensat de Bose-Einstein est le plus mystérieux. Cet état consiste en des nuages d'atomes refroidis presque jusqu'au zéro absolu, et même s'il a été évoqué par Satyendra Nath Bose et Albert Einstein il y a près de 100 ans (vers 1925), son existence n'a été prouvée qu'en 1995 par une recherche qui s'est plus tard vue attribuée un prix Nobel.
À présent, ce serait toutefois la NASA qui s’intéresse au condensat de Bose-Einstein, ayant pour projet de créer « le point le plus froid de l’univers ». Un article publié sur Interesting Engineering nous en parle.
La résistance à la gravité
Les chercheurs de la NASA en charge du Laboratoire d'Atomes Froids prévoient de créer ses mystérieux condensats dans la Station Spatiale Internationale (SSI). La raison derrière cet étrange choix d'endroit pour cette expérience concerne les propriétés physiques uniques de l’endroit.
À cause de la force gravitationnelle de la Terre, pour l'instant, les scientifiques à terre ont seulement réussi à créer des condensats de Bose-Einstein pendant quelques fractions de seconde avant d'être perturbés. La NASA espère que la microgravité de la SSI permettra aux condensats de survivre pour une période de 10 secondes.
Le Labo est conçu pour fournir aux scientifiques 6 heures et demie de temps de recherche et sera opéré à distance par des physiciens sur Terre. Le dispositif est également conçu pour être utilisé par plusieurs enquêteurs scientifiques et peut être améliorée et entretenue pendant qu'elle est en orbite.
Le LAF a été développé par le laboratoire de propulsion par réaction de la NASA, situé à Pasadena en Californie, au nom du Département de la Recherche et des Applications des Sciences de la Physique et de la Vie dans l'Espace, dans le Directorat de la Mission des Opérations et de l'Exploration Humaine. Le LAF est une boîte de la taille d'un coffre équipée de lasers, d'une enceinte sous vide et d'un « couteau » électromagnétique.
Selon son propre aperçu de mission, le but du LAF est de « permettre la recherche dans un régime de température et dans un environnement sans force gravitationnelle qui est inaccessible aux laboratoires terrestres ». Le Programme de Recherche en Sciences de la Physique de la NASA est en ce moment en train de financer 7 propositions de conduite de recherches dans le LAF.
La détection d'énergie noire
La NASA pense que ces expériences pourraient mener à l'amélioration de technologies telles que les senseurs et les ordinateurs quantiques. Et surtout, la recherche peut mener à des applications dans le domaine de la détection d'énergie sombre, qui composerait a priori 68 % de l'univers.
« Étudier ces atomes hyper-froids pourrait mettre à jour nos connaissances de la matière et de la nature fondamentale de la gravité », a expliqué le scientifique en charge du projet, Robert Thompson.
Les chercheurs de la NASA ont de grandes espérances pour les applications des résultats du LAF. « Cela pourrait ouvrir la porte à un nouveau monde quantique », a déclaré Anita Sengupta, la superviseure du projet.
