Intro: Le zéro absolu reste toujours un mystère, car personne ne l'a encore atteint, mais il y a eu plusieurs expériences sur le sujet et on se rapproche de plus en plus de cette température utopique.

I) Un gaz proche du zéro absolu

Les recherches, qui ont été amorcées en 1970 dans un laboratoire de l'université de Cornell qui travaille sur les basses températures, ont démontré que le gaz se rapprochant le plus du zéro absolu était un isotope de l'hélium, l'hélium-3. Un des seuls gaz à obtenir une température si basse est l'hélium-3

l'hélium III reste plutôt sous forme liquide même à des températures très près du zéro absolu. Un gaz atypique

Au cours de leurs expériences, les scientifiques ont constaté que certaines matières avaient des propriétés intéressantes à l'approche de ce zéro absolu, comme l'hélium-3. Ce gaz est le seul capable d'atteindre une température très basse. Peu présent dans l'air, soit 1 particule sur 200 000, il s'affiche comme un gaz unique par rapport aux autres. La température la plus basse que les scientifiques ont réussi à faire atteindre à l'hélium-3 est 0,002 K soit -273,148 degrés. A ce stade, il se présente à l'état liquide. A l'approche de 0 K, ce fluide perd toute viscosité : c'est la superfluidité. Les chercheurs exploitent au maximum ces recherches sur l'hélium-3 et le zéro absolu car leurs applications pourraient changer notre société.

II) Le zéro absolu

a)L'histoire du zéro absolu

Le premier à avoir proposé un état du zéro absolu est Guillaume Amontons en 1702. Ses travaux sur la relation entre température et pression dans les gaz l'ont conduit à supposer que la baisse de température entraînait une baisse de pression. En 1848, Lord Kelvin et William Thomson vont plus loin. Ils constatent une corrélation entre la baisse de température et celle de la chaleur d'un corps étudié. Au zéro absolu, plus aucune chaleur ne peut être tirée de ce corps : c'est l'entropie nulle. Le zéro du zéro absolu est représenté comme étant le zéro de l'échelle Kelvin. Donc 0 K est égale à -273,15 degrés Celsius. Cependant, pour l'échelle en Fahrenheit, le zéro absolu est représenté par -459,67 F. À cette température, il n'y a aucun changement chimique qui se produit, car la baisse de température ne fait que faire changer les gaz de phase, donc les changements physiques sont d'ordres primaires. Comme changements physiques, il y a le changement de phase de gazeux à liquide et de liquide à solide, la diminution du volume et l'augmentation de la masse. La matière s'échauffe à cause de l'agitation de ses composants, à savoir les atomes, les molécules. Plus ils s'entrechoquent, plus la chaleur monte. A 0 K, l'agitation thermique atteint son état extrême, c'est-à-dire qu'elle est nulle. Toutes les particules constituants la matière sont inertes. Même les électrons cessent de graviter autour de leurs noyaux. Difficile d'imaginer un état inférieur. Essayez d'être encore plus immobile qu'immobile. Impossible. De même aucune réaction chimique ne peut se produire à cette limite. Le zéro absolu est la température la plus basse que l'on puisse imaginer atteindre, Elle correspond en théorie à -273,15°Celsius ou 0°Kelvin et n'a encore jamais, à ce jour, été obtenue. On pourrait la comparer à ce que représentait à la fin des années 1940 le mur du son. La barrière du zéro absolu ne sera jamais franchie. Cependant, on se rapproche de plus en plus de cette limite fatidique.

Pour comprendre en quoi cette température est infranchissable il faut tout d'abord redéfinir le terme même de température. On lui préférera son synonyme physique d' «agitation thermique».En effet, l'échauffement de toute matière est due à l'agitation de ses composants. Plus les molécules, les atomes, toutes les particules qui composent la matière s'agitent, s'entrechoquent, plus l'agitation thermique augmente et avec elle la température que l'on mesure.

III) Qu'elles seront les progrets si le zéro absolu existerai

L'avancement du processus de cryogénie serait de beaucoup touché par ces expériences, car la cryogénie utilise de très près les basses températures pour congeler des matériaux organiques pour ensuite les décongeler plus tard sans aucun signe apparent ou chimique de vieillissement. Les moyens de diffusion de l'électricité pourraient en être avantagé, car plus la température est froide et plus l'électricité passe facilement dans le matériau choisi, car la résistance de tout matériau est réduite à de froides températures. La supraconductivité pourrait donc aussi bénéficier de ces recherches, car un fil de cuivre refroidi à 0 K serait conducteur sans aucun signe de résistance, mais il faudrait trouver un moyen de garder cette température froide à la température ambiante de l'extérieur par une belle journée ensoleillée. L'utilisation pourrait aussi se faire dans le domaine des transports, car un moteur qui a tendance à chauffer trop rapidement peut être refroidi à l'aide d'eau, mais s'il était refroidi à l'aide de l'hélium-3, dans son état fluide, ses capacités seraient grandement augmentées, car il aurait beaucoup moins de chance de surchauffer. Nous pourrions augmenter ainsi le moteur de nos fusées, facilitant l'exploration de notre univers avec des moteurs plus puissant qui ont moins de chance d'exploser. Ce principe pourrait s'ajouter aussi aux autres types de moteurs ou de processeurs comme par exemple ceux des ordinateurs. Le zéro absolu apporterait beaucoup de changement dans notre monde, surtout d'ordre mécanique, mais il y aurait bien entendu des inconvénients. Par exemple, si l'on prenait le principe des bombes. Nous savons qu'il existe des bombes à froid qui sont de maigre puissance, car les températures atteintes lors de l'explosion de cette bombe ne sont pas assez froides. Mais imaginez que nous réussissions à contenir la température du zéro absolu dans un contenant et que nous le faisions exploser par la suite. Les résultats de ce froid intense auraient un effet aussi, sinon pire, que les effets immédiats de la bombe nucléaire. Évidemment, ceci n'est qu'une supposition. Il y a aussi le fait que pour obtenir l'hélium-3, il faille utiliser une centrale nucléaire, par conséquent, les déchets toxiques se feront de plus en plus nombreux, si nous ne trouvons pas un moyen de se débarrasser de ses déchets.