Nous avons tous plus ou moins été initié à certains principes de la physique quantique quand nous étions au collège, et nous savons peut-être depuis longtemps à quoi ressemble un atome.

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Cependant, pour la première fois, nous sommes en mesure de voir aujourd’hui, un atome unique en photo. Depuis la première découverte du concept atomique, les scientifiques n’ont pas cessé de rêver du jour où une telle prise serrait possible.

Qui aurait pensé qu’un simple zoom suffirait pour voir à l’œil nu un atome? On est là devant un exploit qui agite un grand nombre de personnes. Cela veut relativement dire que les sciences sont toujours en développement, même si on a l’impression qu’elles sont dans un état « stagnant » ces derniers temps.

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Un exploit atomique

Au centre même de la photographie ci-dessous se trouve un corps incroyable, un seul et unique atome de strontium chargé positivement et suspendu en mouvement par des champs électriques.
David Nadlinger, physicien à l’Université d’Oxford est celui qui se félicite ce succès, et ce, grâce aux équipements spécialisés qui lui ont été fournis afin de capturer la photographie.

Suite à l’utilisation d’une longue exposition, le Dr Nadlinger a réussi à prendre en photo l’atome illuminé avec l’aide d’un tube d’extension réservé pour les photographies en très grand plan. Dans des machines ultra sophistiquées à l’Université d’Oxford, l’atome unique a été éclairé par un laser tout en étant suspendu dans l’air par deux électrodes séparées de deux millimètres.

Il s’agit d’un atome de strontium chargé positivement, et éclairé par un laser bleu-violet. Les photons sont émis par l’atome lorsque le laser le traverse, ce qui donne un peu de temps au physicien pour le prendre en photo. Le Docteur David Nadlinger a réussi sa photo à travers la fenêtre d’une chambre à ultra-vide refroidie pour maintenir l’atome immobile, où l’air est des milliards de fois plus rare que dans l’atmosphère terrestre.

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Grand plan sur l'atome. (David-Nadlinger Université d'Oxford -EPSRC)
Grand plan sur l’atome. (David-Nadlinger Université d’Oxford -EPSRC)

 

La photo, qu’il a intitulé « Single Atom in an Ion Trap » qui se traduit par «Atome unique dans un piège à ions » a remporté le concours photo du Conseil de recherche en ingénierie et sciences physiques du Royaume-Uni. Une réussite totalement méritée.

David Nadlinger, a déclaré que : « L’idée de pouvoir voir un seul atome à l’œil nu m’avait frappé comme un pont direct et viscéral entre le minuscule monde quantique et notre réalité macroscopique. Un calcul à la va-vite a montré que les chances étaient de mon côté, et quand je suis parti au laboratoire avec un appareil photo et un trépieds, un dimanche après-midi tranquil, j’ai été récompensé avec cette photographie particulière d’un petit point bleu pâle. »

Le monde doit un grand merci à David Nadlinger, qui sans lui, une telle photographie serrait encore un rêve.

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Images en vedette: David Nadlinger, Université d’Oxford – EPSRC


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