Le Nobel de physique pour un nouvel état de la matière

Publié le 10/10/2001

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Le prix Nobel de physique 2001 a été attribué conjointement à Eric A. Cornell (Etats-Unis), Carl E. Wieman (Etats-Unis) et Wolfgang Ketterle (Allemagne), pour leurs recherches sur le condensat de Bose-Einstein (BEC). Ils ont été récompensés « pour la réalisation de la condensation Bose-Einstein dans des nuages gazeux d'atomes alcalins, ainsi que pour leurs études antérieures fondamentales sur les propriétés du condensat », a indiqué l'Académie royale des sciences suédoise.

Cornell et Wieman ont réussi à obtenir, en 1995, une condensation de Bose-Einstein, mettant en application les théories du physicien indien Satyendra Bose (1924), développées ensuite par Albert Einstein. Selon les prévisions d'Einstein, le refroidissement d'un nuage gazeux d'atomes pouvait les conduire à tous s'effondrer dans l'état de plus basse énergie. Ce processus, s'apparentant à la formation des gouttes de liquide dans un gaz, fut baptisé condensation. Les lauréats du prix Nobel de l'année parviennent en 1995 à produire cet état extrême de la matière. Cornell et Wieman ont obtenu un condensat pur d'environ 2 000 atomes de rubidium à 20 nK (nanokelvins), c'est-à-dire à 0,00000002 degrés au-dessus du point zéro absolu.
Indépendamment des travaux de Cornell et Wieman, Ketterle a réalisé une expérience comparable sur des atomes de sodium. Contenant davantage d'atomes, les condensats obtenus permettent une étude plus précise du phénomène. Ketterle a réussi également à générer un rayon de petites « gouttes de BEC » formées par gravitation, une première phase dans la création d'un « rayon laser » composé de matière au lieu de photons.
La découverte des lauréats 2001 ouvre la voie à des applications révolutionnaires dans les secteurs tels que ceux de la mesure de précision et de la nanotechnologie, a précisé l'Académie des sciences. Eric A. Cornell, 39 ans, est né à Palo Alto en Californie. Il est chercheur au National Institute of Standards and Technology et est professeur à l'université du Colorado à Boulder. Carl E. Wieman, 50 ans, est né à Corvallis en Oregon. Il est également professeur à l'université du Colorado à Boulder. Wolfgang Ketterle, 43 ans, est né à Heidelberg en Allemagne (de nationalité allemande, il est domicilié aux Etats-Unis). Il est professeur au Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge (Massachusetts).
Les trois lauréats se partageront la somme de 10 millions de couronnes suédoises (1,02 million d'euros) et recevront leur prix le 10 décembre à Stockholm.

S. H.