L'or défie la physique: chauffé à 19 000 K sans fondre

Une expérience révolutionnaire a permis de chauffer de l'or à environ 19 000 kelvins, soit 14 fois sa température de fusion, sans qu'il ne se liquéfie. Cette découverte, publiée dans la revue Nature, contredit la théorie de la « catastrophe d'entropie » formulée dans les années 1980, qui stipulait qu'un solide ne pouvait rester stable au-delà de trois fois sa température de fusion sans se liquéfier spontanément.

L'équipe de recherche, dirigée par Bob Nagler du SLAC National Accelerator Laboratory et Thomas White de l'Université du Nevada, Reno, a utilisé des impulsions laser ultra-rapides de l'ordre de la femtoseconde pour chauffer un film d'or nanométrique. La vitesse phénoménale de ce chauffage a empêché la structure cristalline de l'or de s'effondrer, lui permettant ainsi de conserver son état solide malgré la chaleur extrême. Cette méthode, qualifiée de « flash heating », a pris le monde de la physique par surprise. Les chercheurs ont utilisé des impulsions de rayons X ultra-rapides pour mesurer directement la température des atomes en vibration, une technique qui ouvre de nouvelles voies pour la mesure de températures extrêmes dans des domaines tels que la physique des plasmas denses et la recherche sur la fusion. Les implications de cette découverte sont considérables, suggérant que la limite de surchauffe des solides pourrait être bien plus élevée, voire inexistante, si le chauffage est suffisamment rapide. Cette recherche pourrait avoir un impact significatif sur la compréhension de la matière dans des conditions extrêmes et ouvre des perspectives pour le développement de nouveaux matériaux et technologies.