Vulgarisation scientifique - La température

Article écrit par Thomas Gysemans#0001

Publié le 6/22/2023 , modifié le 7/20/2023

La température fait partie intégrante de notre mode de vie. Tous les jours, nous voyons la météo et sachons quelle température approximative il va faire dans les quelques jours à venir. Nous utilisons également des micro-ondes, buvons des boissons chaudes, etc... Mais pourquoi c'est chaud ?

Le responsable de la température est les molécules. Quand vous vous brûlez et que cela vous énerve. Énervez-vous contre les mouvements des molécules de ce qui vous a brûlé. Vous paraîtriez étrange, certes... Mais ce sera peut-être plus rationnel.

La température résulte des mouvements au niveau moléculaire. Ainsi, lorsque les molécules se meuvent, l'agitation désordonnée est l'origine de la température et cela agit sur la pression puisque les molécules vont frapper les bords du contenant. On peut comparer cela à des boules de ping-pong dans une boîte transparente que l'on agite dans tous les sens.

En outre, la raison pour laquelle un café ou simplement un verre d'eau est chaud c'est parce que les molécules d'eau le contenant sont en mouvement, ces mouvements répétés créent de l'énergie thermique, de la chaleur. La température la plus basse possible dans l'Univers est le zéro absolu, soit -273,15 °C. Vous vous dites sûrement que lorsque un objet a cette température, aucun de ses composants sont en mouvement. Et bien, si vous pensez ça, vous avez malheureusement tort car les particules subatomiques (les particules composant les atomes) ne peuvent pas s'arrêter ! Le principe d'incertitude de la mécanique quantique introduit un fait fondamental dans cette dernière. Prenons pour exemple : l'électron, tournant autour du noyau des atomes et particule élémentaire de charge électrique négative. Si l'électron ne pouvait pas se mouvoir, il serait irrémédiablement attiré vers le noyau de l'atome, attiré par la charge positive du proton. Ce qui ne peut pas se produire. On appelle le fait que l'électron est en mouvement : ses fluctuations quantiques. L'électron est alors à son plus bas niveau d'énergie, aussi appelée son énergie quantique au point zéro. En résumé, il est possible de se débarrasser des vibrations thermiques mais pas des fluctuations quantiques.

Mots-clés : température, origine de la température, qu'est-ce que la chaleur, fluctuations quantiques, vibrations thermiques, origine de la chaleur

Sources :

  • 3 minutes pour comprendre les 50 plus grandes théories de la physique quantique - Brian Clegg
  • Les mystères de l'Univers - Ben Gilliland