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Le marbre défie la gravité

Un objet massif qui semble échapper à la gravité et flotte triomphalement au-dessus du sol :il rappelle les films de science-fiction ou une œuvre d'art de Wim T. Schippers. Pourtant, les objets flottants sont déjà une réalité ailleurs. Au Japon, les trains maglev peuvent atteindre des vitesses de pointe car il n'y a pas de frottement avec la voie sur laquelle ils « glissent ». Les "trains maglev" les plus modernes sont en fait soulevés par un champ généré par des bobines supraconductrices, de sorte que la résistance électrique disparaît.

Les scientifiques fondamentaux tels que les géophysiciens utilisent également le principe maglev. Par exemple, pour étudier l'impact des plaques en mouvement, des marées et même du cycle de l'eau sur la gravité. L'Observatoire royal de Belgique (ORB) utilise pour cela un laboratoire souterrain dans les Hautes Fagnes depuis 1995. A environ 45 mètres sous le territoire de la commune liégeoise de Baelen, se trouve un gravimètre qui surveille de près toutes les variations locales du champ gravitationnel terrestre.

La mesure de la gravité se fait généralement avec une balance. Mais comment mesurer des fluctuations infimes qu'aucune balance avec masse d'essai ne peut enregistrer ? "En permettant à une petite masse de flotter dans le vide", explique Marc Hendrickx du KSB. "Si cette masse est soulevée par une force de lévitation extrêmement stable, nous pouvons mesurer les variations très précisément."

Le marbre défie la gravité

La masse flottante à l'intérieur du gravimètre sous les Hautes Fagnes n'est qu'une bille métallique d'à peine quatre grammes. Le champ magnétique qui le soulève est généré par un courant électrique dans un conteneur sur-refroidi. L'hélium liquide est utilisé pour cela, qui peut être utilisé pour refroidir jusqu'à quatre degrés au-dessus du zéro absolu (-269 degrés Celsius). A cette température, les bobines deviennent supraconductrices, permettant aux électrons de circuler sans fin. Le gravimètre ne nécessite donc pas d'alimentation électrique. Tout ce que Hendrickx et ses collègues ont à faire de temps en temps, c'est de faire le plein d'hélium liquide.

Grâce à l'énorme stabilité du courant et par conséquent du champ magnétique, le marbre flotte en continu depuis plus de 22 ans maintenant. Même une panne de courant n'a aucun effet sur le fonctionnement du gravimètre. A l'observatoire, ils pensent avoir établi un record du monde dans la discipline du « maintien en fonctionnement d'un gravimètre cryogénique le plus longtemps ». En langage humain :faire flotter une bille le plus longtemps possible.


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