Superfluide

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La superfluidité est un état quantique de la matière qui a été découvert pour la première fois en 1937 par Pyotr Leonidovich Kapitsa, simultanément avec, semble-t-il, John F. Allen et A. Don Misener, avec l'hélium.

Ils ont constaté qu'en dessous de la température critique de 2,17 Kelvin, l'hélium passait d'un état liquide à un autre aux propriétés sensiblement différentes. En effet, l'expérience, confirmée par la suite, montra que ce nouvel état de l'hélium conduisait très bien la chaleur, ce qui ne pouvait s'expliquer que par une faible viscosité.

Des expériences plus spécifiques à la mécanique des fluides montrèrent ensuite que l'écoulement de cet hélium dans un tuyau était sensiblement indépendant de la pression appliquée sur les parois du tuyau, et de plus indépendant de la section du tuyau en question !

Ceci ne pouvait s'expliquer que par une absence totale de viscosité, d'où le nom de superfluidité.

En bref, un liquide est dit superfluide s’il n'oppose aucune résistance à l'écoulement. En conséquence, les solides qui se meuvent dedans ne subissent aucun frottement visqueux, ce qui est une voie de recherche très prometteuse.

La formation d'un état superfluide correspond à une condensation de Bose-Einstein de particules quantiques bosoniques (ex: molécules d'Helium). Un phénomène similaire conduit à la supraconductivité. Dans ce cas, les particules formant un état superfluide sont des paires d'électrons ("paires de Cooper"), et l'absence de viscosité se traduit par une absence de résistivité électrique.