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1927, il invente une expérience de physique...

Thierry Mahé

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1927, il invente une expérience de physique...

Plaçant un bloc de bitume dans un entonnoir confiné sous un globe de verre, l'expérience démontre que les corps amorphes (non cristallins) sont susceptibles de couler.

© D.R.

- Qui dure encore !

En 1927, le professeur Thomas Parnell, enseignant la physique à la toute jeune université du Queensland (Brisbane, Australie) met en place le "Pitch Drop Experiment". Il place un bloc de bitume dans un entonnoir confiné sous un globe de verre... Et attend. Attend quoi ? Que ça goutte. Car ce matériau dur et cassant se comporte, à de très longues échelles de temps, comme un fromage coulant. Et goutte en moyenne tous les huit ans. Un lointain collègue de Thomas Parnell (1881-1948), le professeur John Mainstone, passionné par l'expérience, obtiendra conjointement le fameux Ig-Nobel de physique en 2005. Prix fantaisiste qui "récompense" des travaux stupides... ou proprement hilarants, comme c'est ici le cas.

Grandes variations de l'indice de viscosité

L'expérience est pourtant des plus sérieuses : ces matériaux "frontières" entre deux états de la matière passionnent les physiciens comme les ingénieurs. Ils chamboulent en tout cas l'une des classifications les plus "instinctives" qui soit, celle qui distingue le solide, qui conserve sa forme, du liquide qui se coule à celle de son contenant. En fait, il existe bien une "échelle du mou", indice de viscosité mesurée en (centi)poise, mais dont la variation est tellement importante qu'elle défie la mesure pour les grandes valeurs. À température ambiante, le yaourt est cinq mille fois plus visqueux que l'eau, le caramel l'étant un million de fois plus, et le verre dix milliards de milliards de fois davantage !

En fait, tous les corps amorphes (non cristallins) sont mous et susceptibles de couler. Mais de façon extraordinairement variable avec leur température, et à des échelles de temps abyssalement éloignées.

Cela dit, la science récente des matériaux à très forte viscosité vient de tordre le cou à un vieux "mythe". Des générations d'élèves ont appris que les vitraux du Moyen Âge, souvent plus épais à la base qu'au sommet seraient la preuve que le verre, encore pâteux, s'écoule à l'échelle des siècles. Il s'en faut de quelques ordres de grandeur ! Le spécialiste brésilien des solides non cristallins, Edgar Dutra Zanotto, a montré qu'il en irait ainsi... mais en dix milliards d'années. Le verrier consciencieux orientait simplement vers le bas la partie plus épaisse de son vitrail.

L'EXPÉRIENCE DE THOMAS PARNELL AUJOURD'HUI

- Elle passionne une pincée d'insomniaques devant une webcam ! Mais la physique de la "matière molle" est une discipline fondamentale, dans laquelle un Pierre-Gilles de Gennes s'est illustré.

THOMAS PARNELL

Décembre 1938 1re goutte. Février 1947 2e goutte. Avril 1954 3e goutte. Mai 1962 4e goutte. Août 1970 5e goutte. Avril 1979 6e goutte. Juillet 1988 7e goutte. Novembre 2000 8e goutte. Janvier 2008 La 9e goutte est imminente.

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