Science

Quand l’hydrogène joue avec le métal.

Aucun résultat de recherche ne tombe directement du ciel: il doit être recherché, laborieusement, en faisant des observations, des analyses, des mesures, des calculs, en préparant des protocoles, en traçant des incertitudes, des approximations, des préjugés, des zones grises, des erreurs qui se cachent ici et là; inventant parfois d’autres techniques ou explorant de nouvelles idées. Il faut donc discuter des résultats obtenus avec d’autres chercheurs intéressés par les mêmes questions ou travaillant sur des sujets connexes. Tout cela prend du temps, beaucoup de temps, contrairement à ce que certains esprits trop zélés veulent nous faire croire depuis le début de la pandémie. Ils annonçaient péremptoirement, urbi et orbi, des résultats allégués ou des remèdes allégués qui allaient bien au-delà de ce que des études sérieuses, qui n’avaient pas encore réussi, et pour des raisons valables, permettaient d’affirmer. Mais les choses vont bien ainsi: la temporalité spécifique de la recherche a si peu à voir avec celle de Twitter qu’il faut se méfier des proclamations individuelles et des annonces auto-promotionnelles que certains suscitent inévitablement dans une opinion inquiète.

Parfois, vous devez même attendre des décennies pour pouvoir dire que vous savez. Nous le savons vraiment. En 1916, Einstein a prédit l’existence d’ondes gravitationnelles. Ils n’ont été détectés pour la première fois qu’en 2016, un siècle plus tard. Maintenant, nous pouvons dire que nous savons. En 1964, trois physiciens théoriciens ont prédit l’existence d’une nouvelle particule, le boson de Higgs, qui a été détectée 48 ans plus tard, en 2012, au prix d’efforts gigantesques, dont la construction d’un collisionneur de protons géant, le LHC. Depuis, et seulement depuis, pouvons-nous dire que nous savons.

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L’histoire que nous allons raconter aujourd’hui est au moins aussi bonne que ces deux exemples. Il illustre également les vertus d’une bonne combinaison de détermination, d’inventivité et de patience. En 1935, soit il y a 85 ans, Eugene Wigner, futur lauréat du prix Nobel de physique, et son élève Hillard Huntington, ont fait des calculs sur l’hydrogène en utilisant le formalisme de la nouvelle mécanique quantique. . Cela les a amenés à prédire quelque chose de surprenant: sous des pressions gigantesques, les atomes d’hydrogène, composés d’un proton et d’un électron, devraient éjecter leur électron pour s’organiser en un cristal régulier de protons. Les électrons pourraient alors se déplacer librement à l’intérieur de ce cristal et y former un courant électrique à leur guise. En bref, l’hydrogène, qui est normalement un isolant, deviendrait métallique, c’est-à-dire capable de conduire l’électricité. Depuis 85 ans, la question: cette prédiction de Wigner est-elle correcte? nous avons répondu: sans doute, mais cela n’a pas été prouvé. Mais ces derniers mois, nous pouvons enfin dire: oui, cette prédiction est parfaitement correcte, elle a été prouvée par une expérience fantastique. Lorsqu’il est mis sous pression, l’hydrogène devient effectivement métallique.

Avec Paul Loubeyre, physicien, directeur de recherche au CEA / DIF / DPTA.

Delphine Perrault

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