Nous avons vu dans l'article précédent en quoi consistaient précisément les trois états de la matière les plus courants. Or, il y en a bien d'autres ! À vrai dire, il y en a énormément : tous ne sont pas encore connus, et les autres sont observables dans des conditions très particulières, là où la matière se comporte de façon très étrange, et où tout semble défier les lois de la physique !
En voilà quelques-uns :
- La mésophase : c'est un état propre aux cristaux liquides, situé entre liquide et solide.
- Le condensat de Bose-Einstein : c'est un état très particulier prédit par Einstein en 1924 suite à un travail de Satyendranath Bose, un physicien indien, et reproduit expérimentalement en 1955, qui s'observe lorsqu'on refroidit un gaz à une température proche du 0 absolu(1), et dans lequel toutes les molécules se comportent comme si elles ne faisaient qu'une : elles sont strictement dans le même état (même vitesse, même déplacement, …).
- Notez aussi qu'à une température proche du 0 absolu, l'hélium devient un superfluide, c'est-à-dire qu'il a les mêmes propriétés qu'un liquide, mais qu'il n'est pas du tout visqueux, il peut alors s'écouler sans contrainte à travers n'importe quelle fente, quelle que soit la pression extérieure, et conduit très bien la chaleur(2). Lorsque l'hélium est à l'état de superfluide, environ 10 % des atomes forment un condensat de Bose-Einstein.
- Le plasma : c'est un état obtenu en chauffant un gaz à une température très élevée, dont les atomes vont petit à petit se désagréger, formant alors une soupe d'électrons dans laquelle se trouvent les noyaux des atomes. Le gaz est donc ionisé, c'est-à-dire qu'il a une charge électrique (les électrons étant chargés négativement et les noyaux positivement). C'est l'état « secondaire » le plus connu.
- L'état supercritique : il se produit quand on dépasse le point critique d'un composé chimique, c'est-à-dire lorsqu'on dépasse sa pression, température et masse volumique critique, c'est un état entre liquide et gazeux. Au point critique, la matière ne peut pas aller vers l'état liquide ou l'état gazeux, elle atteint ensuite l'état supercritique.
- Une espèce chimique possède aussi un point triple, point auquel la matière est dans les trois états : solide, liquide et gazeux à la fois, ce qui est assez exotique pour nous, qui préférons bien séparer tout ça. Pour l'eau, ce point se situe à une température de 0,01\(°C\) et à une pression environ 170 fois inférieure à la pression atmosphérique « normale » (au bord de la mer, par temps calme et à 20\(°C\) environ).
Bien sur, tous ces états ne sont pas du tout observables au quotidien, vous aurez remarqué qu'ils correspondent à des valeurs de température et de pression extrêmes. Une chose est sure, la matière nous réserve encore de nombreuses surprises…
- (1) ↑ -273,15 degrés Celsius, impossible à atteindre avec un réfrigérateur
- (2) ↑ En fait, il devient un supra-conducteur, et a une conductivité thermique infinie, en tout endroit d'un superfluide, la température est strictement identique.
