Aujourd'hui, je vous propose une expérience : prenons un morceau de fer – que nous appellerons Bob, palindrome de Bob – et mettons-le dans un four(1), pour voir ce qui lui arrive si on fait monter la température. Vous êtes prêts ? C'est parti !

Et hop, Bob est dans le four, et chauffe à quelques centaines de degrés. La chaleur est caractérisée par une agitation de molécules, ainsi, plus on chauffe Bob, plus les molécules le composant s'agitent rapidement, ce qui est responsable de ses changements d'états.
Là, il rougeoie gaiement et s'amollit. Si on dépasse \(1 500°C\), Bob fond et devient liquide, tout va bien pour lui. Au-delà de \(3 000°C\), il bout et se transforme en gaz, il se balade donc librement dans le four, ses atomes de fer rebondissant partout dans un ballet désordonné, leur mouvement est totalement aléatoire et imprévisible, on le qualifie de brownien.

Mais faisons monter encore la température, si vous me le permettez. Non non, rassurez-vous, Bob ne risque rien. On dépasse les millions de degrés(2), les atomes de fer se déplacent de plus en plus vite, s'entrechoquent de plus en plus fort, si bien que leurs électrons finissent par s'arracher du noyau, formant alors un bain d'électron au milieu duquel évoluent des noyaux chargés positivement. On entre dans l'état de plasma.

Si on augmente encore la température, les noyaux vont eux-mêmes commencer à se désagréger, les neutrons vont se séparer des protons, formant un grand mélange de particules élémentaires de matière, le tout virevoltant à des vitesses faramineuses.

Mais, allez-vous me dire, peut-on augmenter indéfiniment la température comme cela ?
Hé bien, il faut prendre en compte certaines choses. Albert Einstein nous a appris qu'il existait une limite absolue dans l'Univers qui est la vitesse de la lumière. Rien ne peut dépasser cette vitesse. De plus, plus une particule se déplace rapidement, plus sa masse augmente(3).

Par conséquent, il y a une température limite, au-delà de laquelle les particules du mélange finiraient par dépasser la vitesse de la lumière, et devenir infiniment lourdes ; en effet, l'augmentation de masse est loin d'être proportionnelle à la vitesse, comme tous les phénomènes qui se produisent lorsqu'on s'approche de la vitesse de la lumière, voilà un petit tableau :

Pourcentage de la vitesse la lumière Cœfficient multiplicateur de la masse
50 % 1,15
75 % 1,5
85 % 1,9
90 % 2,3
95 % 3,2
99 % 7,1
99,9 % 22,4
99,99 % 70,7
99,999 % 223,7

Des considérations (très) théoriques aboutissent à une température limite d'environ 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 degrés(4).
Pour tout vous dire, le réchauffement climatique a encore du chemin devant lui.


  1. (1) Surtout pas dans le four à micro-ondes !
  2. (2) Oui, on a des fours très performants chez Omnilogie.
  3. (3) Si ça ne vous choque pas, tant mieux, si ça vous choque, dites-vous qu'à l'échelle des particules, et à des états énergétiques tels que celui-ci, rien ne fonctionne normalement
  4. (4) Faites cette réponse la prochaine fois que quelqu'un s'exclame « Jusqu'où le thermomètre va-t-il encore monter ? », un jour de canicule