La distinction entre les deux états de la matière « solide » et « liquide » est l’une des premières notions introduite dans l’enseignement de la physique. Mais cette distinction est-elle aussi nette qu’elle y parait ?
Par exemple, la « poix » nous semble solide ; un bloc de poix peut être brisé en plusieurs morceaux à l’aide d’un coup de marteau.
Pourtant, une expérience réalisée à l’Université du Queensland (Australie) montre que cette substance s’écoule très lentement sous l’action de la pesanteur. Débutée en 1927 et toujours en cours, elle suggère que la poix se comporte comme un fluide dont la viscosité serait de l’ordre de 230 milliards de fois la viscosité de l’eau [PDE, EDP84].
EDIT du 20 Juillet 2013 : une expérience similaire réalisée au Trinity College de Dublin a, permis de filmer la chute d’une goutte de poix.
Selon un mythe très répandu, le verre s’écoulerait également très lentement, ce qui expliquerait l’observation que les vitraux des cathédrales soient plus épais à la base qu’au sommet. En réalité, il n’en est rien [Za98, Bo05, Le09, Sl13].
La recherche scientifique destinée à mieux comprendre la distinction entre « état solide » et « état liquide » est donc loin d’être achevée …
Orientation bibliographique :
- [PDE] The Pitch Drop Experiment, web.
- [EDP84] R. Edgeworth, B.J. Dalton & T. Parnell ; The Pitch Drop Experiment, European Journal of Physics 5 (1984), 198-200 ; web.
- [Za98] Edgar Dutra Zanottoa ; Do cathedral glasses flow?, American Journal of Physics 66(5) (1998), 392-395, pdf.
- [Bo05] Julien Bourdet ; L’obscure nature du verre, Journal du CNRS 181 (2005), en ligne.
- [Le09] Aurélien Ledieu ; Les verres coulent-ils ?, Pour La Science 383 (2009), en ligne.
- [Sl13] Karin Slyker ; Fossil Amber Shatters Theories of Glass as a Liquid, Texas Tech Today (Mai 2013), en ligne.
- CNRS ; Matériaux amorphes : des solides qui coulent comme des liquides, web.
- François Sausset, Giulio Biroli & Jorge Kurchan ; Do solids flow?, Journal of Statistical Physics 140 (2010), 718-727 ; arXiv:1001.0918
- Philippe Coussot & Jean-Louis Grossiord ; Comprendre la rhéologie, EDP Sciences (2002), ISBN 2-86883-546-5. Présentation de l’éditeur.
- Jean-Louis Grossiord & Alain Ponton ; La mesure en rhéologie – des avancées récentes aux perspectives, EDP Sciences (2013), ISBN 978-2-7598-0623-2. Présentation de l’éditeur.