les isolants de Mott

les isolants de Mott passent de l'état isolant à l'état conducteur, selon la pression et la température
Ceci s'explique par l'interaction des électrons dans le réseau cristallin qui est lié à une modification de la structure cristalline du réseau au moment de la transition.

la physique de l'invisibilité

Pour disparaître de l'environnement ultra sonore marin, un disque alu de diamètre de 10 cm dans lequel a été creusé un réseau de minuscule canaux, plongé dans l'eau, le disque intercepte des ultrasons et et fait contourner la "géodésique" du son pour revenir parallèle à la direction initiale aussi bien que le disque cache un espace devenu invisible
on peut imaginer de le faire un avec un espace temps alors on cache un évènement

L'intrication quantique

Deux diamants de la taille d'un brillant de boucle d'oreille ont été visualisé dans un état d'intrication quantique.
Les deux diamants à température ambiante dont les atomes vibrent à unissons lorsqu'ils sont excités et on a réussit à forcer les deux états à partager d'un mode de vibration entre eux preuve que l'intrication était visualisée.
Grâce aux impulsions laser ultra-rapide, on peut réussir à observer l'intrication avant qu'elle eut le temps de disparaître.
C'est une bascule de la quantique à la physique classique!

Corrélations quantique

Alice et Bob partagent une boite noire quantique qui crée des corrélations entre eux. ils introduisent dans la boite du coté input 0 ou 1 et récupère en output 0 ou 1
Si il y a quatre situation possible pour chaque paire de carte on peut obtenir quatre paire de jetons différentes avec une certaine probabilité E le corelateur est égale a P la probabilité des identiques - P1 la probabilité des différents
Selon
E qui selon une démonstration mathématique la ou la delocalité devrait égale à 4 et non 2racine de 2 mais on retrouve pas 4 en physique quantique qui est une théorie non locale! pourquoi?

le neutrino à une masse

Le neutrinos ont on phénomène"appelée oscillation quantique de saveur" qui prouve définitivement que les neutrinos ont une masse. Les neutrinos existent sous trois formes de saveurs, électronique, muonique, et tatrique,ils n'ont pas de charge électrique.
Des neutrinos exclusivement muomiques sont produits grâce un accélérateur de particule et on a détecte de la saveur électronique qui sont issue d'une oscillation ceci a été prouvé à 98%
La loi des oscillations en physique quantique n'est possible que si il existe une masse

La gravité quantique à boucle

La gravité quantique à boucles est la seule théorie qui propose une description quantique de l'espace-temps et donc la gravitation.
A la différence de la théorie des cordes, elle ne fige pas l'espace temps, c'est la matière qui en façonne la géométrie de façon dynamique.
Pour un trou noir
En faisant une description microscopique ou chaque liens qui interagissent avec l'horizon d'un trou noir est affecté d'un nombre quantique qui est porteur d'une information géométrique, une surface élémentaire de cette ensemble forme une surface macroscopique de l'horizon "les boucles" permettant de décrire ainsi les interactions entre les excitations de l'espace temps, à l'échelle de Planck et l'horizon du trou noir

Donc l'espace est granulaire formé de grains insécables d'espace chaque grain est séparé et repartie par un noeuds dit réseau de spin. Les lignes qui les rejoignent décrivent une surface qui sépare deux volume adjacent. la gravité quantique à boucles tient son nom en calculant affectivement le parcours de ces boucles fermées le long des noeuds et des lignes représentant l'espace granulaire. Le temps dans l'espace temps réagisse comme une mousse qui progresse lors des nouvelles bulles qui modifie la frontière répartie par les lignes et réseau de spin selon l'évolution dynamique de ce réseau de spin.
En cosmologie quantique à boucles, la structure générale de l'espace temps à petite échelle fait disparaître le big bang et le modèle de l'évolution actuelle et conservé, mais le big bang pourrait être un rebond.

Le Tout

En mathématique, le groupe de Lie E8 ,monstre mathématiques à 248 dimensions criblé de vecteurs. Cet objet abstrait décrivant les symétries des équations(non encore découvertes) unifiant la relativité et la physique quantique.

Pour refroidir les atomes

Les méthodes usuelles pour refroidir les atomes à l'état de gaz à une température proche du zéro absolu en température ne fonctionne que sur certains éléments
En combinant deux nouvelles techniques on peut refroidir les atomes de presque tous les éléments voir certaines molécules.
un canon magnétique inversé ralentit d'abord les atomes et on poursuit le refroidissement par une technique inspiré du démon de maxwell imaginée en 1870 qui consiste de mettre les atomes à 'aide de laser dans un volume plus petit à même température et d'augmenter le volume d'où refroidissement

Le vélo

On pensait que la stabilité d'un vélo résultant de la composition de deux couples mécaniques le couple gyroscopique et de la quantité de mouvement en rotation étant constant était opposé à la réaction du sol

Les physiciens on construit un vélo qui élimine l'effet gyroscopique et dont l'axe guidon rencontrant le sol est en arrière du contact ou le sol et le vélo est stable!

ceci est expliquer par la force centripète due a la courbe qui redresse le vélo
La trajectoire du vélo doit donc se courber assez dés qu'il se penche et se manifeste au dessus de 11Km/h pour les vélos usuels

Le téléscope cake

si on augmente la taille d'un miroir il devient trop lourd car il faut agir sur l'épaisseur pour lutter contre la gravité.
Le télescope cake utilise 33 hexagones avec des censeurs therenin, le therenin est un système qui produit un un courant électrique diffèrent suivant un champ électrique diffèrent et permet de juxtaposer les miroirs au millième de l'épaisseur d'un cheveux
Pour polir le miroir on utilise une sableuse ionique qui peut être visualiser dans un microscope électronique à double faisceaux un faisceau vertical d'électrons pour voir le cheveu et un faisceau d'ions qui en bombardant 23 millions d'ions/s sur 5 atomes d'une façons oblique permet d'égaliser la surface d'un miroir dune façon atomique.
le miroir étant nettoyé avec du Co2 en poudre qui se sublime
l'image thermique permet de voir une bougie de la terre sur la lune et permet de voir derrière les nébuleuses
l'effet de dilatation d'un gaz permet de réguler la température est la maintenir à la température de la nuit

Le boson de higgs

Le boson de Higgs vient indirectement des gluons via un circuit triangulaire de quarks maintenu en abondance qui provoque un décrochage de la magnitude.
En dessous de cette lecture de Higgs c'est le mode du vecteur de fusion de Higgs, le quark interagit via le W boson et se réarrange produisant un décalage de la trajectoire du boson de Higgs.
Le Higgs est aussi produit via Z ou W boson qui a un maximum paire visible dans les petites luminosité et décelé dans deux photons.
Dans la théorie standard le boson de Higgs fait varier la masse et peut être déterminer selon différente masse
entre 100< mH<130 gev/c2 le Higgs décale du au couplage fermions proportionnel à leur masse
entre 130Gev/c2 et 200 Gev/c2 c'est la présence de 4 électrons ou de muons même à petite masse il y a reconstruction avec une faible énergie du moment et de la direction
à 350Gev c'est impossible

L'intérêt est si on trouve le boson de Higgs la théorie standard est démontré alors que cette théorie a des but avec la jonction qui a un aspect quantique et de la gravite qui est expliqué par la relativité

Le neutron

Il existe 6 types de quarks (saveur)
Un neutron est constitué de 3 quarks et chaque quark a 3 couleurs, pour le neutron il utilise le quark d en double exemplaire et un quark u, comme il y a trois quarks le neutron est de la famille des baryons
mais il peut y avoir entre deux quarks( d vers u) après absorption la création d'un gluon qui peut se transformer en quark et anti-quark cette quark et antiquark peut donner un pion ou un méson si les spins sont parallèles,qui peut reagir avec les autres nucleons(protons ou neutrons) pour transmettre l'interaction forte.
donc le neutron et composé de quarks, de quark antiquark, et de gluons sachant que la charge électrique pour le quark d est +2/3 et u de-1/3 ceci fait avec la saveur et la couleur que le neutron n'est pas uniforme et en équilibre constante

Mesure de la gravité dans le micrométique

Au lieu d'utiliser la spectroscopie électromagnétique, on utilise la spectroscopie de résonance gravitationnelle,
Cette technique consiste à refroidir à quelques millikelvins les neutrons qui à cette température se déplacent lentement au lieu de traverser la matière, ils interagissent avec elle et peut être confines dans une enceinte.
Donc la matière devient miroir!
En injectant des neutrons ultras froids entre deux plaques horizontales distante de 20 microns mètres, la plaque supérieur absorbe ou diffuse les neutrons d'énergie supérieur à un seuil tandis que celle de la partie inférieur sont piégées par la gravité
il a donc une énergie discrète entre les deux parties et sous l'effet de résonance lorsque le miroir vibre permet de provoquer un va et vient
Cette technique permet de voir une faible perturbation de la gravité donc la gravité micrométrique ouvrant la voix de la confrontation des théories des cordes de la théorie de newton voir l'étude de l'espace temps pour remonter pourquoi pas au micro état des trous noir.

Les quarks, constituants élémentaires des nucléons

Les lois d'interaction forte
Lorsque deux protons entrent en collision à une vitesse proche de celle de la lumière, ils se transforment souvent pour donner naissance à d'autres particules.
Les plus courants et les plus légers sont les prions, particules instables, environ sept fois plus lourds que le proton. On appelle l'interaction forte, le phénomène qui produit cette particule, et, on désigne sous le nom de hadrons des particules telles que les protons, les neutrons, les pions qui entrent en jeu dans l'interaction forte.
Les hadrons conservent la charge électrique, conserve le nombre baryonique, on donne 1 pour le neutron et le proton, et 0 pour le pion et mésons, et ils conservent l'étrangeté S.

La radioactivité beta à l'interaction faible

La radioactivité bêta - donne un proton, un électron, un antineutrino à partir d'un neutron. Dans le cadre de la théorie quantique des champs, une interaction traduite en termes de création et de destruction de particules. Au lieu de dire qu'un champ électromagnétique dévie un électron d'une vitesse vi vers une vitesse vf on dit qu'il était un électron vi pour former un électron vf, ces deux opérations sont simultanées.
Il peut y avoir une autre variante, la création d'une paire d'electron-antineutrino , la théorie de Fermi explique également pourquoi certains noyaux se désintègrent plus facilement que d'autres, et, comment l'énergie se repartit entre les produits de la désintégration.
On découvre le muons puis deux nouveaux neutrinos, les neutrinos muomiques, la présence des neutrinos rapproche des processus de la radioactivité bêta - on a donc créé l'interaction faible.

La théorie quantique des champs

Selon l'équation de schrödinger, on peut assigner à l'électron une position précise. On sait que l'électron qui est chargé négativement crée autour de lui un champ électrique. L'indétermination de la position de l'électron a donc pour corollaire une indétermination du champ électrique en ce point de l'espace. Il faut donc une mécanique quantique pour le champ électromagnétique. La quantification du champ électromagnétique aboutit matériellement à lui associer des particules, les photons comme pour l'électron le neutron ...
Dans le cadre de la théorie quantique, on interagit plus mais on échange un photon"virtuel"(parce que pas observé) par les forces.
Lorsqu'on déplace un électron dans un fil de cuivre, les charges en mouvement créent une interaction entre les champs associée aux quatre particules d'où l'obtention d'une particule, le photon, alors qu'on pensait qu'il était présent à l'intérieur du neutron.
L'énergie du vide est infinie pour une distance d d'un micromètre cette force vaut 0,0013 N /m2. Une charge q repartie uniformément dans une boule de rayon R possède une énergie U positive qui devient infinie lorsqu'elle est ponctuelle, cette divergence est dite ultraviolette qui persiste dans la physique quantique;

Qu'est-ce que l'antimatiére?

Toute masse recèle une énergie gigantesque. Lorsqu'on cherche à concilier la relativité et la mécanique quantique, on découvre une nouvelle possibilité, une particule pourrait avoir une énergie _MC2 à laquelle s'ajoute une énergie cinétique également négative. Mais ceci est absurde en tant que physique. Pourtant, les énergies négatives ont une signification physique, prenons un exemple une relation d'énergie E1 qu'on soumet pendant un certain temps à un champ électromagnétique, le cas à la fin de l'expérience notre relation a une énergie E2. L'interprétation correcte c'est qu'il y a une particule E2 opposée à celle de l'électron qui s'annihile avec l'électron d'énergie E1 c'est le positon, antiparticule associée à l'électron. L'énergie produite par cette annihilation est donnée au champ électromagnétique, inversement un seul état d'énergie symétrie vers la positive doit être interprètée par la création d'une paire d'electron-positon.
Le positon est produit par la radioactivité bêta +; Les émetteurs bêta + sont produits en bombardant des noyaux stables avec des protons. Ils constituent des outils précieux pour l'imagerie médicale: l'atome radioactif inclus dans une molécule est injecté au patient. Le positon émis s'annihile avec un électron produisant deux photons. Cette technique est la tomographie par émissions de positons.
La théorie quantique des champs prévoit qu'une particule et une antiparticule ont exactement la même masse et la même durée de vie. C'est la symétrie CPT laquelle les lois de la physique sont inchangées, si on inverse le temps (T) l'espace la parité (P) particule et antiparticule (C conjugaison de charges) On a fabriqué maintenant de l'antihydrogène qui coïncide au niveau de la position des orbites à l'atome d'hydrogène.
Dans le cadre de la cosmologie actuelle dans l'univers, il y a un milliard +1 de protons et 1 milliard d' antiprotons et ceci est apparu après le big bang que l'on étudie avec la baryogénese

Les théories de Jauge

Les potentiels en physique
Qu'est ce que la signification de la quantité potentielle qui ne se mesure qu'à l'aide d'une différence?
L'histoire des jauges vient de l'évolution du champ magnétique E et du champ magnétique B en présence de charges et de courants électriques.
On utilise des potentiels V et A et en dérivant par rapport à l'espace temps, on obtient E et B qui sont mesurables.
L'équation de Schrödinger a pour module relié à la probabilité de présence des particules au point considéré ce qui lui donne une signification physique claire.
La phase est reliée au potentiel électrique: si on ajoute une constante à V, on modifie l'énergie potentielle d'une particule chargée mais on ne change pas la physique.
La propriété remarquable de l'équation de Schrödinger est qu'on peut changer la phase car elle est indépendante à chaque point sans affecter l'observable, il suffit de modifier les potentiels V et A mais sans changer le champ électromagnétique, on nomme cette transformation "Symétrie", qui ne transforme pas les observables, ceux sont des spectres locales.
La symétrie locale a des transformations de vecteurs en rotation d'une des particules comme les photons, que l'on appelle "bosons de jauge" couplage de l'interaction faible et forte.

La théorie de l'électrofaible

La théorie de l'électrofaible permet de résoudre un problème de mathématique car il faut qu'elle soit normalisable.
La première étape est faite par la théorie de jauge, les interactions sont modelées par des particules bosons de jauge: le photon,w+ et w- et Z°, les deux premiers étant de l'interaction faible.
Il faut postuler l'existence d'une nouvelle particule le boson de Higgs et qu'il se produise à cause de celui ci, un mélange entre l'électromagnétisme et l'électrofaible d'où le nom de la théorie électrofaible.
Et cette théorie ne prédit pas la collision des neutrinos qui donne les courants faibles chargés, et, celle du courant faible neutre (en donnant dans le premier cas, un boson W- et l'autre, un Boson Z° à partir d'un neutron muomique et un quark d°) mais une fois que ces proportions sont connues, elle permet de calculer plus précisément la masse de bosons de jauge et on en déduit la masse de W et de Z.
Il manque le boson de Higgs pour affirmer cette théorie...

La renormalisation
La probabilité pour qu'une particule, interagissent avec d'autres ou avec elle même, aille d'un point à un autre, se calcule en sommant a moyen d'une intégrale
Cependant, au fur et à mesure que les itinéraires potentielles des médiateurs d'interaction deviennent plus foisonnants en évènement de création-annihilation, l'énergie qu'ils portent augmente, les intégrales divergent et aboutit à des énergies des masses ou des charges infinies.
Pour éviter ces valeurs infinies on utilise la renormalisation, elle consiste à conserver les valeurs infinies en soustrayant des quantités auxiliaires qui tendent parallèlement à l'infini
Cette curieuse méthode a aboutit à des précisions corroborées avec l'expérience et rendre compte l'anomalie du spectre d'hydrogène appelée le décalage de Lamb.
Elle sert de guide pour la théorie quantique des champs comme la théorie unifiée electrofaible

La masse des neutrinos

L'histoire du neutrino est celui de la disparition bêta, un neutron du noyau se transforme en proton et un électron, l'électron étant plus léger emporte l'énergie cinétique avec lui, il manque de l'énergie l'antineutrino électronique fait l'égalité d'énergie du départ à l'arrivée.
Pour l'observer, on fait l'inverse en rencontrant un proton d'un noyau atomique, les antineutrinos peuvent le transformer en neutron et lui-même se transforme en positon, l'antiparticule de l'électron facile à détecter.
On a longtemps pensé que les neutrinos étaient de masse nulle, la radioactivité bêta a démontré que le neutrino est de 2 ev soit 100000 fois moins que l'électron, la particule massive la plus légère.
Les neutrinos se transforment dans le temps car ils forment des oscillations lentes ou battement cela est du au fait qu'ils sont massiques.

D'ou vient l'énergie nucléaire?

L'atome est composé de deux nucléons: les protons et les neutrons. Les nucléons ne sont pas statiques, ils sont animés du "mouvement de Fermi"très rapide, au sein du noyau la distance de deux nucléons et de un fentomètre, grâce au principe d'incertitude d'Heinseinberg, il y a une vitesse de 20 pour cent de celle de la lumière et une énergie cinétique moyenne par nucléon de 20Mev , pour un nombre donné de nucléons cette énergie est minimale . S'il y a davantage de Neutrons leur énergie est plus grande, celle des protons est plus petite, mais le résultat net est une petite augmentation, c'est l'énergie de symétrie, pour diminuer cette énergie, un neutron se transforme en proton en émettant un électron et un antineutrino, c'est la radioactivité B-, la radioactivité B+ est un proton qui se transforme en neutron en émettant un positon et un neutrino.
L'énergie Coulombienne décroît avec la distance et entre en compétition avec l'énergie de symétrie au détriment du proton donc un petit noyau comme le carbone à 6 neutrons et 6 protons, en revanche, le plomb contient 126 neutrons et 82 protons et il abaisse alors son énergie Coulombienne en fissions sachant que l'énergie électrostatique a pour distance dix puissance dix et ici de 1 fentoseconde soit dix puissance cinq fois plus grande, donc l'énergie de combustion du carbone est 2,5 millions fois moins énergétique que la réaction nucléaire.
Dans la radioactivité alpha, une petite déformation du noyau suffit à abaisser la barrière de potentiel et permet de faire la réaction spontanément.

La fusion nucléaire

Alors que la fission libère une partie de l'énergie électrostatique des noyaux , l'énergie de fusion est produite par l'interaction dite forte qui lie entre eux les nucléons du noyau.
D'une part, la distance entre deux nucléons voisins dans le noyau est à peu prés la même quelle que soit la taille du noyau.
D'autre part, l'énergie d'un nucléon est minimale s'il est entouré de tous côtés par d'autres nucléons, s'il est en surface, son énergie est plus grande qu'à l'intérieur (tension superficielle) donc la sphère est le minimum de la valeur du rapport surface volume, et deux petits noyaux ont tendance à n'en faire qu'un, car l'énergie baisse. Le noyau le plus stable qui offre le meilleur compromis entre l'énergie de surface et l'énergie coulombienne est le fer 56.
La répulsion électrostatique entre les noyaux empêche que les réactions de fusions se produisent spontanément sur terre car elle est prise par une barrière d'énergie très haute par exemple le Deutérium et le Tritium. L'énergie de répulsion à 2-3 fm et de 400 Kev soit dix puissance sept fois l'énergie d'un atome de notre atmosphère, mais deux effets quantiques facilitent la fusion l'effet tunnel qui abaisse la barrière de potentiel à 80 Kev, le noyau de Deutérium voit le noyau de Tritium quinze fois plus grand qu'il est en réalité ce qui rend la fusion plus probable.

La forme des noyaux

Le noyau, goutte liquide
En 1930,"la goutte liquide" étant la représentation du noyau. Ce modèle suppose que les forces liant les nucléons sont des assemblages de petites billes agglutinées à leurs voisines.
Le noyau , objet quantique, l'énergie de liaison est plus grande que prévu pour certains noyaux ,"ces pics" apparaissent pour des valeurs paires du nombres de nucléons, ce qui correspond à 2 8 20 28 50 82 126 expliqué au modèle de couche
Les électrons indépendants à la fois attirés par le noyau et repoussés par l'ensemble des autres électrons ne peuvent avoir que des valeurs d'énergie bien précises. Chaque valeur définit une couche, une couche donnée correspond à un nombres précis d'orbites possibles et Pauli dit qu'il y a au maximum deux électrons par orbites.
Puis, le couplage spin orbite indique que certains noyaux beaucoup plus lourds que tous ceux connus avec 126 protons et 184 neutrons pourraient être stables.
Il en résulte, pour les électrons, la règle de Hund qui stipule que le remplissage des couches se fait en mettant d'abord un électron dans chaque orbite puis un deuxième..., les nucléons, au contraire, ont tendance à se grouper par paire, c'est un appareillement analogue (mais entre électrons,ou atomes) qui est à l'origine de ces phénomènes curieux que sont la supraconductivité et la superfluidité.
L'énergie de rotation est quantifiée et le ralentissement se traduit par émission de photons, l'espacement entre les valeurs de l'énergie permet de calculer les moments d'inertie et d'en déduire l'élongation du noyaux, seul un noyau déformé peut tourner et ceci est la base de la théorie moderne de la structure nucléaire.

les noyaux exotiques

la radioactivité bêta- transforme un neutron en proton et deux réactions transforment un proton en neutron: la capture électronique d'un électron de l'atome et la radioactivité bêta +, ceci doit être obligatoire que si l'énergie liée par e=mc2 diminue.
Pour un nombres de nucléons A donné, l'énergie du noyau dons sa masse dépend de Z et en contact de quatre effets ;l'énergie de symétrie, l'énergie coulombienne, la différence de poids entre proton et neutron et que le neutron et protons tendent à se regrouper par paire

Grâce à des accélérateurs on peut produire des noyaux pauvres en neutrons par exemple l'étain 100 50 neutrons donc 20 de moins que l'isotope courant pour 50 protons
on a aussi le lithium 11 formé au coeur de lithium 9 au cour duquel gravite deux neutrons à plus grande distance qui font un halo et si on retire un des deux neutrons du halo alors le deuxième n'est plus lié. On dit que le système est formé par le coeur et les deux neutrons est borroméen.

Voir en temps réel une molécule vibrer

Le laser fentoseconde
Une molécule vibre, par la spectroscopie on a accès à la fréquence de vibrations pour l'iode par exemple 160 fs quand l'atome est fondamental elle est de 8 fs
Le laser permet de voir avec des impulsions de 10 à 100 fs on lance "la pompe sonde" le premier pour le top de départ de la pompe et le deuxième l'état de molécule la sonde
les deux impulsions peut ne pas avoir la même longueur d'onde avec des cohésion de fréquence elle sont synchronisée. Pour contrôler le délai t entre les deux impulsions, on étalonne par des miroirs espacés de quelques microns

L'eau liquide

l'eau,un liquide anormale: la première c'est qu'elle soit liquide à température ambiante alors que CH4 HF H2s sont gazeux c'est du a une cohésion très forte des molécules.
La densité de la glace plus faible que celui du liquide le volume augmente, mais lorsqu'on refroidit de l'eau liquide en dessous de 4°degrés celcius elle se dilate alors que la densité décroît de façons monotone pour les autres corps en fonction de la température sa compressibilité présente un minimum en fonction de la température, au dessus de 30 degrés celcius une augmentation de la pression se traduit par une diminution de la viscosité, l'eau a une capacité calorifique exceptionnelle

Chauffer l'eau liquide induit don deux effets aux conséquences contradictoires sur sa densité, d'une part on casse les liaisons hydrogène, les molécules d'eau ont tendance à se rapprocher ce qui provoque une augmentation de la densité jusqu'à 4 degrés celcius
D'autre part l'agitation thermique augmente, ce qui a tendance à augmenter la distance moyenne entre les molécules comme dans tous les liquides ceci se passe au dessus de 4 degrés celcius

La matière diluée

Manipuler les atomes avec la lumiére

Ralentir les atomes
Lorsqu'un atome absorbe de la lumière, son énergie interne augmente et l'absorption influe sur le mouvement d'ensemble de l'atome la vitesse est modifié.
Pour agir efficacement sur la vitesse d'un atome, il faut lui faire subir de nombreux va et vient égal à l'absorption et émission sans que l'atome peuple d'autre états
Si au cours d'un cycle, l'atome se désexcite par émission spontanée , il émet un photon dans une direction aléatoire, sur plusieurs cycles l'impulsion ainsi cédée lors d'émissions spontanée est nulle en moyenne.
De ce fait lors d'un cycle, l'atome reçoit en moyenne une impulsion et subit donc une force, cette force orientée dans la direction du faisceau excitateur, a pour origine physique ,la pression de radiation du rayonnement incident.
Pour ralentir un jet atomique il suffit de faire interagir avec un faisceau résonant et dont la direction est opposée à celle du jet.
La difficulté expérimentale vient du caractère résonnant de la force de pression et radiation: Si les atomes sont ralentis à cause de l'effet Dopler la résonance et donc le refroidissement cesse, on corrige à l'aide d'un champ extérieur la fréquence de transition de l'atome ou on effectue un balayage de la fréquence laser au cours du temps

Refroidir l'atome
On cherche à refroidir en diminuant les largeurs de distributions de vitesses des atomes.
Il s'agit de faire interagir les atomes non plus avec un mais deux faisceaux lasers se propageant en sens inverse, leur perturbation est proche mais légèrement inférieur à la perturbation de l'atome, ceci revient à un frottement visqueux selon l'axe des x des faisceaux lasers d'où le nom de mélasse optique
D'autre mécanisme de refroidissement optique sont utilise le refroidissement de Sisyphe, résonance noire.

Piéger l'atome
Grâce à la force dipolaire si la longueur d'onde du laser est supérieur à celle de la transition atomique, l'atome sera attiré sur une zone où l'intensité du laser sera maximum
Dans les pièges magnetoptique on utilise un champ magnétique extérieur inhomogene et la force de radiation

Horloges et metrologie

Depuis 1967 le temps n'a plus une référence astronomique mais une référence atomique la seconde est la durée de 9192631770 période de la radiation correspondant entre deux niveaux "hyperfins" de l'état fondamental du Césium 133 et sachant que c célérité de la lumière est égale à 299792458 m /s le mètre étalon c'est la transformé en temps produit de la vitesse de la lumière dans le vide.

L'horloge à Césium
Une horloge atomique produit un signal de radio fréquence dont la fréquence est asservie très précisément sur celle d'une transition atomique
Dans les horloges, les atomes de césium sont préparés sous formes de jet dont la vitesse est l'ordre de 200 m/s, ils traversent trois zones
Dans la première on les prépare dans l'un des deux niveaux hyperfins
Dans le deuxième on les injecte dans un champ micro onde qui à résonance le positionne à l'autre niveau hyperfins
Dans le troisième on détecte sélectivement les atomes peuplant le dernier niveau, c'est a dire ceux qui on effectué la transition

On peut utiliser d'autre méthode pour améliorer la finesse à pointer en interagissant deux champs micro ondes cohérents séparer par une zone où les atomes évolua librement en l'absence de champs pendant un temps T, la raie de résonance acquiert des franges dont la frange centrale est centrée sur la résonance; d'autre moyen allonge le temps T on obtient donc une meilleur précision en utilisant des atomes froids
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