| Suite à ses travaux relatifs aux plasmas relativement froids
et denses, les physiciens parlent aujourd'hui "d'ondes de Langmuir"
et embarquent des "sondes de Langmuir" à bord des satellites.
Progressivement, la recherche relative aux plasmas
se diversifie et emprunte plusieurs directions dont trois particulièrement
importantes.
Premièrement, la radiotransmission conduisit à
la découverte de l'ionosphère, ce "toit"
naturel de plasma au-dessus de l'atmosphère qui réfléchit
les ondes radio et les absorbe parfois. En étudiant la propagation
des ondes radio dans l'ionosphère on identifia une grande variété
d'ondes plasma, toutes se propageant généralement parallèlement
mais différemment le long des lignes de champ magnétique.
Deuxièmement, les atrophysiciens découvrirent
que la majeure partie de l'univers est constituée de plasma,
et reconnurent que la maîtrise de l'astrophysiques exigeait une
meilleure compréhension de la physique des plasmas. Cela était
particulièrement vrai pour le Soleil dont le champ magnétique
intense au niveau des taches était responsable de nombreux phénomènes
complexes mettant en jeu les plasmas (par exemple les éruptions
solaires).
Enfin, la mise au point de la bombe atomique souleva un grand
intérêt pour l'énergie nucléaire comme
une source d'énergie pour l'avenir. Le Soleil libère son
énergie en fusionnant des noyaux d'hydrogène (protons)
pour produire de l'hélium, mais cette réaction de fusion
thermonucléaire exige des températures et des
pressions extrêmement élevées, comparables à
celles qui règnent au coeur du Soleil. Ces réactions sont
plus faciles à produire dans un gaz constitué d'isotopes
lourds de l'hydrogène, mais malgré cela les températures
restent si élevées qu'aucun récipent ne pourrait
contenir le gaz : soit le récipient se vaporiserait, ou, plus
probablement, refroidirait le gaz jusqu'à arrêt des réactions
de fusion.
Toutefois, comme à de telles températures un gaz est
un plasma, l'idée germa de le maintenir à l'aide d'un
champ magnétique, sans qu'il ne touche aucune paroi matérielle.
Les efforts pour produire une telle "réaction de fusion
controlée" commencèrent avec le projet "Sherwood"
au début des années 1950 et se poursuivent actuellement
sous formes beaucoup plus ambitieuses à l'échelle internationale,
mettant en jeu des milliers de scientifiques et d'énormes machines
très sophistiquées. Récemment, une réaction
de fusion a permis de produire plus d'énergie que celle qui avait
été investie pour provoquer la réaction, mais nous
sommes encore trop loin d'une production industrielle de l'énergie
par cette technique.
Lorsque les satellites découvrirent les ceintures de radiation
et commencèrent à explorer la magnétosphère,
une quatrième direction s'ouvrit : la physique des
plasmas dans l'espace. A la physique de l'ionosphère et à
celle de la fusion nucléaire, la recherche spatiale emprunta
respectivement la théorie des ondes de plasma et la théorie
du piegeage d'un plasma dans champ magnétique. Quant à
l'astrophysique, elle fournit, entre autres, des pistes pour l'étude
de l'accélération des particules, et du champ magnétique
dans le cadre de la fusion nucléaire. Aujourd'hui, la physique
des plasma dans l'espace est un domaine de recherche active qui contribue
à la compréhension des plasmas de manière générale.
|
