Dans un premier scientifique, les scientifiques sud-coréens ont fourni des preuves expérimentales de «couplage multi-échelles» dans le plasma, où les interactions entre les phénomènes au niveau microscopique et le niveau macroscopique s'influencent mutuellement. Les résultats pourraient aider à faire progresser la recherche sur la fusion nucléaire et à améliorer notre compréhension fondamentale de l'univers.
Le plasma est souvent appelé le quatrième état de matière, distinct des états solides, liquides et gazeux. Cet état unique est formé lorsque vous chauffez un gaz à des températures si élevées que les électrons sont éliminés de leurs atomes, créant un mélange de particules chargées de flottement libre et négativement. Cet état de matière est le plus abondant de l'univers et les réactions de fusion se déroulent en son sein.
La prouvance du couplage à plusieurs échelles a été un défi de longue date de la physique plasmatique. Mais dans une étude publiée dans Natureune équipe de recherche dirigée par le Dr Jong Yoon Park de la Séoul National University et le Dr Young Dae Yoon du Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP) ont prouvé comment les phénomènes microscopiques induisent des changements macroscopiques qui affectent l'ensemble du système de plasma.
Les chercheurs ont utilisé l'expérience polyvalente Torus sphérique (gilet) de l'Université nationale de Séoul pour mener leurs expériences. Ils ont lancé deux faisceaux d'électrons séparés le long des lignes magnétiques dans une configuration hélicoïdale 3D, formant deux cordes de flux pour induire une turbulence micro magnétique.
Les résultats ont montré que cette micro-turbulence a conduit à un processus appelé reconnexion magnétique, où les lignes de champ magnétique ont été reconfigurées, ce qui a changé la structure du plasma.
« Nos résultats expliquent directement comment les processus cinétiques non MHD (magnétohydrodynamique) progressent à travers plusieurs échelles pour induire des changements mondiaux de MHD », a écrit les chercheurs dans leur article.
L'équipe a également vérifié et confirmé ses résultats en exécutant des simulations de particules sur un supercalculateur à l'Institut coréen d'énergie de fusion.
Il s'agit d'une percée importante car c'est la première fois que les scientifiques ont démontré dans un laboratoire que les changements au niveau des particules peuvent affecter la structure globale du plasma.
Implications pour la recherche sur l'espace et l'énergie
Les résultats de la recherche ont de vastes implications dans plusieurs domaines. Les résultats peuvent aider à améliorer notre compréhension du temps spatial, car la reconnexion magnétique entraîne des phénomènes explosifs tels que les éruptions solaires et les tempêtes géomagnétiques. Ceux-ci peuvent endommager les satellites et les réseaux électriques ici sur Terre, et en savoir plus sur ces événements peut aider les scientifiques à mieux les modéliser et les prédire.
De plus, l'étude pourrait aider à développer des technologies stables de fusion nucléaire pour nous rapprocher de la source de puissance viable pour l'énergie propre.
Écrit pour vous par notre auteur Paul Arnold, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
