Une minuscule boule de lumière créée avec un laser pourrait aider à comprendre le mystère de la foudre en boule.
Depuis des siècles, des témoins racontent avoir vu des boules lumineuses flotter près du sol pendant un orage. Certaines auraient traversé l'air pendant plusieurs secondes avant de disparaître. Ce phénomène, appelé foudre en boule, reste très difficile à étudier : il apparaît rarement et les témoignages ne concordent pas toujours.
Image fictive d'illustration
Des physiciens chinois ont décidé de fabriquer en laboratoire quelque chose qui lui ressemble. Ils ont utilisé une aiguille de tungstène dont la pointe est beaucoup plus fine qu'un cheveu. Un laser extrêmement bref a envoyé une impulsion d'énergie le long de cette aiguille.
Arrivée à la pointe, cette énergie s'est concentrée dans un espace minuscule. Elle a créé un champ électrique assez intense pour arracher des électrons aux atomes d'un gaz d'argon placé tout près. Le gaz s'est transformé en plasma, un état de la matière composé de particules chargées électriquement.
Une petite sphère brillante est alors apparue. Elle mesurait d'abord environ 80 micromètres de diamètre, moins qu'un dixième de millimètre, puis elle a grandi jusqu'à atteindre quelques dixièmes de millimètre. Sa durée de vie a été d'environ 100 nanosecondes, soit un dix-millionième de seconde.
C'est extrêmement court pour nous, mais beaucoup plus long que l'impulsion qui l'a créée. Les chercheurs ont aussi constaté que la sphère conservait sa forme en grandissant. Au lieu de se disperser immédiatement, elle semblait retenir une partie de son énergie dans une structure lumineuse.
Cette organisation correspond à un phénomène physique appelé soliton : une onde qui garde sa forme grâce à l'équilibre de plusieurs effets. Certains scientifiques soupçonnent qu'un mécanisme apparenté pourrait expliquer la foudre en boule. L'expérience montre qu'une telle structure peut effectivement exister dans certaines conditions.
Cette avancée fournit surtout une expérience que les scientifiques peuvent répéter et mesurer. Elle pourrait les aider à comprendre comment de l'énergie reste concentrée dans du plasma, une question utile bien au-delà du mystère de la foudre en boule.