Les propriétés des plasmas

En physique et chimie, les plasmas sont des gaz dont une partie des particules est ionisée. Bien qu'ils partagent de nombreuses propriétés avec les gaz, ils sont parfois appelés le quatrième état de la matière (solides, liquides, gaz, plasmas) car la conductivité électrique des particules ionisées leur donne des caractéristiques uniques. Exemples : le Soleil, les lampes fluocompactes, la flamme et la foudre.

Imprévisibilité

Bien que le plasma représente plus de 99 % de l'univers visible, il n'agit pas toujours de façon prévisible. Il est difficile de créer un modèle précis car son comportement varie selon le nombre de particules chargées, la température et la vitesse des particules. Après sa découverte, de nombreux physiciens ont utilisé l'activité du plasma comme base pour la dynamique non linéaire et la théorie du chaos. De nouvelles découvertes sont encore faites dans cet état de la matière.

Variété de propriétés

Différents plasmas ont des propriétés variées en énergie, échelles spatiales et densité. Certains dans l'espace sont microscopiques, d'autres denses et grands comme le cœur du Soleil. Certains sont proches du zéro absolu, d'autres dépassent 1 million de kelvins. L'énergie des rayons cosmiques dépasse tout ce que l'homme peut produire. Chaque plasma se comporte différemment avec des attributs très variés.

Relation au gaz

Le plasma est encore essentiellement classé comme un gaz en raison de ses propriétés similaires. Il n'a pas de forme ou volume définis, sauf dans un conteneur. La différence structurelle entre gaz et plasma n'est pas énorme : un gaz avec 1 % de particules ionisées montre déjà des propriétés plasmas. Mais il y a des différences majeures : le plasma a des interactions collectives entre particules sous forme d'ondes, alors que le gaz implique des collisions particule à particule.

Électricité et magnétisme

Les plasmas sont d'excellents conducteurs d'électricité, utilisés dans les lampes fluocompactes, bobines Tesla, semi-conducteurs et écrans plasma TV. Le gaz a une faible conductivité ; certains plasmas ont une conductivité quasi infinie. Certains sont hautement magnétisés, et des plasmas artificiels sont générés par des champs magnétiques. Les champs magnétiques des plasmas spatiaux peuvent dépasser 1 milliard de teslas.