Les secrets du vide..

Est-ce que le vide est vide ?

Un placard vide, une assiette vide, une pièce vide… Dans le langage courant, on considère comme "vide" des choses remplies… de milliards de molécules. Mais finalement, qu'est-ce que c'est, le vide ? Le "vrai" vide existe-t-il ?

Prenez un centimètre cube d'air. A votre avis, combien de molécules y a-t-il à l'intérieur ? Au niveau de la mer, on en compte… 27 x 1018, soit 27 milliards de milliards de molécules de gaz !

Alors, les physiciens restent modestes. Pour eux, "faire le vide" consiste à diminuer un peu le nombre de molécules de l'air ambiant. On définit donc plusieurs types de vide, selon le nombre de molécules qu'il reste.


Des milliers, c'est pas beaucoup !
Dans l'ultra-vide, on voit qu'il reste encore 27 000 molécules de gaz par centimètre cube ! Cela peut sembler beaucoup, et pourtant ce vide est déjà très difficile à obtenir. Passer de 1,013 x 105 Pa (pascals) à 10-4 Pa, c'est comme si on ne gardait que 5 habitants sur Terre par rapport aux 6,5 milliards aujourd'hui !


Le vide interplanétaire
Même dans l'espace, il reste quelques atomes (essentiellement d'hydrogène). D'abord, la matière est concentrée dans les planètes et les étoiles, laissant des grands espaces de "vide intergalactique".

On serait donc tenté de dire qu'il existe bien un vide absolu, mais dans la réalité, ce n'est pas vrai. Car un mètre cube est traversé chaque seconde par plus de 100 molécules, même si elles n'y restent pas. Le "vide absolu" dure ainsi moins d'un centième de seconde !


La pression des molécules
Reste que compter des molécules, ce n'est pas très pratique. Pour mesurer le vide, on utilise donc la pression. En effet, plus il y a des molécules dans un volume donné, et plus la pression est forte. Au niveau de la mer, elle est équivalente à 1013 hPa (hectopascals) ou millibars.

Outre le nombre de molécules par unité de volume, plusieurs grandeurs dépendent de la pression. Par exemple la force exercée par unité de surface sur une paroi, le nombre de chocs sur une paroi par unité de surface et de temps, le nombre de chocs entre les molécules (au sein du gaz), le libre parcours moyen (distance moyenne parcourue par une molécule entre deux chocs successifs). Toutes ces grandeurs peuvent être exploitées pour mesurer le vide.