L'Âge du Fer

Histoire d'un morceau de fer ou les états de la matière

Quand un forgeron ou un ferronnier chauffe un morceau de fer, ce dernier s'illumine d'abord en rouge, puis en orange et enfin en blanc.

A 1530° Celsius, il commence à fondre pour devenir entièrement liquide. Tous les atomes constituant ce bloc de fer, puissammment liés les uns aux autres par la force électromagnétique, commencent, sous l'action de la chaleur croissante, à perdre les liens qui les retiennent.

A quelques milliers de degrés, la chaleur a dissocié tous les atomes de fer qui se meuvent dans toutes les directions.
Chaque atome qui compose ce "gaz de fer" est formé d'un noyau de 52 nucléons (26 protons de charge électrique "+" et 26 neutrons de charge électrique neutre) autour duquel circulent 26 électrons de charge électrique "-".
La température qui ne cesse de croître augmentent la vitesse des atomes dont les fréquentes et violentes collisions produisent des photons de plus en plus énergétiques et décrochent des électrons de leur orbite.

Aux environs du million de degrés, le plasma gazeux est entièrement constitué de noyaux de fer et d'électrons "libres" baignant au milieu de photons.

Aux environs du milliard de degrés, la force nucléaire qui unit les nucléons entre eux (les protons et les neutrons) perd son pouvoir de liaison. Les protons et les neutrons se dissocient.
Les neutrons se transforment en protons, en électrons et en... anti neutrinos.
Les incessantes et de plus en plus fréquentes collisions de ces particules élémentaires ou leur désintégrations spontanées augmentent considérablement la température et donc l'énergie des photons ce qui a pour conséquence d'accélérer les réactions nucléaires.

Aux environs de mille milliards de degrés, les protons se dissocient chacun en 3 quarks.
Est-ce l'histoire à rebours de notre Univers? Non. C'est juste l'histoire d'un morceau de fer.

Grâce à sa vitesse d'expansion rapide et donc à son refroidissement accéléré, de force nucléaire en force électro-magnétique, la matière cosmique ne s'est pas figée qu'en atomes de fer. Dans l'univers, 1 seul atome sur 100 000 est un atome de fer.

Nous n'avons évoqué jusqu'ici que deux des trois forces qui contribuent à la transmutation des éléments sous l'action de la chaleur. Une troisième force exerce aussi son influence sur la cohésion et l'évolution de notre Univers. Sa spécificité est d'excercer son influence en tout point de l'Univers. Elle est donc qualifiée d'universelle. C'est la force de gravité. C'est elle qui unit la Terre au Soleil ou la Lune à notre planète. Un céleste petit pas de trois dans notre Voie lactée...

Mais au fait, qu'est-ce qu'un morceau de fer? et donc, qu'est-ce qu'un atome de fer? De quoi est-il constitué?
-De fer.
-C'est à dire?

Les hommes de Hallstatt travaillaient cette matière nouvelle qu'ils venaient d'apprivoiser grâce au feu.

Quand ils la frappaient, s'en échappaient souvent des étincelles qui ressemblaient à ces points lumineux qui parsèment la voûte céleste. Ils ne pouvaient savoir le lien qui unit le fer et l'étoile. Mais l'homo sapiens sapiens du XXIème siècle, sait-il qu'il ne sait pas ce que sauront ses successeurs du LXXXIème siècle?