États-Unis - États-Unis/Chine

Russell Hemley et Ho-kwang Mao

Prix Balzan 2005 pour la physique des minéraux

Pour le remarquable impact de leurs travaux qui ont conduit à des progrès fondamentaux, tant sur le plan théorique qu’expérimental, dans le domaine des minéraux soumis à des conditions physiques extrêmes. Formant un groupe de travail extrêmement efficace, Russell Hemley et Ho-kwang Mao ont contribué pendant vingt ans à la recherché au plus haut niveau. Ils ont mis au point des techniques permettant d’étudier le comportement d’une vaste gamme de matériaux, parmi lesquels l’hydrogène, le “minéral” le plus abondant dans l’univers. Les résultats de leurs recherches ont apporté une contribution fondamentale à notre compréhension de la nature.

Russell Hemley et Ho-kwang Mao ont abordé, en vingt ans de recherches conjointes, quelques-uns des problèmes fondamentaux de la physique des minéraux. L’un de ces problèmes est de comprendre le comportement des matériaux sous haute pression. Ils ont mis au point de nombreuses techniques, parmi lesquelles l’invention et le perfectionnement de méthodes basées sur la radiation synchrotron, ainsi qu’une vaste gamme de techniques spectroscopiques, qui sont devenues des standards dans ce domaine depuis les années 90.

Ils ont étendu certaines de leurs techniques à l’étude d’un des “minéraux” les plus abondants dans l’univers, l’hydrogène, dans des conditions de pression extrême, ce qui les a amenés à découvrir de nouveaux états de l’hydrogène qui ont profondément modifié notre connaissance de ce matériau fondamental.

Les calculs et les expériences effectués sur les phases du manteau terrestre profond, qui comprennent les premières mesures spectroscopiques, ont abouti à de nouveaux modèles de l’intérieur de la terre. Ces recherches ont conduit à des résultats qui ont modifié notre point de vue sur le manteau terrestre profond et notamment sur la région frontière manteau-noyau.

Leurs travaux ont eu également un impact important sur la compréhension de l’anisotropie élastique et de la superrotation du noyau de la terre, de l’emprisonnement énigmatique d’éléments volatiles dans la terre et de l’existence de minéraux extraterrestres jusque-là inconnus. Leurs recherches ont donc contribute à mieux faire connaître la physique et la chimie du manteau et du noyau terrestres.

Les résultats auxquels ont abouti Russell Hemley et Ho-kwang Mao ont constitué une base fondamentale pour comprendre la partie interne des grandes planètes, y compris celles qui ont été découvertes en dehors du système solaire. En outre, grâce à leurs travaux, il a été possible de faire des découvertes qui vont au-delà de la physique des minéraux et qui intéressent la physique des matières condensées, la chimie et la science des matériaux. Parmi ces découvertes, citons l’existence de nouveaux supraconducteurs à haute pression, de matériaux extrêmement résistants, de nouvelles classes de composants moléculaires et de matériaux amorphes à haute densité.

L’impact vaste et profond de leurs travaux, le rôle de guide qu’ils ont eu dans leur domaine et leurs recherches hautement novatrices font de Russell Hemley et de Ho-kwang Mao les dignes lauréats du Prix Balzan 2005 pour la physique des minéraux.