Pression négative

En cosmologie, l'énergie sombre peut être assimilée à une pression négative.

Une pression négative est dans l'absolu une pression dont la valeur est négative. Contrairement aux gaz parfaits, les gaz réels et les corps condensés (liquide et solides) peuvent résister à une pression négative (distension) en raison de l'attraction mutuelle de leurs atomes ou molécules.

Exemples :

• un tube de liquide placé dans une centrifugeuse subit une force qui peut être interprétée comme résultant d'une pression négative[1] ;
• de l'eau refroidie dans un volume constant peut rester liquide à une température de −15 °C, produisant une pression de −1 200 bar[2] ;
• dans les arbres la pression atmosphérique ne peut faire monter l'eau par capillarité qu'à un maximum de 10 m, or on trouve de l'eau liquide au sommet d'arbres de plus de 90 m de haut tel le Séquoia géant, dont le système circulatoire de la sève est pourtant dépourvu d'une pompe équivalente au cœur de la circulation sanguine. Ceci s'explique par des pressions négatives créées par l'évaporation de l'eau dans les feuilles, de l'ordre de −4,8 atm dans des arbres de 60 m[3]^,[4].

Il s'agit cependant d'un état métastable, la vésiculation (ou cavitation) étant retardée par les barrières à la nucléation. Dans les exemples ci-dessus, l'eau est maintenue liquide par les forces de cohésion entre les molécules bien en dessous de sa pression de vapeur saturante[4].

Par abus de langage, on parle de pression négative pour qualifier une dépression, c'est-à-dire une pression plus basse qu'une certaine pression de référence, en général la pression atmosphérique. Par exemple, une pression de −0,1 bar, soit −10 000 Pa, dite pression relative ou pression effective[5], correspond à une pression de :

101 325 Pa − 10 000 Pa = 91 325 Pa en pression absolue.