Résumé
Il est fréquent d’avoir recours en physique, classique ou quantique, à la notion d’évolution adiabatique. On considère un système dont l’état dépend d’un paramètre extérieur (volume d’une boîte confinant un fluide, champ extérieur appliqué au système, etc.) et on s’intéresse à une évolution au cours de laquelle celui-ci change lentement au cours du temps. Lorsque le paramètre extérieur reprend à la fin de l’évolution la valeur qu’il avait au départ, il est naturel de penser que le système étudié revient également dans son état initial. Toutefois, le résultat est parfois plus complexe que cette simple identité ; ainsi le pendule de Foucault (jouant le rôle de système) subit au bout de 24 heures une rotation de son plan d’oscillation, alors que le point de suspension du pendule (dans le rôle du paramètre extérieur), est revenu à son point de départ après une rotation complète de la Terre sur son axe. Dans ce cours, nous avons montré qu’on pouvait tirer parti de cette possibilité qu’ont certaines variables de ne pas revenir à leur valeur initiale alors que d’autres variables, qui pilotent le mouvement des premières, parcourent un cycle fermé. Nous avons dégagé la notion de phase de Berry et montré qu’elle permet de générer l’équivalent d’une phase d’Aharonov-Bohm, même si la particule considérée ne possède pas de charge électrique.
