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Gravité quantique : des scientifiques sur le point de percer l’un des plus grands mystères de l’univers ?
Crédit: lanature.ca (image IA)

La grande énigme de la physique moderne

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C’est le grand casse-tête de la physique. Depuis près d’un siècle, deux théories monumentales se regardent en chiens de faïence. D’un côté, la Relativité Générale d’Albert Einstein, qui décrit avec une élégance folle l’univers du très grand : les planètes, les galaxies, la danse de la gravité dans l’espace-temps. De l’autre, la théorie quantique, qui nous plonge dans le monde étrange et imprévisible de l’infiniment petit, celui des particules.

Ces deux théories fonctionnent à merveille dans leur propre domaine. Mais essayez de les marier, et tout s’effondre. C’est l’un des plus grands défis scientifiques de notre époque.

Le chaînon manquant : la gravité et son fameux graviton

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Dans le monde quantique, chaque force a sa particule. La force électromagnétique a le photon, les forces nucléaires faible et forte ont leurs bosons et leurs gluons. C’est bien rangé. Mais la gravité… eh bien, la gravité fait de la résistance. Vous avez remarqué qu’il manque quelque chose, non ?

Les scientifiques supposent qu’il doit exister une particule pour la gravité, qu’ils ont baptisée le graviton. Le problème, c’est que personne n’en a jamais vu la couleur. Il reste, pour l’instant, une pure construction théorique. Ce qui complique sérieusement la quête d’une théorie de la « gravité quantique ».

Une nouvelle piste audacieuse : et si la gravité restait… classique ?

Et si on se trompait de direction depuis le début ? C’est un peu la question provocatrice que posent Joseph Aziz et Richard Howl, deux physiciens de l’Université de Londres. Leur nouvelle étude, publiée dans la prestigieuse revue Nature, explore une idée fascinante : et si la gravité n’avait pas besoin d’être « quantique » pour interagir avec le monde quantique ?

Leur travail suggère que la gravité, même en restant « classique » (comme la décrit Einstein), pourrait quand même créer un phénomène purement quantique : l’intrication. C’est ce lien étrange où deux particules deviennent liées, peu importe la distance qui les sépare. Mesurer l’une influence instantanément l’autre.

Comment ça marcherait, au juste ?

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Alors, comment est-ce possible ? Si ce ne sont pas des gravitons qui s’échangent, qu’est-ce qui se passe ? Selon la théorie d’Aziz et Howl, l’interaction gravitationnelle pourrait être plus générale qu’on ne le pense. L’idée est que même si le champ gravitationnel lui-même est classique, des « processus de matière virtuelle » associés à cette interaction pourraient être à l’origine de l’intrication.

C’est un peu technique, j’en conviens. Mais en gros, cela signifie que la gravité pourrait jouer un rôle de médiateur sans pour autant se comporter comme les autres forces au niveau quantique. Comme le dit Richard Howl, la gravité décrit l’espace-temps lui-même, pas quelque chose dans l’espace-temps, et ça change tout.

La différence cruciale : une question de corrélation

Cette nouvelle théorie ne cherche pas à jeter la gravité quantique à la poubelle. Au contraire, elle offre un moyen de la tester. Comment ? En mesurant la force des corrélations entre les particules intriquées.

Si l’intrication est provoquée par une gravité quantique (via des gravitons), la corrélation entre les deux particules serait très forte. On pourrait presque parfaitement deviner l’état de l’une en connaissant l’autre. Mais si c’est une gravité classique qui est à l’œuvre, la corrélation serait plus faible, plus floue. Cette étude fournit donc des balises, des paramètres clairs pour de futures expériences.

Un défi immense, mais l’espoir est là

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Alors, on y est presque ? Pas si vite. Mettre en place une expérience pour tester cela est un défi colossal. Le plus grand ennemi, c’est ce que les physiciens appellent la « décohérence » : le moindre bruit, la moindre interaction extérieure, et l’état quantique si fragile s’effondre. Il faudra une précision diabolique pour isoler le phénomène.

Pourtant, c’est une avancée théorique majeure. Elle n’apporte pas la réponse finale, mais elle dessine une carte, une nouvelle voie à explorer dans cette quête pour unifier les deux piliers de la physique. Et comme toujours en science, les défis les plus difficiles sont souvent ceux qui cachent les plus belles découvertes. L’aventure ne fait que commencer.

Selon la source : popularmechanics.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.

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