Des scientifiques affirment que le temps lui-même peut exister dans deux états à la fois

La mécanique quantique et la remise en cause des certitudes

La mécanique quantique est principalement connue dans la culture populaire pour son étrangeté. Alors que dans la physique classique, les objets possèdent une position et un état définis à un moment donné, la situation est bien différente lorsque l’on pénètre dans le monde des particules subatomiques.

L’un des principes fondamentaux de cette étrangeté quantique est le principe de superposition. Selon ce concept, une particule peut exister dans de multiples états simultanément, comme le fait de se trouver dans plus d’un endroit à la fois.

L’éventail de ces états possibles, chacun possédant une probabilité calculable, est représenté par une entité mathématique connue sous le nom de fonction d’onde. Cependant, une fois qu’une mesure est effectuée, cette fonction d’onde s’effondre pour ne laisser qu’un seul résultat.

Le mystère de l’effondrement et la piste de la gravité

La cause fondamentale de cet effondrement de la fonction d’onde demeure inconnue. Certains scientifiques pensent qu’il s’agit réellement d’un effondrement physique objectif.

Parmi ces chercheurs, on retrouve ceux qui soutiennent le modèle Ghirardi-Rimini-Weber, connu sous le sigle GRW, le modèle de localisation spontanée continue, ou CSL, ainsi que le modèle Diósi-Penrose, désigné par les lettres DP.

Ce dernier modèle a été introduit à la fin des années 1980 par le physicien lauréat du prix Nobel Roger Penrose et par Lajos Diósi de l’Université Eötvös Loránd située à Budapest. La particularité de cette approche est qu’elle s’appuie sur la gravité pour expliquer l’effondrement physique de la fonction d’onde.

Une nouvelle étude révèle la limite fondamentale du temps

Une nouvelle étude publiée dans la revue Physical Review Research vient apporter un éclairage inédit. Les scientifiques ont analysé ces théories et exploré quels seraient leurs impacts sur la mesure du temps.

Ils ont découvert que si ces modèles d’effondrement sont exacts, le temps lui-même n’est pas exact. En d’autres termes, il existe une limite fondamentale à la précision d’une horloge. Selon l’étude, cela est dû au fait que les fluctuations du champ gravitationnel « induisent une incertitude intrinsèque dans l’écoulement du temps ».

Nicola Bortolotti, doctorant au Musée et Centre de Recherche Enrico Fermi, désigné par l’acronyme CREF, et auteur principal de l’étude, s’est exprimé à ce sujet. « Ce que nous avons fait, c’est de prendre au sérieux l’idée que les modèles d’effondrement pourraient être liés à la gravité, » a-t-il déclaré dans un communiqué de presse. « Et ensuite nous avons posé une question très concrète : qu’est-ce que cela implique pour le temps lui-même ? »

Horloges atomiques et flou temporel théorique

Ces incertitudes n’ont pas d’impact sur nos vies quotidiennes. En fait, même l’horloge atomique hyper-précise la plus avancée, capable de mesurer le temps jusqu’à la dix-neuvième décimale, n’est même pas près d’être affectée par cette fluctuation.

Cependant, les résultats de la recherche suggèrent bien l’existence d’une limite théorique où le temps lui-même devient flou. La perfection temporelle absolue serait donc un horizon inatteignable pour la physique.

Catalina Curceanu, co-auteure de l’étude, précise la portée de cette découverte. « Notre travail montre que même des idées radicales sur la mécanique quantique peuvent être testées par rapport à des mesures physiques précises, et que, de manière rassurante, la mesure du temps reste l’un des piliers les plus stables de la physique moderne, » explique-t-elle.

Vers de nouvelles bizarreries temporelles

Il subsiste évidemment une incertitude quant à savoir si l’effondrement de la fonction d’onde est causé par la gravité en premier lieu. Cette hypothèse est loin d’être la seule bizarrerie liée au temps qui apparaît lors de l’exploration de la mécanique quantique.

Une étude publiée le mois dernier, par exemple, a exploré l’idée du paradoxe des jumeaux quantique. Dans ce scénario, le temps lui-même pourrait expérimenter une superposition qui aurait pour résultat un écoulement à la fois rapide et lent.

Les scientifiques espèrent pouvoir un jour observer ces effets. Ils envisagent d’utiliser des horloges atomiques ultra-précises manipulées dans un état dit comprimé, ce qui induirait de nouveaux comportements du temps dans le monde quantique. L’étrangeté quantique continue de devenir encore plus étrange.

Selon la source : popularmechanics.com