Des physiciens annoncent avoir observé des photons dans le vide… Ils apporteraient ainsi la première preuve expérimentale d’un effet quantique théorisé il y a 40 ans
Dans le langage commun, le vide signifie qu’il n’y a rien, désigne l’absence de toute matière. Ce n’est pas le cas dans le monde quantique, qui considère que le vide est rempli de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent presque aussitôt. La théorie prédit que ces fluctuations du vide ont des effets. Il y a quelques années, l’un de ces effets a été observé de façon expérimentale : c’est l’effet Casimir. Il s’agit d’une force d’attraction qui s’exerce entre deux miroirs parallèles qui sont tellement proches que la pression qui s’exerce à l’extérieur est plus forte que celle qui s’exerce à l’intérieur. C’est à cause de ces particules virtuelles qui ne peuvent plus se loger entre les deux miroirs et qui augmentent la pression extérieure.
L’effet Casimir a été observé pour la première fois de façon expérimentale en 1998. Il y a cependant un second effet Casimir, qualifié de dynamique, prédit il y a une quarantaine d’années. Il se produit lorsqu’un miroir se déplace dans le vide quantique à une vitesse proche de celle de la lumière. En approchant de la vitesse de déplacement des photons, le miroir parvient à séparer des couples de photons et donc à éviter qu’ils s’annihilent. Ces photons virtuels deviennent alors réels et de la lumière est produite à partir du vide.
C’est cette expérience qui a été menée par l’équipe de Christopher Wilson, de l’université Chalmers en Suède. Comme il est impossible en laboratoire de mouvoir un miroir à la vitesse de la lumière, les physiciens ont utilisé un circuit supraconducteur (SQUID, superconducting quantum interference device) permettant de changer la direction du champ magnétique plusieurs milliards de fois par seconde. Ils obtiennent ainsi une vitesse représentant 5% de celle de la lumière.
Wilson et ses collègues décrivent dans leur article qu’ils ont observé des photons microondes émergeant du vide. Leurs collègues physiciens sont très intéressés par ces résultats, qui marqueront un tournant pour le monde quantique s’ils sont confirmés. Il s'agirait en effet de l a première observation de l'effet Casimir dynamique. Pour l’instant les chercheurs ont publié leurs travaux en ligne et attendent la relecture par leurs pairs. Ils doivent les présenter cette semaine lors d'un congrès scientifique à Padoue, en Italie.
Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
07/06/11
Mar 7 Juin - 23:12