Une poussière dansante mettra à l'épreuve les lois du monde quantique express
Une particule quantique peut se trouver à deux endroits à la fois, mais jamais un objet macroscopique. La faute aux perturbations qui transforment l'ordre en chaos et augmentent l'entropie ? Ou bien la nature interdit-elle elle-même au monde macroscopique ces tours de passe-passe quantiques ?
Les physiciens ont conçu une expérience : une minuscule sphère de verre est maintenue en lévitation dans un faisceau laser. On la fait osciller de sorte qu'elle se trouve à deux positions extrêmes à la fois — une danse fantomatique en suspension. À l'aide de méthodes proches de la spectroscopie, c'est-à-dire l'analyse de l'interaction entre la lumière et la particule, on suit la vitesse à laquelle cette danse s'amortit. Tous les facteurs perturbateurs connus — chocs des molécules, vibration thermique, pression du laser lui-même — sont scrupuleusement calculés. L'expérience est si sensible qu'un seul photon suffit à perturber le rythme ; c'est pourquoi les mesures sont effectuées dans l'obscurité la plus totale.
Si les oscillations s'éteignent plus vite que prévu, cela indiquerait une nouvelle loi de la nature. Bell soulignait que seule l'expérience peut montrer où finit le monde quantique et où commence le monde classique. Détecter cet effet signifierait que le modèle standard de la théorie quantique est incomplet. Dans le cas contraire, les physiciens obtiendraient les contraintes les plus strictes jamais établies sur ces processus mystérieux. Comme le disait Feynman, « personne ne comprend vraiment la mécanique quantique » — mais peut-être que la danse de la poussière ouvrira un nouveau chapitre dans cette compréhension.
Le faisceau lumineux maintient la particule dans le vide comme une pince à épiler invisible. Cette technologie est utilisée pour manipuler des cellules vivantes — les scientifiques les trient littéralement, comme s'ils jouaient au billard avec des bactéries.