La chute des corps à l'épreuve du quantique express
Tous les corps tombent de la même façon – c'est ce qu'avait déjà remarqué Galilée. Einstein a transformé cette observation en principe d'équivalence : la pesanteur et l'accélération sont indiscernables, d'où est née la courbure de l'espace-temps. Pour un test quantique, les physiciens utilisent une balance de torsion – un instrument capable de ressentir une infime différence d'attraction.
Dans la nouvelle expérience, les masses sont placées dans un état quantique où leur énergie est répartie sur de nombreuses valeurs – comme une photo floue. La masse perd sa netteté et devient une « brume ». Au lieu d'une seule rotation, on mesure les fluctuations de la balance d'une mesure à l'autre. Si le principe d'équivalence est violé, l'anomalie apparaîtra dans ces ondulations. Pour rendre le signal plus visible, le champ gravitationnel est légèrement secoué pendant l'expérience, provoquant une secousse brutale – une sorte de danse gravitationnelle. Une telle sensibilité pourrait révéler des forces cachées liées à la matière noire ou à l'énergie noire.
Les premières vérifications de haute précision avec une balance de torsion ont été réalisées par le Hongrois Loránd Eötvös au début du XXe siècle : il a atteint une précision de $10^{-9}$ – comme s'il avait remarqué qu'un éléphant devenait plus léger du poids d'une fourmi.
Dans le roman d'Isaac Asimov « La Fin de l'éternité », la réalité est gouvernée par des forces à peine perceptibles – ce test quantique exige une sensibilité tout aussi extrême.