La longueur minimale et les surprises de la physique quantique express
L'espace-temps, à des distances extrêmement petites, évoque un écran numérique : il n'est pas lisse, mais constitué de minuscules « pixels ». Cette longueur minimale a été calculée par Max Planck, et le principe d'incertitude de Heisenberg explique pourquoi le monde ne peut pas être continu : une mesure précise déforme toujours la réalité. C'est ainsi qu'apparaît la discrétisation quantique de l'espace. Les physiciens ont étudié comment cette pixellisation modifie l'une des propriétés fondamentales des particules — l'impulsion, c'est-à-dire la mesure de leur mouvement.
Il s'avère que, dans un monde pixelisé, l'impulsion cesse d'être nette : elle acquiert une partie « imaginaire », floue — comme si la particule accélérait et s'amortissait à la fois. Un tel effet est impensable en mécanique quantique ordinaire, mais il devient naturel si l'on regarde au-delà du modèle standard et même dans la physique des trous noirs, où des idées similaires aident à résoudre l'énigme de l'évaporation. Mais le plus étonnant, c'est l'autre surprise. La structure pixelisée est capable, à elle seule, d'intriquer les particules. D'habitude, il faut un choc ou une création conjointe ; ici, aucune action n'est requise : la discrétisation de l'espace agit comme une colle invisible qui relie instantanément les états quantiques. Cette intrication spontanée pourrait être appelée le nouveau visage de l'« action fantomatique à distance » dont Einstein nous avertissait.
Si l'on agrandissait un atome à la taille de l'Univers observable, la longueur de Planck minimale serait comparable à la hauteur d'un arbre — environ dix mètres.