La lumière en ressort : comment tordre un faisceau et dépasser la lumière ✎ express

Original: "Space-time beams with tunable orbital group velocity toward plasma superradiance"
arXiv:2602.18838 · 2026-02-21 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 2 min
Des physiciens ont appris à contrôler la vitesse de rotation d'un ressort lumineux — de l'arrêt complet au mouvement supraluminique.

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Un faisceau laser vole généralement tout droit, comme un jet d'eau sortant d'un tuyau. Mais que se passerait-il si l'on tordait ce jet comme le filet d'un tire-bouchon ? On obtiendrait un ressort lumineux — un faisceau qui, en avançant, tourne également autour de son axe. En chaque point de l'espace, sa luminosité décrit une spirale, et si l'on place un écran plat sur le trajet d'un tel faisceau, on y verra une tache lumineuse en rotation.

Les physiciens ont mesuré la vitesse à laquelle cette tache tourne en cercle. Il s'est avéré qu'on peut la régler presque à volonté — de l'arrêt complet à des valeurs dépassant la vitesse de la lumière dans le vide. Le faisceau lui-même avance à la vitesse lumineuse ordinaire ; seule l'image qu'il dessine sur l'écran tourne plus vite, comme l'ombre d'un doigt rapide sur un mur peut dépasser le doigt lui-même. Cette vitesse a été nommée vitesse de groupe orbitale.

Aucune violation de la physique : seule la rotation du motif lumineux devient supraluminique, pas le transfert d'énergie ou d'information.

Ensuite, les scientifiques ont dirigé un tel ressort dans une fine couche de plasma dense — un gaz où les électrons sont arrachés aux atomes. Lorsqu'un ressort lumineux à rotation supraluminique traverse le plasma, il fait osciller les électrons de manière coordonnée, comme un tout. Cela génère une impulsion de rayonnement dans la gamme térahertz — entre les micro-ondes et la lumière infrarouge. Ce rayonnement traverse sans danger les vêtements, le papier et le plastique, mais pas le métal ni l'eau, c'est pourquoi il est utilisé dans les scanners d'aéroport et le diagnostic médical.

Le rayonnement térahertz est appelé « le faisceau du futur » : il voit ce qui est caché aux autres ondes.

La nouvelle source d'ondes térahertz est compacte et réglable — en modifiant la torsion du faisceau, on peut contrôler la fréquence et la puissance du rayonnement. C'est comme régler le débit d'eau d'un tuyau sans toucher au robinet, en changeant simplement la forme du jet.

La vitesse ordinaire de la lumière est d'environ 300 000 kilomètres par seconde. Dans l'expérience, la rotation du ressort lumineux a été accélérée jusqu'à une fois et demie la vitesse de la lumière, sans violer aucune loi de la physique.

Dans la science-fiction, les signaux supraluminiques sont souvent utilisés pour une communication instantanée, mais ici la rotation supraluminique n'est qu'un jeu d'ombres qui ne transmet pas l'information plus vite que la lumière.

Scientifiques
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeChristian DopplerD. B. McLaughlin
Notions
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