Un grain de poussière flotte dans l'air, maintenu par un faisceau de lumière invisible. Autour de lui, l'air est ordinaire, mais parfois une minuscule étincelle traverse le grain. Pour la première fois, des scientifiques ont observé de telles décharges de près et ont découvert qu'elles ne sont pas déclenchées par le grain lui-même, mais par des visiteurs invisibles venus du cosmos et du sol.
Une pince optique (un faisceau qui peut tenir des objets microscopiques) maintenait un grain de poussière de la taille d'une bactérie. De temps en temps, la charge du grain changeait brusquement – de plusieurs dizaines de charges élémentaires (c'est comme si plusieurs dizaines d'électrons sautaient sur le grain ou s'en échappaient). Ces événements ont été appelés microdécharges.
On pensait auparavant qu'une décharge nécessitait un seuil – comme un bol trop plein dont l'eau déborde. Mais ici, il n'y avait pas de seuil : les décharges se produisaient pour différentes charges du grain. Cela signifie que le phénomène ne dépend pas du grain lui-même, mais de l'air environnant. La radioactivité naturelle (due aux rayons cosmiques et aux traces d'éléments radioactifs dans le sol) ionise constamment l'air – elle arrache des électrons aux atomes. Le grain, en traversant ce « nuage » d'ions, les capture rapidement et change sa charge.
Ainsi, le grain devient un minuscule détecteur de radiation. Chaque étincelle à sa surface est la trace d'une particule invisible qui vient de passer à proximité. En étudiant ces décharges, on peut mieux comprendre comment l'électricité se comporte aux plus petites échelles – sans fils ni électrodes, simplement dans l'air.
La charge du grain ne variait que de 40 charges élémentaires – c'est des milliards de fois moins que la charge qui s'accumule sur l'écran d'un téléviseur par frottement.
Dans le roman « Poussière » de Charles Pellegrino, des particules microscopiques servent de détecteurs de radiation cosmique – comme dans cette expérience.