Un miroir pour l'invisible : comment faire réfléchir la gravité ✛ ✦
Un laser amplifie la lumière en la faisant rebondir entre des miroirs. Mais les particules de gravité — les ondes gravitationnelles — traversent n'importe quel miroir sans s'arrêter. La solution : leur mettre un masque de lumière.
Les gravitons et les photons se déplacent à la même vitesse de la lumière, si bien qu'un puissant champ magnétique joue le rôle de costumier. Sur une courte distance, il « coud » un habit de photon au graviton, et selon la théorie quantique des champs, la particule devient double — ni l'une ni l'autre, mais les deux à la fois. Cet hybride s'engouffre dans une boîte à miroirs. Il y rebondit, obligeant le milieu amplificateur — un nuage de matière noire ou de neutrons ultra-froids — à engendrer de plus en plus de doubles. À la sortie, un second champ retire le déguisement, rendant un faisceau gravitationnel pur, mais amplifié.
La probabilité de ce tour de passe-passe en laboratoire est d'une chance sur 10⁴⁵. Mais la fusion de trous noirs produit 10⁷⁸ gravitons, et le tour fonctionne. L'effet est encore plus puissant avec les magnétars — des étoiles aux champs magnétiques extrêmes. La nature mène déjà ces expériences.
L'idée poursuit le chemin du maser de Charles Townes et la quête d'une image unifiée commencée par Albert Einstein et James Clerk Maxwell. Les lasers gravitationnels promettent de devenir des détecteurs capables de capter les chuchotements gravitationnels du cosmos lointain.
La surface de Planck est une unité fondamentale liée à la gravité quantique. Si l'on agrandissait un atome à la taille de la Terre, la longueur de Planck (dont dérive cette surface) serait plus petite qu'un dixième de millimètre.
Manipuler la gravité est un vieux rêve des auteurs de science-fiction. Dans la série « Star Trek », les rayons à gravitons servent à remorquer des objets, et dans le roman de Greg Bear « L'Enclume des étoiles », des extraterrestres créent une arme gravitationnelle. Un laser à gravitons en laboratoire est un pas vers cette réalité fantastique.