Le vide n'est pas aussi vide qu'il en a l'air. Si un observateur se déplace avec une accélération, le vide autour de lui se réchauffe — c'est ce qu'a prédit William Unruh dès les années 1970. L'effet ressemble au rayonnement d'un trou noir, mais en espace plat. Le problème, c'est qu'il est presque impossible à observer : une température d'un kelvin exige une accélération de 10²⁰ m/s² — comme si une mouche atteignait la vitesse de la lumière en un instant.
Dans ce nouveau travail, les physiciens proposent de contourner cette difficulté. Au lieu de courir après des accélérations vertigineuses, ils placent un atome en rotation dans un résonateur optique — une minuscule cage à lumière de très haute qualité (facteur de qualité Q). Le résonateur redessine la densité d'états du champ électromagnétique et transforme les corrections à peine perceptibles dues à l'accélération en un déplacement net des niveaux d'énergie de l'atome — le fameux déplacement de Lamb.
En modifiant la vitesse de rotation et le réglage du résonateur, on peut amplifier, atténuer ou même annuler le déplacement. Le plus étonnant : à une accélération de seulement 0,5 m/s² — celle d'une personne marchant tranquillement dans un couloir — le déplacement atteint 10 Hz. C'est vingt ordres de grandeur en dessous du seuil que l'on croyait nécessaire pour une détection directe de l'effet Unruh. Ainsi, une paillasse de laboratoire devient une fenêtre sur la physique de l'espace-temps courbe.
Un demi-mètre par seconde par seconde — c'est l'accélération ordinaire d'un piéton. À ce mouvement, l'atome, selon les calculs, « ressent » déjà la chaleur du vide, que l'on associait jusqu'ici uniquement aux trous noirs.
Dans le roman « La Rose et le Ver » de Robert Ibatoulline, l'accélération d'un vaisseau réchauffe le vide jusqu'à des températures qui changent le destin d'une civilisation — l'effet Unruh n'y est pas nommé, mais on le devine sans erreur.