Pour mon « Muet-N°1 »
Il se reconnaîtra, avec lequel j’ai des échanges
épistolaires et « frivoles » autour de notions et observations dont
la plupart d’entre vous (et nous) ne pouvons pas discourir.
Il n’empêche, même si elles ne sont jamais relayées
par les médias « officiels », pour avoir été témoin chacun dans notre
coin de choses « parfaitement improbables » (et de toute éternité,
telles qu’elles ne sont même pas dans les livres…) nous les traduisons chacun à
notre façon pour vous les faire connaître.
Le but, ce n’est pas tant – au moins en ce qui me
concerne – de faire savoir, mais juste de vous témoigner, ainsi qu’aux
générations futures, que nous ne sommes pas dupes, loin de là !
Et ça occupe un large spectre de l’actualité de notre
univers.
À l’occasion d’un de ses commentaires en aparté, je
lui avais promis un post sur une information scientifique elle-même restée « orpheline ».
Je vais finir par croire que ce sont les plus
importantes en ce bas-monde (le reste n’étant que « spectacle-permanent »).
Dès aujourd’hui, je tiens parole (Les Corsi n’en ont
qu’une : Quand ils la donnent, il leur faut la tenir pour la récupérer à
un usage prochain, à moins de la reprendre…).
Des physiciens ont créé ce qu’ils disent être le tout
premier appareil capable de générer des particules qui se comportent comme si
elles avaient une masse négative.
C’était il y a un an de ça.
L’appareil en question génère une particule pour le
moins étrange, qui est mi-lumière/mi-matière et cela pourrait également être le
fondement d’un tout nouveau type de laser qui fonctionnerait avec beaucoup
moins d’énergie que les technologies actuelles.
Ces chercheurs se sont appuyés sur un travail
théorique récent concernant le comportement des « polaritons » (des
quasi-particules issues du couplage fort entre une onde lumineuse et une onde
de polarisation électrique), qui semblent se comporter comme s’ils avaient une
masse négative : Une propriété qui voit les objets se déplacer contre la force
qui les repousse, au lieu de simplement suivre la direction de cette force.
Il s’agit de physiciens de l’Université de Rochester
(USA), qui ont mis au point ce dispositif qui leur permet de créer les « polaritons »
à température ambiante. Le dispositif manipule les photons capturés et les combine
avec une sorte de quasi-particule appelée « exciton », afin de
générer une particule mi-lumière/mi-matière, ce à quoi certains scientifiques ont
donné le joli nom de « poussière magique ».
Rien que ce premier fait est « intéressant et excitant du point de vue de la physique », affirmait
alors le physicien Nick Vamivakas, de l’Institute of Optics de Rochester. « Mais il s’avère également que l’appareil que
nous avons créé présente un moyen de générer de la lumière laser avec de très
petites quantités d’énergie », ajoute-t-il dans la précipitation de
rechercher des débouchés « appliqués » à son bricolage.
Avant de parler de lasers, analysons ce que sont ces « polaritons »
de « poussière magique ».
La création d’un « polariton » implique la
combinaison d’un photon avec une quasi-particule appelée « exciton ».
À la différence des particules (telles que les électrons, les quarks ou encore
les photons), les quasi-particules sont des entités conçues comme des
particules, mais qui facilitent la description des systèmes de particules. En
effet, les quasi-particules agissent comme des objets discrets ressemblant à
des particules, et servent souvent le même but.
La quasi-particule en question quand elle est appelée « exciton »,
c’est qu’il s’agit d’un électron ainsi qu’un trou d’électron (quasi-particule).
La paire est liée par la force de Coulomb, qui se produit souvent lorsque la
lumière interagit avec certains matériaux.
Dans le cas de cette étude, il se trouve que ce
matériau est un semi-conducteur (très fin atomiquement parlant), fabriqué à
partir de diséléniure de molybdène.
Les chercheurs ont couplé le semi-conducteur avec une
microcavité optique : Une minuscule galerie de miroirs utilisée pour confiner
une fréquence particulière de la lumière à une onde stationnaire. Ceci a
combiné l’identité de « l’exciton » avec une onde stationnaire de
lumière, pour créer un « polariton ».
Notez que de telles quasi-particules ne représentent
pas vraiment une nouvelle découverte. Mais selon les chercheurs, la plupart des
travaux sur les « polaritons » n’ont été réalisés que sur des
quasi-particules constituées « d’excitons » neutres et de photons, et
non sur d’autres types de particules et de quasi-particules.
Ce nouveau dispositif aura permis à ces chercheurs de
sonder les interactions entre différents types de « polaritons ».
Et, surprise, il s’avère qu’ils sont très étranges.
« En provoquant
un « exciton » à abandonner une partie de son identité à un photon
pour créer un « polariton », nous nous retrouvons avec un objet qui a
une masse associée négative », explique le chercheur susmentionné.
De quoi, m’exclamai-je alors ?
La masse négative est un concept difficile à
comprendre, mais il est important de considérer ce travail dans son contexte.
Parce que la masse est souvent observée comme une
résistance ou une réponse à une force – par exemple, il est plus difficile de
pousser et d’arrêter une boule de bowling, qu’une bille – un objet qui se
comporte comme s’il avait une masse négative, comme les « polaritons »
dans ces circonstances-là, se comportera de manière inattendue : « C’est une chose qui fait réfléchir, parce
que si vous essayez de le pousser ou de le tirer, l’objet ira dans la direction
opposée à ce que votre intuition vous dirait », explique Vamivakas.
Cela pourrait donc avoir des applications plutôt
intéressantes, dont l’émission stimulée du rayonnement électromagnétique : Quelque
chose que nous comprenons plus communément comme étant ce qui fait aligner les
photons dans un laser. « Avec les « polaritons »
que nous avons créés avec cet appareil, la prescription pour faire fonctionner
un laser est totalement différente », affirme-t-il.
Avec cette caractéristique de posséder une masse
négative, les « polaritons » pourraient aider à créer des lasers avec
un apport énergétique beaucoup plus faible que ceux utilisés aujourd’hui.
Durant ces dernières années, de nombreuses recherches
ont été menées concernant les quasi-particules, et ces dernières démontrent
également un potentiel dans d’autres domaines technologiques, tels que
l’informatique quantique. Les physiciens ont même commencé à se demander si
cette « poussière magique » de lumière et de matière, pouvait servir de base à
un futur superordinateur.
Or, ce qui est nouveau, c’est que depuis octobre 2016,
pour la première fois, des scientifiques ont pu observer la formation de quasi-particules
en temps réel. Il s’agit d’une observation dont les physiciens ont eu beaucoup
de mal à effectuer, depuis maintenant des décennies de recherche.
Parce que cela représente non seulement un important
enjeu pour le monde de la physique, mais il s’agit également d’un exploit qui
pourrait changer la façon de concevoir les systèmes électroniques ultra-rapides
: Ce qui conduit au développement de processeurs quantiques.
Mais qu’est-ce qu’une quasi-particule ?
Plutôt qu’une particule physique, il s’agit d’un
concept utilisé pour décrire certains des phénomènes étranges qui se produisent
dans des configurations assez fantaisistes : En particulier, au sein de
systèmes quantiques à corps multiples ou dans des matériaux à l’état solide.
Un exemple peut être fait avec un électron se
déplaçant à travers un solide. Comme l’électron se déplace, il génère une
polarisation au sein de son environnement en raison de sa charge électrique. Ce
nuage de « polarisation » suit l’électron à travers le matériau. C’est cet
ensemble qui peut être décrit comme étant une quasi-particule.
« Vous pouvez
l’imaginer comme un skieur lors d’une journée de poudreuse », a expliqué
l’un des chercheurs de l’Université d’Innsbruck en Autriche. « Le skieur est entouré d’un nuage de cristaux
de neige. Ensembles, ils forment un système qui possède des propriétés
différentes de celles du skieur sans ce nuage », ajoute-t-il.
Les quasi-particules et leurs formations ont été largement
décrites dans les modèles théoriques, mais pouvoir les mesurer et les observer
en temps réel a été un véritable défi. En effet, non seulement le phénomène de
quasi-particules se produit à très petite échelle, mais il est également d’une
durée incroyablement courte.
« Ces processus
ne durent que quelques attosecondes (une attoseconde = 10−18
seconde), ce qui rend l’observation de
leur formation extrêmement difficile », a-t-il déclaré. Pour mettre cela en
perspective, 1 attoseconde est un quintillionième de seconde. Ce qui signifie
que 1 attoseconde est à 1 seconde ce que 1 seconde est à… environ 31,71
milliards années !
On peut donc confirmer que le phénomène est plutôt
rapide.
Mais son équipe est parvenue à trouver un moyen de
ralentir légèrement le processus. À l’intérieur d’une chambre sous vide, ils
ont utilisé des techniques de piégeage magnéto-optique afin de créer un gaz
quantique ultra-froid, composé d’atomes de lithium et d’un petit échantillon
d’atomes de potassium en son centre.
Ils ont ensuite utilisé un champ magnétique pour
syntoniser les interactions des particules, ce qui a pour effet de créer un
type particulier de quasi-particule, connu sous le nom de « polaron de Fermi »,
qui est essentiellement composé d’atomes de potassium incorporées dans un nuage
de lithium.
La formation de ces quasi-particules aurait duré
environ 100 attosecondes au sein d’un système normal, mais grâce au gaz
quantique ultra-froid, l’équipe a été en mesure de ralentir ce processus,
permettant ainsi de l’observer pour la toute première fois : « Nous avons simulé les mêmes processus
physiques à des densités beaucoup plus faibles ».
« Ici, le temps
de formation pour les « polarons » est de quelques
microsecondes ».
L’objectif était alors de comprendre comment non
seulement observer ces quasi-particules, mais également de déterminer comment
les mesurer, de sorte qu’on puisse trouver un moyen de les utiliser afin de
développer des systèmes de traitement quantiques, qui livreront l’électronique
ultra-rapide de demain. « Nous avons
développé une nouvelle méthode permettant d’observer la « naissance » d’un « polaron »
quasiment en temps réel ».
« Cela peut se
révéler être une approche très intéressante pour mieux comprendre les
propriétés physiques quantiques de dispositifs électroniques ultra-rapides
», ajoute le scientifique.
La technologie de 2016 aura abouti à l’observation de
2018 d’une « masse négative » expérimentale.
Pour l’heure, ils n’y voient qu’une façon de faire des
lasers plus puissants et des ordinateurs quantiques plus impressionnants :
Ils arriveront dans les entreprises de pointe probablement dans le courant de
2019 et accéléreront les potentiels des « systèmes-experts » à qui on
veut bien accréditer l’idée qu’ils sont « intelligents » (même quand
ils sont « artificiels »).
Ce n’est pas le plus important de mon point de vue.
Dans le cosmos, il y a une énigme foudroyante :
Les étoiles et les galaxies tournent trop vite pour leur masser
« révélées » par les étoiles observables.
Tout le monde est d’accord : Il manque de la
matière pour expliquer ces observations incontournables, environ 10 fois plus
que ce que l’on voit.
Alors on a imaginé de la « matière noire »
(qu’on ne voit pas) et même de l’énergie noire qui expliquerait au passage
l’accélération apparente de l’univers.
Moâ, je n’y connais absolument rien, mais je constate
– comme
je vous l’ai récemment rapporté – que les équations qui décrivent
les phénomènes de l’immense cosmos et jusqu’à l’infiniment petit, il y a un
signe « = » entre deux propositions (depuis qu’on a inventé
l’algèbre, c’est comme ça…).
Et pas de problème quand on inverse les signes
« + » ou « – » (facteur – 1), l’équation reste valable
entre le « x » et le « y » des deux termes de celle-ci.
Sauf que personne (en fait, ce n’est pas vrai, mais ce
n’est pas totalement abouti pour faire l’objet d’une publication scientifique)
ne tente de l’appliquer à la flèche du temps…
Naturellement : C’est contre-nature (et contre
intuitif) puisque les causes ont toujours précédé les conséquences et qu’il
faut beaucoup d’énergie pour faire revenir à son état premier une réaction
chimique quelconque (énergie qu’elle a dégagé au moment de sa création).
Personne n’a jamais pu revenir sur son passé (et c’est
tant mieux…)
Et c’est valable pour une masse, même si on ne sait
pas bien ce que c’est (alors qu’on sait la mesurer). On la dit toujours
« positive ».
Mais, mais, mais… la symétrie physique voudrait qu’il
y ait des masses « négatives ».
Et peut-être qu’on vient de mettre le doigt dessus
sans le savoir.
Or, ce n’est pas sans incidence…
Sans même parler d’antigravitation (qui en serait un
sous-produit : Mon muet fait état d’un gravimètre tridimensionnel qui
aurait « pesé » un « ballon de football » [officiellement
un drone pour éviter d’employer le mot OVNI] survolant une de nos centrales
nucléaires à environ de 300 tonnes – à plus ou moins 100 tonnes près…), je
constate pour ma part que les cartes rapportées par les observations de la distribution de la matière dans le cosmos
profond est très loin d’être homogène : Un mystère de plus pour les
cosmologistes.
C’est un peu comme si il y avait des
« grumeaux » hétérogènes et dispersés de façon aléatoire, entourés de
« vide » qui sont parfois reliés entre eux par des filaments
galactiques.
Que c’est impressionnant, d’ailleurs : Aucune
homogénéité.
Or, si je ne m’abuse, la gravitation faisant son
effet, toutes matières devraient « tomber » les unes sur les autres,
un peu comme un trou noir avale tout ce qui passe à sa portée, y compris
d’autres trous noirs.
Personnellement, je vois la « gravitation »
comme des « montagnes russes » qui dévient même la lumière (pourtant
sans masse) et « plient » l’univers. Il y a des vallées dans
lesquelles s’effondrent les masses, et des « sommets » qui se vident
de toute masse.
Et si la gravitation « attire » deux masses
selon leur rapport et le carré de leur distance, l’antigravitation repousse les
masses pour faire le vide : Ce sont ces espaces « sans rien »
qui s’insèrent dans la répartition des galaxies dans les cartes du cosmos que
l’on peut observer.
En fait, il s’agit de la même « force »
fondamentale, mais dont les points d’équilibre s’inversent selon l’endroit où
l’on se trouve…
Donc des « + » et des « – » par
rapport à un équilibre neutre, le « 0 ».
J’imagine que je ne suis pas le premier à évoquer
benoîtement ce mécanisme, même si jamais je ne l’ai vu rapporter dans une
publication (mais je ne sais pas tout non plus…).
Ce que je veux dire, c’est qu’on n’a pas besoin de
« matière » ou « d’énergie » noire pour expliquer la
« masse manquante » de l’Univers. Il suffit juste de considérer que
la « gravitation négative », qui « repousse », est présente
de façon bien plus forte que la gravitation qui nous plaque au sol et
« attire » » dès que l’on franchit les portes des champs
profonds de la gravitation locale.
Ce qui ouvre deux perspectives étonnantes.
1 – Premièrement, on ne connaît pas les frontières
ultimes de l’Univers. On en voit juste que 13 milliards et quelques de
distance. Ce qui nous permet de dater sa naissance. Mais rien n’empêche qu’au
stade de l’inflation primordiale, il ait pu gonfler d’un coup à 100, 200, 500,
1.000, 10.000 années lumières.
À jamais invisible pour nous, pôvres petites-bêtes si
mortelles…
Qu’il y a-t-il au bout du bout ?
Non pas rien, mais ce gigantesque aspirateur
gravitationnel « répulsif » qui finira par tout avaler et dont les
traces restantes dans l’univers visible semble accélérer l’expansion de notre
cosmos ?
2 – Si l’univers est symétrique (à chaque
« + » existe un « – » : Je simplifie…), la flèche du
temps n’a de signification que pour ce que nous en voyons (et expérimentons
tous les jours au quotidien… et pour la loi : Nous sommes responsables de
nos actes passés et présents, postule le Code civil… exonérant les actes
futurs, tant qu’ils ne sont pas réalisés, de toute poursuite pénale insiste le
Code pénal !).
En revanche, pour le cosmos, ça pourrait n’avoir aucun
sens.
Ou plutôt plusieurs…
La « masse négative » pourrait alors très
probablement ouvrir une porte nouvelle de la connaissance scientifique.
Mon « Muet n° 1 » va même plus
loin : Les « flashs » des premières munitions nucléaires détectés
par nos visiteurs du cosmos (je présume pour ma part qu’il s’agit seulement de
sondes pré-positionnées) aurait provoqué la vague d’observation d’Ovni du
milieu des années 50 environ neuf ans plus tard.
Leurs « robots » observent depuis et
régulièrement l’avancée de nos travaux sur la « masse négative »…
Je rassure pour ma part mes « on » :
Nous n’y sommes pas encore et je vais mourir avant de savoir de quoi il en
retourne.
Après, ce n’est plus mon problème, mais celui des
générations futures.
Bonne fin de journée à toutes et à tous !
I3
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire