L’incontournable du moment !

Une première dans l’Histoire : Il va du futur vers le passé !

 
Autrement dit, on a découvert les traces du « temps négatif ». On s’en doutait un peu depuis que les équations existent : Dans le monde quantique, le signe « = » se lit dans un sens comme dans un autre… de là à imaginer que le signe « -> » puisse aller « à l’envers », il n’y a pas loin… Mais avant de le prouver, il faut collecter assez d’indices qui formeraient une « présomption suffisante »… pour avoir des crédits sous forme de subventions financées par vos impôts, ne l’oublions jamais (ou ceux de vos gosses quand il s’agira de rembourser vos dettes…).
Et, dans le cadre de cette démarche, des chercheurs de l’Université de Toronto viennent ainsi de mettre le doigt sur un phénomène qui pourrait bien chambouler notre vision actuelle de la physique quantique.
Baptisé « negative time », ce concept, autrefois pris pour une simple illusion, est maintenant mesurable grâce aux progrès technologique, au moins dans le domaine de la mécanique quantique.
De quoi remettre en question quelques-unes des idées reçues sur cette réalité quantique.
 
À l’origine de cette découverte, on trouve Aephraim Steinberg et Daniela Angulo, un duo de pointures dans leur domaine. Leurs recherches, publiées en préprint sur arXiv, se sont penchées sur les interactions entre photons et atomes. En mesurant le temps d’absorption et d’émission de lumière par ces derniers, ils ont remarqué que certains intervalles étaient… négatifs !
Certains, pas tous…
Et voilà qui ouvre déjà un nouveau champ d’exploration pour comprendre comment le temps file dans le monde quantique.
Dans leur labo enterré, des intervalles surprenants ont montré que les photons semblaient sortir du matériau avant même d’y être entrés !
Mieux que Majax, le magicien qui nous amusait à la télé… quand on avait la télé et qu’on était jeune…
 
Cette découverte ne nous promet pas encore des voyages dans le temps ni n’enfreint aucune des lois physiques établies, mais elle montre bien comment la mécanique quantique bouscule nos intuitions.
Les chercheurs ont employé « negative time » comme référence pour ces observations étranges. Aephraim Steinberg a même affirmé : « Nos données tiennent la route. On n’est pas là pour réécrire toute la physique ».
Et tout le monde n’est pas emballé par ce terme ou ses éventuelles implications.
« Sa-Pine-Os-en-Felder », physicienne reconnue, a même exprimé son scepticisme en qualifiant ce concept de trompeur et y voyant plutôt de simples décalages de phase.
Elle a probablement raison, mais il s’agit désormais d’expliquer comment et pourquoi…
 
Car en mécanique quantique, on sait bien sûr la capacité des particules telles que les photons à exister dans plusieurs états quantiques simultanément. Ce qui, en extrapolant, montre que le temps pourrait se comporter comme un ensemble aléatoire de résultats probables plutôt qu’une ligne toute droite bien tracée.
Depuis un peu plus d’une décennie, des physiciens étudient ces étranges phénomènes de distorsion de l’ordre temporel entre différents événements qui ne sont pas toujours bien définis.
En effet, les objets microscopiques se comportent de manière contre-intuitive.
Premièrement, leurs propriétés (telles que leur position et leur vitesse) ne peuvent parfois prendre que certaines valeurs bien précises. Pour faire une analogie avec notre monde macroscopique, tout se passe comme si, quand nous nous déplaçons sur une ligne droite, nous ne pouvions nous déplacer que par « sauts » d’un mètre, sans ne jamais pouvoir avoir de position intermédiaire.
Absurde et pourtant : C’est la formulation même des « quantas »…
Ensuite, deux entités semblent pouvoir s’influencer à très grande distance, à des vitesses supérieures à celle de la lumière.
Enfin, certains objets ont des propriétés (telles que leur position, ou leur vitesse) qui se trouvent dans des « superpositions quantiques » de plusieurs valeurs.
C’est l’histoire du chat (noir) de Schrödinger dont on ne sait pas s’il est mort ou vivant… Il est les deux à la fois !
 
Et les travaux de physiciens dispersés aux quatre coins du monde indiquent que lorsque deux événements se produisent dans le monde quantique, l’ordre temporel entre ces événements est parfois indéfini.
D’où l’idée que le futur passe avant le présent… et le concept de « negative time ».
À notre échelle macroscopique, c’est comme s’il était possible de dire si une personne a d’abord éternué avant de s’excuser, ou l’inverse (ce qui m’arrive aussi pour prévenir les cardiaques de mon entourage).
En réalité, la physique quantique semble indiquer qu’à très petite échelle il se pourrait parfois qu’aucune de ces deux possibilités ne soit la bonne.
 
L’ordre temporel entre différents événements est fortement lié aux relations de causalité. En effet, une cause doit toujours précéder son effet. Ainsi, si l’ordre temporel entre différents événements est indéfini, il pourrait en être de même pour leur ordre causal.
L’ordre des événements à travers le temps (et l’espace) forme le socle sur lequel l’homo sapiens-sapiens construit sa compréhension de toute chose.
Par exemple, lorsqu’un objet se brise après une chute, nous l’expliquons par son impact avec le sol, après qu’il ait suivi une trajectoire bien précise dans les airs (qu’on peut même calculer, simuler et reproduire à l’infini).
Pareillement, l’histoire de l’humanité se raconte en déroulant une succession continue de faits qui se sont produits à divers endroits du monde, à des moments bien précis qui se succèdent.
Il n’y a que dans mes romans (collections « Les enquêtes de Charlotte ») qu’il peut en aller différemment (et seulement à partir du volume « Ultime récit » de 2017).
Mais d’abord ce sont des romans, du pur jus de neurone certifié biologique, ensuite, ce que je n’avais pas anticipé, c’est que c’est très difficile d’écrire par la suite des histoires quand les acteurs de celles-ci connaissent la fin avant même que le récit ne débute !

Et puis, c’est de la pure fiction (qui pourtant, tous ces romans, « se calent » sur des faits réels d’actualité, vérifiables, et de préférence récente…)
 
Bref, afin de conserver nos modes de raisonnements classiques, il nous faut donc d’abord comprendre ce que deviennent les notions de temps et d’espace dans le monde quantique.
Il faut également faire sens de leur éventuelle absence.
Et pour répondre à ces questions, certains philosophes et physiciens envisagent par exemple que le futur puisse influencer le passé (ce qui est une konnerie, sauf dans une seule hypothèse… de roman de science-fiction…).
D’autres contemplent l’idée que le temps et l’espace ne peuvent être que le « produit dérivé » de phénomènes plus fondamentaux, dont la nature est encore à saisir, ce qui est plus vraisemblable, d’autant que le temps ne s’écoule pas tout-à-fait à la même vitesse ici que là-bas. Il va beaucoup plus lentement à proximité d’une masse importante, jusqu’à être suspendu, figé, à « l’horizon » d’un trou noir : Là, même le photon touche à l’éternité (qu’il avait déjà acquise grâce à sa vitesse… « luminique » !)
 
Ainsi, grâce à des simulations très précises, d’autres chercheurs, ceux des universités de Vienne et de Chine, viennent compléter nos connaissances sur le sujet parce qu’ils ont réussi à observer en détail comment deux électrons se lient quantiquement en quelques attosecondes seulement, une échelle de temps ultra-courte où l’intrication entre les particules apparaît.
Cette intrication quantique crée une connexion si intime entre deux particules qu’elles ne peuvent plus être décrites séparément.
L’objectif de ces chercheurs-là était de comprendre comment cette intrication se crée dès les premières fractions de seconde, en observant des interactions entre un laser et des atomes.
Et pour mener cette recherche, les scientifiques ont utilisé un laser de très haute fréquence pour arracher un électron de l’atome d’hélium, un processus qui peut en exciter un second.
Celui-ci reste alors attaché au noyau, mais dans un état énergétique différent.
Ce phénomène crée un lien entre les deux électrons : Ils sont désormais « intriqués », ce qui signifie qu’en étudiant l’un d'eux, on peut en déduire des informations sur l’autre.
 
C’est ainsi que ces chercheurs ont pu montrer que le « moment de naissance » de l’électron éjecté, c’est-à-dire l’instant où il quitte l’atome sous l’impulsion du laser, est intimement lié à l’état de l’électron resté dans l’atome.
Pourtant, en termes quantiques, ce moment n’a pas d’existence : Il n’est qu’une superposition de plusieurs instants possibles.

Mais cette « superposition » indique que le moment où l’électron quitte l’atome dépend de l’énergie de l’électron resté. Si celui-ci est dans un état d’énergie plus élevée, il est probable que l’électron ait été éjecté plus tôt.
À l’inverse, une énergie plus basse suggère un départ plus tardif, en moyenne de l’ordre de 232 attosecondes, soit 232 milliardièmes de milliardième de seconde.
Une brève histoire du temps, en écrivait un autre physicien aujourd’hui décédé.
 
Ce délai est incroyablement court, mais il permet à ces chercheurs (de subventions complémentaires) de mesurer avec précision le lien qui se forme entre les deux électrons lors de leur séparation. Cet aspect temporel reste en effet essentiel : Car l’éjection de l’électron se fait progressivement, sous forme d’une onde qui « s’écoule » hors de l’atome, et c’est dans cette phase que l’intrication entre les électrons se produit.
Depuis, on espère reproduire dans les laboratoires ces observations dans d’autres établissements, avec d’autres équipes pour valider ce modèle (et c’est toujours avec votre pognon…).

Ces travaux permettront d’explorer de nouvelles frontières de la physique quantique, où les phénomènes que l’on croyait instantanés se révèlent en réalité bien plus complexes et structurés.
 
Rappelons que le but de ces recherches est de développer des modèles capables d’unifier les univers cosmiques et quantiques. L’un ne va pas sans l’autre et réciproquement, pourtant, pour l’heure, les modèles mathématiques sont incompatibles.
Johanna (« Leer-da-manger »), prof’ à l’Université de Würzburg, explore cette voie avec un des outils centraux dans cette quête qu’est la correspondance AdS/CFT.
Elle relie les théories gravitationnelles dans un espace courbé à des théories quantiques plus simples.
 
Grosso-modo, de ce que j’en ai compris, l’espace AdS, ou Anti-de-Sitter, possède une géométrie particulière. Il est associé à une théorie quantique appelée CFT, dont les propriétés sont invariantes à toutes les échelles spatiales.
Cette correspondance simplifie ainsi les processus gravitationnels complexes en les comparant à des modèles mathématiques plus accessibles.
Et l’idée principale de cette théorie est qu’il existe une relation entre ce qui se passe à l’intérieur d’un espace-temps courbé (comme celui que l’on trouve près d’un trou noir) et ce qui se passe à l’extérieur de cet espace.
Un peu comme dans une relation semblable à un hologramme : Tout comme une image en 3D peut être créée à partir d’une surface en 2D, des phénomènes complexes à l’intérieur de l’espace-temps peuvent être décrits par des équations plus simples.
Et pour tester cette théorie en laboratoire, l’équipe de Würzburg aura conçu un circuit électrique spécial. Ce circuit fonctionne comme un modèle miniature de l’espace-temps. En disposant les composants électriques de façon précise, ils peuvent imiter la courbure de l’espace-temps et observer comment des signaux électriques se comportent dans ce système courbé.
Ce type de simulation leur permet alors de tester comment la gravité pourrait fonctionner dans des environnements extrêmes comme près des trous noirs, mais sans étoile massive à proximité, juste en laboratoire.
Et pour appâter le subventionneur, Miss Johanna explique sans rire que ce n’est pas qu’une expérimentation de laboratoire, mais que ce type de circuit pourrait avoir des applications concrètes.
En effet, en imitant la courbure de l’espace, il s’avère que ces circuits pourraient stabiliser les signaux électriques qui y circulent. Cela signifie que les signaux seraient plus robustes et moins sujets à des pertes ou des perturbations.
Excellent pour les technologies qui demandent des « signaux faibles » où cette stabilité serait un atout précieux dans les réseaux neuronaux artificiels ou d’autres systèmes basés sur l’intelligence artificielle.
Voire tout simplement pour rendre plus stable les puces quantiques des prochains ordinateurs dont on a parlé la semaine dépassée…
 
Bref, ça valait la peine de vous informer de ce à quoi peut bien servir tout le pognon que vous laissez derrière vous, que vous le dépensiez volontairement ou qu’on vous le pique d’autorité…
Pour ma part, je me réjouis que « la science avance » et je partage volontiers et avec enthousiasme ces bons moments-là !
 
Pour mémoire (n’en déplaise à « Poux-tine ») : « LE PRÉSENT BILLET A ENCORE ÉTÉ RÉDIGÉ PAR UNE PERSONNE « NON RUSSE » ET MIS EN LIGNE PAR UN MÉDIA DE MASSE « NON RUSSE », REMPLISSANT DONC LES FONCTIONS D’UN AGENT « NON RUSSE » !
Post-scriptum : Alexeï Navalny est mort en détention pour ses opinions politiques. Les Russes se condamnent à perpétuité à en supporter toute la honte !
Постскриптум: Алексей Навальный умер в заключении за свои политические взгляды. Россияне обрекают себя на всю жизнь нести весь позор!
Parrainez Renommez la rue de l'ambassade de Russie à Paris en rue Alexeï Navalny (change.org)