On a retrouvé le temps perdu.

Un précédent billet était « sans intérêt, mais reposant ». C’était pour vous préparer à quelque chose d’intéressant, mais de fatigant : comme vous n'avez pas eu à réfléchir pour les deux précédents, je compte bien que vous allez vous accrocher pour ce billet-ci

Un précédent billet était « sans intérêt, mais reposant ». C’était pour vous préparer à quelque chose d’intéressant, mais de fatigant : comme vous n'avez pas eu à réfléchir pour les deux précédents, je compte bien que vous allez vous accrocher pour ce billet-ci (au prochain c'est promis, on refait un Quizz).

En effet, une découverte peut-être très importante a été faite ces derniers temps, qui n’a pas encore diffusé au-delà du cercle des physiciens, et qui touche au plus profond de la connaissance du temps et de l'espace. On a retrouvé la trace du temps perdu, c’est-à-dire du passé.

Comme toute belle découverte, elle est inattendue, ne vient pas d’où l’on pensait que "ça viendrait", et elle relie entre elles des observations de natures très différentes, qu’on aurait pensées sans rapport.

Yves Couder a proposé il y a quelques années une expérience d’hydrodynamique très originale, consistant à faire sautiller des gouttes sur une surface (la théorie est plutôt l’œuvre de son accolyte dans cette aventure, Emmanuel Fort, et il faut compter le travail de plusieurs étudiants, Antonin Eddi notamnent). En tirant avec un fil brutalement dans un bain d’huile, une goutte est détachée. Si le bain situé dessous oscille (avec un haut-parleur mis en dessous) la bille rebondit sans jamais « coalescer » avec la surface. Vu en caméra rapide puis très ralenti, ça donne ça :

 © Couder/Fort/CNRS/U. Diderot © Couder/Fort/CNRS/U. Diderot

 

Un objet hybride est donc créé qui est à la fois une onde, et une particule. Ah ben mince, on croyait que ce n’était possible qu’en mécanique quantique ?

Or cet objet présente des comportements tout à coup très intrigants : il peut se propager, comme une particule… Comme ici :

 © Couder/Fort/U. Paris-Diderot © Couder/Fort/U. Paris-Diderot

 

 

Quand il traverse un écran avec des trous, la probabilité d’arriver quelque part de l’autre côté est une figure d’interférence… exactement comme l’expérience des fentes d‘Young en mécanique quantique (il y a des bandes où la probabilité d’arriver est grande, et des zones « noires », où les gouttes n’arrivent jamais). ça c'est l'expérience :

 

 © Couder/Fort/U.P.Diderot © Couder/Fort/U.P.Diderot
et ça la distribution de probabilités (voir qu'il y a des bandes, comme pour l'expérience des fentes d'Young) :

 © Couder/Fort/U.Paris-Diderot © Couder/Fort/U.Paris-Diderot

Dans le même esprit, la probabilité de franchir une marche décroît exponentiellement en fonction de la hauteur de la marche (laquelle, dans l'expérience, est un récif placé sous la surface), comme pour l’effet tunnel, en mécanique quantique. Si l’on met en rotation la cuve, les trajectoires des particules sont quantifiées, exactement comme en mécanique quantique (le moment cinétique prend des valeurs discrètes).

Cet objet dual onde-particule présente donc un ensemble de comportements qu’on croyait jusque-là réservés aux particules quantiques. Or, comme cet objet est macroscopique, on peut étudier en détail la « cause » de ces phénomènes. Et l’on découvre ceci : le caractère quantique des phénomènes provient du fait que la particule émet une onde en permanence autour d’elle ; or, lorsqu’elle avance, l’onde émise à un instant T-dt dans le passé, vient interférer avec l’onde émise à l’instant T au nouvel endroit occupé par la particule. Par conséquent, ces comportements quantiques, proviennent d’une interférence du passé, avec le présent. C’est la trace de l’écoulement du temps, et du fait que la particule a traversé le temps en traînant son onde avec elle. L’onde marque chaque temps, et se propage vers chaque avenir, en rattrapant continuellement dans le présent la particule qui l’a émise dans le passé.

La quantification serait donc le temps retrouvé : le passé, ou plutôt, la « mémoire » du passé revenu dans le présent.

Des controverses ont lieu pour savoir si cette expérience expliquerait les diverses propriétés fondamentales de la mécanique quantique : est-ce que quelque chose comme ça se produirait au niveau de la physique des particules, en sorte que tous ces phénomènes quantiques, réputés inexplicables, ne seraient que l’interférence du passé, avec le présent, une idée que personne n’avait jamais eue, dans un domaine où des tas de mecs brillants ont donné leur avis (et ce sont tous cassé les dents). L’univers serait composé d’ondes attachées à des entités matérielles ; cependant, les entités matérielles ont besoin d’une étendue pour communiquer entre elles (l’onde ; sans l’onde, les particules isolées sont invisibles les unes vis-à-vis des autres) or, ces ondes étant émises en continu, elles vont interagir avec elles-mêmes. La quantification serait le résultat de cette auto-interférence, la particule trouvant à chaque instant son fantôme du passé autour d’elle.

Si c’est le cas, c’est la plus grande découverte de tous les temps. Du moins, c’est mon avis, je meurs d’envie de le dire à mon voisin dans le bureau, mais je n’ose pas. Affaire à suivre.

 

 

Merci à Yves Couder pour les films (post traitement difficile pour les réduire en taille et en fréquence, pour pouvoir les mettre sur Mediapart;  les films originaux sont bien meilleurs).

Références:

Couder Y, Fort E, Gautier CH, Boudaoud A., From bouncing to floating: noncoalescence of drops on a fluid bath  Phys Rev Lett. 2005 May 6;94(17):177801. Epub 2005 May 5.

Y. Couder1, S. Protière1, E. Fort2and A. Boudaoud3 Dynamical phenomena: Walking and orbiting droplets, Nature 437, 208 (8 September 2005) | doi: 10.1038/437208a

 http://www.youtube.com/watch?v=fnUBaBdl0Aw&feature=endscreen&NR=1

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