De la lumière à partir du vide, même Casimir y avait pensé !

Casimir n'est pas seulement le gros bonhomme orange amateur de gloubiboulga, des après-midis télévisuels chers aux trentenaires français ; c'est aussi le nom d'un physicien néerlandais de la seconde moitié du XXe siècle. Ce dernier avait prédit que deux plaques de métal non chargées et très proches devaient se rapprocher sous l'effet des « fluctuations du vide », dues au champ électromagnétique présent. Effet vérifié en 1958.

Une variante de cet effet est qu'un miroir se déplaçant très rapidement dans ce vide pourrait matérialiser des particules virtuelles (associées à cette énergie du champ électromagnétique), en les empêchant de s'annihiler avec... des antiparticules qui se forment simultanément (annihilation matière/antimatière, qui fait que le vide reste vide).

Une expérience réalisée fin 2011 à l'université Chalmers de Göteborg (Suède) avec le dispositif SQUID a consisté à mettre un miroir en vibration à un quart de la vitesse de la lumière ; résultat : le miroir a transmis son énergie aux photons virtuels ce qui leur a permis de se matérialiser. Notons que la matérialisation des photons est la moins difficile puisque ces particules n'ont pas de masse, mais l'étape suivante pourrait être de matérialiser des électrons ou mieux des protons !

Chose encore plus incroyable, cette découverte ou plutôt cette extrapolation d'un phénomène déjà connu peut avoir des répercussions importantes sur la physique des trous noirs, puisque ceux-ci s'évaporent en fonction de phénomènes quantiques. Et au-delà, permettre peut-être d'avancer sur la voie de l'unification de la physique. Nous savions déjà que l'infiniment grand peut être expliqué par l'infiniment petit, c'en est une confirmation éclatante.

Pour aller plus loin: C. M. Wilson, G. Johansson, A. Pourkabirian, M. Simoen, J. R. Johansson, T. Duty, F. Nori, P. Delsing (2011) Observation of the dynamical Casimir effect in a superconducting circuit. Nature 479, 376–379 doi:10.1038/nature10561