Et si les atomes d’espace avaient été détectés ?

Que l’espace soit peut-être une structure granulaire, composée de petits « atomes », c’est ce que de nombreuses théories de gravitation quantique suggèrent. L’idée est simple et presque évidente. Mais comment la tester ? Si ces « atomes » existent, ils sont certainement si petits qu’aucun de nos instruments actuels et futurs ne permet d’en envisager l’observation.

Dans un milieu cristallin, la lumière interagit avec les atomes de matière et il s’ensuit une relation de dispersion. Cela signifie essentiellement que les rayons de lumière de différentes couleurs ne se propagent pas de la même manière. Rien d’étonnant : la lumière est une onde et suivant que sa longueur d’onde est plus ou moins grande par rapport à la taille de la maille du réseau dans laquelle elle se propage, les chose ne se passent pas « de la même manière ».
Si tout l’univers, même sans matière, est lui-même composé de petits atomes d’espace, le même phénomène ne devrait-il pas se produire ?

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Depuis presque 20 ans, des études sont spécifiquement consacrées à cette question : essayer de voir si l’éventuel granularité de l’espace n’engendre pas des vitesses de propagation différentes pour des photons (des grains de lumière) d’énergies différentes, comme dans un cristal. En physique usuelle ça ne devrait pas être le cas. Mais en gravitation quantique, s’il y a des atomes d’espace, c’est tout à fait possible !
Le problème est que ces atomes sont si petits que l’effet attendu est minuscule. C’est la raison pour laquelle il est important de le chercher avec des sources astrophysique très lointaines : si la lumière parcourt des milliards de milliards de kilomètres, même une très petite différence de vitesse peut, à la fin, conduire à des temps d’arrivée notablement différents.

Jusqu’à maintenant aucun signal positif. Mais, tout récemment, Giovani Amelico-Camelia, l’initiateur de cette approche, et son équipe, sont parvenus à une conclusion différente (voir ici et ). Ils ont ré-analysé toutes les données sur les sursauts gammas. Ils ont également tenu compte des détections de neutrinos (d’autres particules qui se propagent presque à la vitesse de la lumière). Comme les neutrinos ont une énergie beaucoup plus grande, on attend des différences de temps d’arrivée beaucoup plus grandes. Il a donc fallu « ouvrir la fenêtre temporelle » bien au-delà de ce que les expérimentateurs avaient imaginé.

Extrait de Amelino-Camelia et al. Dans le cas d’atomes d’espace les points doivent être alignés. Ce qui semble être le cas.

De plus, ils ont même inclu des photons de plus basse énergie pour lesquels l’effet est plus petit mais comme il sont nettement plus nombreux, il y a matière à glaner de l’information.

Etonnement, dans toutes ces études récentes, il semble y avoir une indication assez forte en faveur de l’existence d’atomes d’espace (ou plus exactement de ce qu’on nomme une dispersion dans le vide). Il convient de rester très prudent à ce stade. Amelico-Camelia lui-même pense que l’explication la plus probable n’est pas un effet aussi dramatiquement nouveau et révolutionnaire que celui-là. C’est également mon avis (beaucoup d’effets instrumentaux ou astrophysiques peuvent donner les mêmes résultats).

Mais il y a ici une « possibilité » de mise en évident d’un effet de gravitation quantique ! Ne boudons pas notre plaisir. Depuis plus d’un siècle c’est un des graal de la physique.

Une réflexion sur “ Et si les atomes d’espace avaient été détectés ? ”

  1. Salut,aurelien,pat cc tjrs,je voulais revenir sur très précisions très claires des atomes d’espace ,en effets ils sont représentatifs des champs gravitationnels et en ce principe ont peut affirmer qu’ils ont un rôle dans les vitesses relativistes des multivers donc de leurs rapports a INFINI :TOTAL :….. Exclusivement,

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