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Quelle relation entre les trous de ver et l'intrication quantique?

57 min
À retrouver dans l'émission

Passage de trou de ver - Vue d'artiste
Passage de trou de ver - Vue d'artiste
Iosif Bena
Iosif Bena Crédits : Xavier Coppolani - Radio France

Si vous ne vous êtes jamais posé cette question, ne vous inquiétez pas. Rien de plus normal. Pour les physiciens eux-mêmes, cette interrogation reste mystérieuse. Pour autant, elle mérite notre attention.

Mieux vaut, toutefois, cesser toute activité physique ou intellectuelle pour vous concentrer, quelques minutes, sur l’une de ces « expériences de pensée » qu’Albert Einstein affectionnait. Albert Einstein qui est d’ailleurs au centre de notre question.

Deux particules pourraient ainsi être si intimement liées qu’une action quelconque sur l’une serait instantanément reproduite sur l’autre. En 1935, il ne pense qu’à une chose : prendre en défaut la mécanique quantique, celle-là même dont il avait établi les fondements 30 ans plus tôt. Avec deux de ses élèves, Boris Podolsky et Nathan Rosen, il touche au but lorsqu’il démontre que l’application des équations de la mécanique quantique conduit à une aberration.

Michel Brune
Michel Brune Crédits : Xavier Coppolani - Radio France

Et ceci quelle que soit la distance les séparant... D’où la violation d’une autre découverte d’Einstein, la limite indépassable de la vitesse de la lumière... Ce qui va devenir le fameux paradoxe EPR, Einstein-Podolsky-Rosen, semble effectivement mettre à mal la mécanique quantique... Jusqu’à ce que les physiciens démontrent que le phénomène, qu’ils baptisent « intrication quantique » existe bel et bien dans la nature. La même année 1935, Einstein fait une autre découverte avec Nathan Rosen. Dans son domaine de prédilection cette fois, c’est à dire la relativité générale.

Ses équations montrent que la matière peut déformer la trame de l’Univers et y creuser une sorte de tunnel capable de mettre en communication deux régions de l’espace très éloignées. Un peu comme la pliure d’une feuille de papier permet d’en rapprocher deux parties distantes...

Jusques là, tout va bien... Ce second phénomène est baptisé pont ER, comme Einstein Rosen, avec comme petit nom : « trou de vers ».

Paul Vanhove
Paul Vanhove Crédits : Xavier Coppolani - Radio France

Rien à voir, a priori, avec le paradoxe EPR qui concerne une propriété des particules en mécanique quantique alors que le trou de ver décrit ce qui pourrait se passer entre deux trous noirs de l’espace. C’est là que les choses se compliquent un peu... En effet, deux physiciens viennent d’élaborer une théorie selon laquelle l’intrication quantique et les trous de ver seraient en fait... le même phénomène ! Les deux faces d’une même pièce... Juan Maldacena et Leonard Susskind osent lancer que EPR=ER. Un trou de ver ne serait rien d’autre qu’une intrication quantique. Et inversement... Là, je reconnais volontiers que cela demande quelques explications... Et que cela pose bon nombre de questions...

  • Que sait-on, aujourd’hui, sur l’intrication quantique et les trous de vers ?

  • Déclarer qu’il s’agit du même phénomène permet-il d’établir un pont entre la mécanique quantique et la théorie de la gravité qu’est la relativité générale ? Cette réunification que les physiciens tentent sans succès d’établir depuis près d’un siècle ?

Mathilde Fontez
Mathilde Fontez Crédits : Xavier Coppolani - Radio France
  • Si EPR=ER est confirmé, en quoi cela peut-il changer notre vie quotidienne ?

  • Les trous noirs et les trous de vers peuvent-il permettre de voyager dans l’espace et le temps comme le montrent de nombreux films de science-fiction ?

  • L’intrication quantique est-elle une solution de téléportation ?

Passage de trou de ver - Vue d'artiste
Passage de trou de ver - Vue d'artiste

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Trois étapes marquante de la physique, en attendant la suivante... Crédits : Science Publique

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06.09.2013 - Science publique L'avenir de la physique a-t-il besoin d'un nouvel Einstein ? 54 minutes Écouter l'émission Ajouter à ma liste de lecture Après l'enthousiasme justifié soulevé par la découverte du boson de Higgs au CERN en 2012, la recherche en physique théorique se retrouve au pied du mur. Elle a besoin d'idées nouvelles pour unifier mécanique quantique et relativité générale. Et réconcilier enfin l'infiniment grand et l'infiniment petit.

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Fall Crédits : Zbdh12

17.05.2013 - Science publique | 12-13Club Science Publique : Que savons-nous sur... la gravité ? 57 minutes Écouter l'émission Ajouter à ma liste de lecture Au sein des quatre forces fondamentales qui sont responsables de tous les phénomènes physiques dans l’univers, la gravité tient une place particulière. Il s’agit de la seule dont chacun d’entre nous ressent l’action en permanence. Mais que savons nous exactement de cette force étudiée par newton et Einstein? Avec Yves Sacquin, Pierre-Henri Gouyon, Etienne Klein et Jacques Treiner.[
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Serge Haroche, colauréat du prix Nobel de physique 2012 Crédits : Xavier Coppolani

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19.10.2012 - Science publique | 12-13Club Science Publique : Le prix Nobel de physique, le chat de Schrödinger et l'ordinateur 57 minutes Écouter l'émission Ajouter à ma liste de lecture video L’obtention d’un prix Nobel par un scientifique français est toujours un moment de fierté nationale. Un sentiment d’autant plus fort que l’événement est rare. Ainsi, en physique, la France n’a pas reçu de Nobel pendant 37 ans, entre 1929 et 1966. Depuis 1966, en 46 ans, elle en a glané 7 en comptant le dernier, celui de Serge Haroche, partagé avec l’américain David Wineland.

Intervenants
  • Physicien théoricien spécialiste de théorie des cordes travaillant sur les propriétés fondamentales de la gravitation quantique et des processus élémentaires en physique des particules
  • journaliste au magazine Science et vie
  • Chercheur au CEA qui travaille sur les trous noirs
  • Chargé de Recherche au CNRS
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