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L'illusion d'aller plus vite que la lumière
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La nouvelle avait fait grand bruit, début juin,des chercheurs étaient parvenus à surmonter l'ultime barrière, la vitesse de la lumière ! Le milieu scientifique avait pourtant adopté une attitude prudente, réservant ses commentaires jusqu'à la publication de l'étude menée par une équipe de recherche de la société d'informatique japonaise NEC, installée à Princeton (New Jersey). Publication qui a eu lieu, jeudi 20 juillet, dans l'hebdomadaire britannique Nature. La physique n'en sortira pas révolutionnée, comme une interprétation hâtive des résultats avait pu le laisser croire. Risquaient d'être violés rien moins que la théorie de la relativité restreinte d'Einstein et le « principe de causalité », selon lesquels aucun objet, aucune information ne peut aller plus vite que la lumière dans le vide. En dépassant cette limite, on a, en effet, toutes les chances de se trouver en face du paradoxe dit du grand-père, un classique de la science-fiction. Imaginez un astronaute voyageant dans un vaisseau spatial supraluminique (plus rapide que la lumière). La théorie de la relativité prévoit qu'alors, il remontera dans le temps. Il pourrait, par exemple, revenir sur Terre deux générations en arrière et tuer son grand-père avant que celui-ci n'ait eu le temps de concevoir sa mère. Alors, l'astronaute existe-t-il ? C'est ce genre de paradoxe qui a fait « interdire » de tels voyages supraluminiques. L'expérience des chercheurs de NEC y ressemble pourtant beaucoup. Elle consiste à créer une onde lumineuse simple, ayant la forme d'une courbe en cloche, et la faire traverser une cellule enfermant un milieu gazeux à base d'atomes de césium. Vu de l'extérieur, on a alors l'impression que l'onde est déjà sortie dans sa totalité de la cellule, alors que son avant a tout juste commencé d'y entrer. Cette « manip » spectaculaire n'en recèle pas moins un habile tour de passe-passe que ses auteurs expliquent de bon gré dans Nature. Depuis quelques années, on sait fabriquer des milieux dont l'indice de réfraction est inférieur à celui du vide et qui, par conséquent, propagent la lumière plus vite que les fameux 300 000 kilomètres par seconde sans violer la théorie. L'astuce consiste à avoir accéléré - par son passage dans la boîte - le front de l'onde entrante, tout en l'amplifiant pour reconstruire, à la sortie de la cellule, une onde entière de mêmes caractéristiques. En dépit des apparences, l'onde n'est donc pas sortie avant d'être entrée dans la boîte, et le principe de causalité est respecté.
Le Monde :
http://www.lemonde.fr/sequence/0,2319,2077,00.html
Nature :
http://www.nature.com/nlink/v406/n6793/abs/406277a0_fs.html
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