Collision de particules à haute énergie : un détecteur capte un évènement que personne n’arrive à interpréter

Et si l’on pouvait créer de la lumière à partir du vide ? C’est le pari audacieux de chercheurs d’Oxford et Lisbonne. Ils affirment avoir simulé un phénomène quantique inédit : l’apparition d’un faisceau lumineux dans le néant, simplement en croisant trois lasers ultra-puissants. Une expérience théorique qui pourrait bien bouleverser notre compréhension du réel.

Faire naître la lumière dans le vide : la quête des photons invisibles

C’est un scénario digne de la science-fiction. Trois faisceaux lasers convergent dans le vide absolu, et soudain… un quatrième rayon de lumière apparaît. Non, ce n’est pas une hallucination collective. C’est précisément ce que des chercheurs d’Oxford et de Lisbonne disent avoir simulé, selon une étude récemment publiée dans Communications Physics.

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Leur objectif est clair : tester une prédiction fondatrice de la physique quantique, à savoir que le vide n’est pas vide. En combinant les faisceaux selon un schéma nommé “mélange à quatre ondes”, ils génèrent des champs électromagnétiques si puissants qu’ils provoquent l’émergence d’un nouveau faisceau. En d’autres termes, le vide devient actif et engendre de la lumière.

Peter Norreys, physicien principal du projet, l’explique ainsi : « Ce n’est pas juste une curiosité ; c’est un pas majeur vers la confirmation expérimentale des effets quantiques. »

Des super-lasers pour valider une théorie vieille d’un siècle

Créer de la lumière à partir du néant ? Certes, l’idée n’est pas nouvelle. Pourtant, elle est désormais modélisée avec une précision inédite. Et surtout, elle devient techniquement testable.

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Par ailleurs, plusieurs infrastructures à travers le monde sont déjà capables de mener ce type d’expériences :

• En Roumanie, le projet Extreme Light Infrastructure (ELI) génère des impulsions à 10 pétawatts.
• Aux États-Unis, à Rochester, des chercheurs visent les 25 PW.
• En Chine, le laboratoire de Shanghai teste un laser à 100 PW, battant tous les records.

Ces centres ne sont pas là pour briller. Ils permettent surtout de recréer des conditions extrêmes, comparables à celles du Big Bang, où les règles classiques de la physique volent en éclats. Ainsi, les phénomènes quantiques peuvent émerger.

Un étrange faisceau comme indice d’une nouvelle physique ?

Désormais, la simulation existe. Le prochain défi est donc de l’observer pour de vrai. Cela implique de capter ce quatrième faisceau, l’isoler du bruit de fond, et prouver qu’il vient bien du vide, et non d’un simple artefact technique.

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Si cela réussit, ce sera une validation concrète des effets quantiques du vide. Néanmoins, les implications pourraient aller bien plus loin : une avancée vers la compréhension des particules invisibles, voire de la matière noire elle-même.