Vide quantique

Vous vous dites que dans le vide il n'y a rien, pas vrai?

Par exemple, vous jetez la bouteille de champagne qui a été bue en vous disant que c'est désormais un contenant vide et qu'il faut le mettre dans le bac blanc. Cependant, vous dira le physicien, dans la bouteille il reste encore de l'air. Pour respecter les consignes du tri sélectif, qui vous somment de ne jeter dans le bac que du verre, vous pourriez alors extraire tout l'air grâce à un savant système de décompression, puis reboucher le tout proprement. Mais le physicien ne sera pas content. Il vous dira que le vide moderne n'est pas simplement l'absence de matière et vous dénoncera aussitôt aux services de la ville chargés des ordures ménagères, car la bouteille contient encore de l'énergie. Une fois que vous vous serez rendu à la boutique du CERN pour acheter la machine-à-extraire-l'énergie-des-bouteilles-de-champagne, vous mènerez à bout l'opération et retournerez voir votre physicien, qui préside au bac blanc. Il vous dira que c'était bien essayé, mais que le contenant en verre n'est toujours pas vide ! Ça ne servira à rien de le menacer de la bouteille, car il vous affirmera qu'il n'est pas responsable des principes de la physique : le vide, à l'échelle des particules, n'est simplement pas vide. Il est rempli à ras bord de champs quantiques, dans lequel les particules surgissent et disparaissent sans cesse. Même quand ces champs sont dans leur état de plus basse énergie, ils ne sont pas plats. Imaginez la surface de l'océan vue d'avion : elle vous paraîtrait d'abord parfaitement lisse. Mais si l'avion venait à tomber, vous pourriez distinguer au fur et à mesure que vous vous en approchez, une série de vagues, puis des vaguelettes sur les vagues. Si jamais vous surviviez à l'impact, une fois naufragé au beau milieu de l'océan, vous seriez enfin à même d'apprécier les infinies micro-vaguelettes qui, se heurtant dans toutes les directions, feraient sautiller par-ci par-là des gouttelettes d'eau.

Il en va un peu de même dans le vide quantique : des fluctuations incessantes d'un champ dont le niveau général est de zéro, produisent une foule de particules et antiparticules éphémères, comme les gouttelettes à la surface de l'eau, qui retombent (s'annihilent) d'autant plus vite que l'énergie pour les générer aura été grande. Comme l'a dit Aristote il y a plus de 2 500 ans, la nature a horreur du vide (voir Horror vacui, version papier). C'est d'ailleurs parce que le vide n'est pas vide que les collisionneurs ne sont pas totalement inutiles : ils « chauffent » ce vide en lui donnant une formidable quantité d'énergie, pour en faire surgir des particules qui y vivotent normalement dans une sorte d'état... virtuel.

Vous allez alors me demander ce qu'il faut faire devant le bac blanc. Eh bien, faites donc comme d'hab! Veillez seulement à ne pas jeter vos bouteilles en présence d'un physicien des particules....