Newton s’est trompé, la gravitation n’existe pas et c’est une immense révolution !

En ce 14 juillet 2010, rien de tel qu’une révolution en sciences physiques pour accompagner notre fête national et si le banquet élyséen est annulé, un étrange banquet à la fois philosophique et scientifique vient de commencer. Le maître de cérémonie est un physicien hollandais, Eric Verlinde qui, avec son frère jumeau, forme un sacré tandem réputé pour leurs compétences dans les théories mathématiques les plus abscondes comme la fameuse théorie des cordes dont on attend depuis des décennies qu’elle livre le secret de la grande unification des quatre forces fondamentales. Or, ce que nous dit Verlinde est proprement hallucinant. La force de gravitation, telle qu’elle a été conçue par Newton, puis utilisé pendant trois siècles de cosmologie, eh bien cette force n’existe pas ! Mais pas d’inquiétude à avoir. Les calculs relativistes sont toujours valables, donc, ne mettez pas à la poubelle votre GPS ! Ce qui risque de changer, c’est une manière de voir l’univers. Les interrogations sont d’ordre philosophique, voire métaphysique. Pour le commun des mortels, rien ne va changer. Il y aura toujours des repas de famille, quelle que soit la nature de la gravitation ou alors les équations de la mécanique quantique.

Selon Verlinde, depuis 30 ans, la physique théorique a pratiqué un « déshabillage » de la gravitation newtonienne telle qu’elle a été conçue comme force fondamentale. Cette déconstruction aurait même commencé dans les années 1970, sous l’impulsion de Jacob Bekenstein et Stephen Hawking. Ces deux physiciens ont mis à jour des mystérieuses connexions entre le comportement des trous noirs et la thermodynamique lorsque ces trous noirs sont décrits en incorporant des effets quantiques. La fameuse formule de l’entropie du trou noir, désignée comme formule de Bekenstein-Hawking, présente l’incroyable particularité d’inclure G, c et h, c’est-à-dire trois des constances les plus fondamentales de la physique, la première étant celle de Newton, auquel on ajoute la vitesse de la lumière et le quantum d’énergie. Sorte de tribut payé à ces trois grands physiciens auteurs des découvertes majeures que furent la gravitation, le quantum d’énergie de Planck et la relativité restreinte d’Einstein. Quant à cette formule, elle permet de calculer la fameuse quantité S qui n’est autre que l’entropie, valeur fondamentale de la thermodynamique. Quant à l’objet concerné par le trou noir, entité étrange dont l’existence n’est possible que dans le contexte des équations d’Einstein, pas celles de la relativité restreinte mais de la cosmologie relativiste. Cette formule ressemble à une sorte de martingale divine, car elle associe les trois branches de la physique contemporaine que sont la mécanique quantique, la physique statistique (issue de la thermodynamique) et la cosmologie relativiste, à laquelle on ajoute l’ajustement temps espace où figure la célèbre constante de la lumière.

Venons-en maintenant au centre de cette étrange affaire instruite par les physiciens. Dans le sillon des idées de Hawking, le théoricien Ted Jacobson a proposé en 1995 une hypothèse plus que provocante, exposé dans un article considéré par Lee Smolin comme l’un des plus importants des 20 dernières années (ce qui nous ramène en 1974, quand Hawking découvrit le rayonnement du trou noir). Les équations de la cosmologie relativiste établies par Einstein cacheraient en fait une manière d’exposer et de formuler les lois fondamentales de la thermodynamique. Ce tour de passe-passe a été rendu possible grâce à un principe lui aussi quelque peu étrange, bien qu’il soit élucidé par la mécanique quantique. C’est le principe holographique. « Holo » comme le tout, graphique comme une carte. L’holographique permet à partir d’une « photographie » bidimensionnelle de projeter des images tridimensionnelles moyennant l’usage d’un rayonnement cohérent, autrement dit le laser. Quant à nos trous noirs émergeant de la cosmologie relativiste, ils ne seraient que des hologrammes dispersés dans l’univers. Plus précisément, l’information « engloutie » par le trou noir serait restituée sur ses bords. Nous ne serions alors que des ombres projetées sur un mur lointain. Incroyable idée. Cela ne vous rappelle rien ? Une célèbre allégorie, celle de la caverne, qu’on peut lire dans le livre VII de la République de Platon. Autant dire que ces investigations menées par la physique sont d’une belle teneur philosophique. Et qu’il y a matière à interrogation métaphysique sur la « réalité » du trou noir qui pourrait apparaître comme une représentation d’une dualité revisité entre deux mondes qu’un Platon avait opposés, le sensible et l’intelligible. Affaire à suivre.

Poursuivons notre enquête sur la disparition prochaine de la force de gravitation. Eric Verlinde reconnaît avoir lu à plusieurs reprises, non sans perplexité, ce fameux article de Jacobson. Son verdict paraît tranché. Pratiquement aucun physicien n’a pris la mesure des implications contenues dans ces travaux maintenant datés d’une quinzaine d’années. Et c’est donc lui, Erik Verlinde, qui a levé ce lièvre « métaphysique » en poussant vers les extrémités les conséquences des travaux de Jacobson, dans son étude savante livrée à la revue physics archive. Il reconnaît néanmoins que son analyse est vague, péchant par déficiences théoriques et qu’il faut persévérer dans l’aventure dont le terme final sera d’établir que la gravitation n’est pas une force particulière mais une force entropique découlant des variations d’informations liées aux déplacements des objets et à leur localisation. Pour l’instant, cette affaire suscite quelques controverses. Les uns pensent que Verlinde n’a rien ajouté de spécialement innovant aux travaux publiés par Jacobson, les autres ont flairé une possible découverte mais repoussée au futur. Comme le précise le Dr. Bousso, d’autres physiciens ont emprunté le même sillage mais sans comprendre les tenants et aboutissants de cette théorie. Bref, c’est une affaire hallucinante d’autant plus que beaucoup parmi les plus réputés des physiciens confessent ne pas avoir compris l’article de Verlinde qui pour ceux qui l’ont compris est soit inexact disent les uns, ou bien parfaitement exact, profond et trivial comme le dit Andrew Strominger, spécialiste des cordes quantiques. Le mot de la fin sera accordé à Verlinde qui persiste et signe : « Nous savons depuis longtemps que la gravitation n’existe pas et il est temps de le dévoiler ! » Ainsi l’histoire de la gravitation se déploiera tel un nouvel habit pour l’empereur. Mais pour l’instant, tout le monde attend au tournant ce facétieux physicien dont on espère une progression substantielle dans ses intuitions.

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