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Il y a deux ans, on fêtait le centenaire de la publication par Albert EinsteinEinstein de la forme finale de sa théorie de la relativité générale. Au cours des deux années qui suivirent 1915, le physicienphysicien allait non seulement prédire l'existence d'ondes gravitationnellesondes gravitationnelles mais aussi faire avancer significativement ses travaux sur le concept de quanta de lumière. En 1917, dans un nouveau et génial coup de maître, il allait découvrir théoriquement l'effet laser et introduire bien avant Max BornMax Born l'utilisation des probabilités pour décrire les transitions quantiques dans l'atome. Ce faisant, il confirmait la structure corpusculaire de la lumière et posait des bases que vont utiliser Werner HeisenbergWerner Heisenberg et Louis de BroglieLouis de Broglie pour découvrir la mécanique des matrices et les ondes de matières.
Un siècle plus tard, l'héritage d'Einstein est toujours bien vivant comme le montrent les actualités que nous avons consacrées aux ondes gravitationnelles (dont la détection n'a été possible que grâce à l'effet laser, ainsi que l'explique Alain Brillet dans la vidéo ci-dessous), à la théorie de la relativité générale et aux progrès dans le domaine de l'information quantique. N'oublions pas non plus que c'est Einstein, via ses travaux sur le mouvementmouvement brownien, qui a permis de démontrer l'existence de la structure atomique de la matière, établissant du même coup sa structure moléculaire.
Voici, dans le désordre, quelques articles que Futura a choisi de placer dans le top 5 des événements marquants en physiquephysique pour 2017.
1. Un Nobel de physique pour les découvreurs des ondes gravitationnelles
La découverte des ondes gravitationnelles est l'œuvre conjointe de milliers de physiciens, d'ingénieurs et de techniciens qui se sont investis dans la conception et la constructionconstruction des détecteurs LigoLigo et VirgoVirgo, mais aussi dans l'investigation théorique des signaux que l'on devait détecter. Le prix Nobel de physique 2017 récompense certains des acteurs les plus importants de cette grande aventure qui nous promet des révélations dans le monde des trous noirstrous noirs et des étoiles à neutronsétoiles à neutrons.
2. Au-delà de la théorie de la relativité générale avec le satellite Microscope
Les succès des théories d'Einstein ne doivent pas nous faire oublier, comme il le savait lui-même, qu'elles ne sont que des fragments d'une théorie plus vaste et plus complète encore à découvrir au-delà des équationséquations et des principes de la théorie de la relativité générale. Il est possible de partir en quête de cette théorie en cherchant des violations du principe d'équivalence à la base de la théorie d'Einstein via des expériences dans l'espace avec le satellite du Cnes MicroscopeMicroscope.
Le témoignage d’Alain Brillet, médaille d’or du CNRS 2017. © CNRS
3. L’ordinateur quantique de Feynman arrive en chimie
Richard FeynmanRichard Feynman a été un des premiers à comprendre qu'il était possible de contourner les limitations des ordinateursordinateurs classiques en développant des ordinateurs et des simulateurs quantiquessimulateurs quantiques. Des physiciens sont en train de prouver, depuis quelques années, que ce prix Nobel de physique avait vu juste. Ils réussissent en effet à modéliser des moléculesmolécules quantiques à l'aide d'autres systèmes quantiques.
4. IBM en course pour atteindre la suprématie quantique
IBM a réalisé un nouveau record en créant un circuit quantique supraconducteursupraconducteur utilisable pour faire du calcul quantique. Le circuit en question contient 50 qubitsqubits et serait capable de lutter victorieusement contre la décohérence pendant 90 microsecondes. Big BlueBig Blue pourrait bientôt apporter la preuve que ses machines ont atteint la suprématie quantique avec 50 qubits.
5. L’eau livre certains de ses secrets
Il existe plus de 70 propriétés de l'eau (point de fusionfusion, densité, capacité calorifique, etc.) qui, prises ensemble, diffèrent de celles de la plupart des liquidesliquides. Ces propriétés anormales de l'eau sont une condition préalable à la vie telle que nous la connaissons. Pourtant, personne ne comprend bien leurs origines. L'eau peut aussi exister sous différentes formes de glaces, cristallines ou « amorphesamorphes ». Elle contient, même liquide, des petites structures ordonnées transitoires qu'il est possible d'étudier avec la diffractiondiffraction des rayons Xrayons X. Cette méthode vient de révéler que l'eau liquide ordinaire était elle-même un mélange complexe et fluctuant de deux formes liquides qui peuvent se séparer « macroscopiquement » dans certaines conditions.
