Saut quantique pour le principe d’équivalence d’Einstein

 

La manière dont le principe d’équivalence d’Einstein s’applique au monde quantique intrigue les physiciens depuis des décennies, mais une équipe composée d’une chercheuse de l’Université du Queensland a trouvé la résolution de cette question.

La physicienne Magdalena Zych du Centre d’excellence ARC de l'université du Queensland  pour les systèmes quantiques d’ingénierie, et le professeur Caslav Brukner de l’Université de Vienne s’efforcent de déterminer si les objets quantiques n’interagissent avec la gravité que dans un espace-temps incurvé.

«Le principe d’équivalence d’Einstein soutient que la masse totale inertielle et gravitationnelle de tout objet est équivalente, ce qui signifie que tous les corps tombent de la même manière quand ils sont soumis à la gravité», a déclaré le Dr Zych.

«Les physiciens se demandaient si le principe s'appliquait aux particules quantiques. Pour le traduire dans le monde quantique, nous devions déterminer comment les particules quantiques interagissent avec la gravité.

"Nous avons réalisé que pour faire cela, nous devions regarder la masse."

La masse est une quantité dynamique et peut avoir différentes valeurs. En physique quantique, la masse d’une particule peut se trouver dans une ‘superposition’ quantique de deux valeurs différentes.

Selon la célèbre équation E = MC2, la masse de tout objet est maintenue par l'énergie.

Dans un état unique en physique quantique, l'énergie et la masse peuvent exister dans une «superposition quantique» - comme si elles consistaient en deux valeurs différentes «en même temps».

«Nous avons compris qu'il fallait regarder comment se comportaient les particules dans de tels états quantiques pour comprendre comment une particule quantique perçoit la gravité en général», a-t-elle déclaré.

"Nos recherches ont montré que pour les particules quantiques dans les superpositions quantiques de masses différentes, le principe implique des restrictions supplémentaires qui n'existent pas pour les particules classiques - cela n’avait pas été découvert auparavant."

"Cela signifie que les études précédentes qui tentaient de traduire le principe en physique quantique étaient incomplètes car elles se concentraient sur les trajectoires des particules mais négligeaient la masse."

L'étude ouvre la porte à de nouvelles expériences nécessaires pour vérifier si les particules quantiques obéissent aux restrictions supplémentaires trouvées.

 

 


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Auteur: Yasmina Slimani
Date de Publication: 2018-8-14






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