In der aktuellen Ausgabe von Science & Vie

• “Aller en terrain inconnu… c’est ainsi que l’on révolutionne la physique”
  Alors que l’ONU célèbre en 2025 le centième anniversaire du développement de la mécanique quantique, les financements publics et privés consacrés aux technologies quantiques se chiffrent en milliards d’euros. Le point sur cette révolution avec deux spécialistes, Philippe Grangier* et Alexia Auffèves**.
• Une théorie com plexe expliquée par l’art
  Tableaux et sculptures permettent parfois d’accéder à un monde qui nous est étranger. Nous avons donc demandé à six scientifiques de choisir une œuvre d’art pour nous aider à mieux comprendre quelques grands concepts de la physique quantique.
• PARLONS QUANTIQUE
  Voici quelques définitions de base pour maîtriser le vocabulaire d’une physique aussi complexe que contre-intuitive.
• Six expériences fondatrices
  Cent ans après la publication de l’article de Louis de Broglie sur la dualité onde-particule, retour sur les développements expérimentaux de la théorie quantique.
• LA LUMIÈRE, UN CAS D’ÉCOLE
  Onde, particule… Qu’est-ce que la lumière ? Depuis l’Antiquité, la réponse a bien évolué. Jusqu’à donner naissance à la physique quantique.
• Quantique ou toc ?
  Drapée dans ses mystérieuses équations, la physique quantique inspire les auteurs de science-fiction. Des multivers à la téléportation, qu’en dit la science ?
• La révolution est parmi nous
  La première révolution quantique s’est penchée sur le comportement des électrons et des atomes. Avec pour résultat l’électronique moderne, les transistors, les circuits intégrés, les lasers et le GPS.
• LE TEMPS QUANTIQUE EST-IL UNIVERSEL ?
  Dans le monde classique, celui des objets palpables, le temps s’écoule différemment selon que l’on est au repos ou en mouvement. Mais qu’en est-il dans un système quantique ?
• Dans l’intimité de l’ordinateur du futur
  Les prouesses de l’ordinateur quantique fascinent la communauté scientifique, les industriels et même le grand public… Plongée dans les rouages microscopiques d’une technologie aussi complexe que prometteuse.
• LES FRANÇAIS DANS LA COURSE
  L’État et les start-up investissent dans l’ordinateur quantique universel pour ne pas se laisser distancer par leurs concurrents.
• Médecine La deuxième vague
  Magnétoencéphalographie, microscopie, simulation de nouveaux médicaments… Une nouvelle génération d’instruments quantiques multiplie les promesses en clinique.
• 3 DÉCOUVERTES SUR… LA PETITE MORT DE LA MÉDITERRANÉE
  Au fond de la Méditerranée, reposent quelque 1 million de kilomètres cubes de dépôts de sel. Ils témoignent d’une crise violente lors de laquelle la mer et sa faune ont failli disparaître, il y a 5,5 millions d’années. Une équipe internationale vient d’en analyser des prélèvements, et retrace le déroulement de la catastrophe.
• La biologie quantique existe-t-elle ?
  De la photosynthèse au compas magnétique des oiseaux migrateurs, cette discipline controversée veut expliquer certains phénomènes du vivant par la mécanique quantique. Mais de la théorie à la validation expérimentale, il y a un fossé !
• QUEL RAPPORT ENTRE UN TARDIGRADE ET UN QUBIT ?
  Les chercheurs en physique quantique ont un problème : ils ne parviennent pas à discerner la limite au-delà de laquelle leur théorie ne fonctionne plus. Peut-on intriquer un être vivant ? Non… jusqu’à preuve du contraire.
• Neutrino, la chasse au fantôme
  L’étude de l’énigmatique neutrino pourrait révolutionner notre compréhension des échelles les plus fines de la matière, le fameux modèle standard de la physique des particules, à la base de la mécanique quantique.
• ARNAQUE À LA QUANTIQUE
  Ça a le nom et la couleur de la quantique, mais ce n’est pas de la science ! Spa, médecine, accélérateur d’intelligence… Quand les pseudo-thérapies s’approprient le lexique quantique, ça pique !
• “On cherche à marier mécanique quantique et relativité générale”
  Pour expliquer les lois qui régissent notre Univers, les physiciens s’appuient sur l’une ou l’autre de ces deux théories. Pourquoi ne parvient-on pas à les fusionner ? Réponses d’Etera Livine * et Barak Shoshany **, spécialistes de la gravité quantique.
• La conscience peut-elle être quantique ?
  Cette idée controversée a été lancée voilà une trentaine d’années par le physicien Roger Penrose. Elle connaît aujourd’hui de surprenants développements.
• Pourra-t-on passer par un trou de ver ?
  L’hypothèse est fascinante : ces raccourcis spatio-temporels relieraient certains trous noirs en formant des sortes de tunnels. Pour les experts de la physique quantique, les trous de vers seraient équivalents à l’intrication entre deux particules…
• DEUX ESPÈCES HUMAINES COHABITAIENT LÀ !
  Il y a environ 1,5 million d’années, deux espèces d’hominines ont arpenté le même rivage boueux de ce qui est aujourd’hui le lac Turkana, au nord du Kenya… Elles se seraient même potentiellement croisées !
• LE WEB RÊVE DE TÉLÉPORTATION
  La téléportation quantique d’information est (sans doute) l’avenir d’internet. Avantage : sécuriser les réseaux. Inconvénient : l’intrication ne tient pas sur les longues distances.
• Vers la cryptographie ultime ?
  Pour les militaires, l’avenir de la cryptographie et de la détection est quantique. Une course mondiale est lancée pour la maîtriser.
• UN CASSE-TÊTE ÉNERGÉTIQUE
  Comment éviter une explosion de la demande énergétique due à l’essor de la technologie quantique ? Les chercheurs se tournent vers une nouvelle classe d’experts : les thermodynamicistes.
• “Et si notre réalité était une simulation informatique ?”
  Des scientifiques convoquent la physique quantique pour tenter de prouver que nous vivons dans un univers inventé par une civilisation plus développée que la nôtre. Explications du physicien Melvin M. Vopson* et du philosophe Nick Bostrom**.
• Oiseaux Comment enrayer leur déclin ?
  Ce qui n’était qu’une impression s’est sérieusement précisé grâce à de récentes études. En Europe comme en Amérique du Nord, c’est même une hécatombe d’oiseaux. En cause : les pratiques agricoles à la campagne, la pollution dans les villes, et, partout, le réchauffement climatique. Or des actions sont possibles pour freiner ce processus… et chacun peut y prendre part.
• Notre espérance de vie a-t-elle atteint une limite ?
  Environ 78 ans pour les hommes et 83 ans pour les femmes : telle est l’espérance de vie des enfants naissant en 2024 dans les pays de l’OCDE. Seulement voilà, depuis quelques années, elle ne progresse presque plus. Comme si le processus du vieillissement constituait un plafond de verre incassable. De quoi orienter les politiques de santé publique à venir ?
• “ON SOUS-ESTIME TOUJOURS LA TOXICITÉ DES INSECTICIDES”
  Le déclin des insectes, sur lequel les scientifiques sonnent l’alarme depuis des années, est minoré par certaines études, tout comme l’impact des pesticides.Philippe Grandcolas* et Laurence Gaume**, écologues, font le point.
• Voici les régions où les pics de chaleur s’emballent
  Une équipe internationale a compilé 70 ans de données météorologiques afin d’établir une carte mondiale quantifiant les pics de chaleur – des hausses de température importantes, mais de courte durée – ayant eu lieu depuis 1958. Résultat, de nombreuses régions du monde subissent, lors des mois d’été, des pics bien plus élevés que ceux prévus par les modèles climatiques.
• Le jour où l’arbre bicentenaire d’Orthez a respiré à nouveau
  Sans l’intervention d’un paysagiste et d’une association de protection des arbres, ce cèdre bleu pleureur de l’Atlas allait s’asphyxier. Pourtant estampillé “Arbre remarquable” depuis 2010, il était à l’abandon… Or, de son âge et de son gabarit, il n’en existe que deux en France. Ouf !
• Faut-il arrêter d’installer des ruches en ville ?
  C’est peut-être une fausse bonne idée, même si elle comporte des vertus pédagogiques. Plus il y a de ruches en ville, moins les autres pollinisateurs citadins, déjà déclinants, y trouvent leur place. Ce qui, finalement, nuit à la biodiversité. Un comble ! Un bon équilibre reste donc à trouver.
• Mais d’où vient cette envolée du sans-gluten ?
  Près d’un Français sur six, soit 17,6 % de la population, se serait converti à une alimentation sans gluten. Leur motivation ? Éviter des problèmes digestifs et intestinaux. Mais si 1 million d’entre eux sont atteints d’une pathologie avérée, la maladie cœliaque, pour les autres le diagnostic reste encore incertain…
• Un rail pour recharger les camions électriques
  L’objectif est de transformer le temps de conduite en temps de recharge.
• LE GRAND MYSTÈRE DU SOMMEIL
  On le prépare, on l’attend, on a du mal à le quitter… mais on ne sait pas à quoi il sert ! Si le sommeil occupe une part fondamentale de nos vies, pour les scientifiques c’est avant tout un grand mystère. Alors, d’observations en enregistrements, voilà qu’ils explorent ses voies neurologiques et répertorient ses bienfaits en espérant, un jour, répondre à la grande question : pourquoi dormons-nous ? Une piste : tous les animaux dorment, la solution pourrait provenir du vivant. Entamons donc cette enquête en espionnant leurs nuits – sans les réveiller, évidemment…
• TOUT LE VIVANT DORT, MAIS POURQUOI ?
  On sait qu’il joue un rôle crucial dans le développement, la mémoire, l’immunité… mais de nombreux mécanismes nous échappent encore.
• MAL DORMIR NUIT À LA SANTÉ… MAIS BIEN DORMIR, ALORS ?
  Près des trois quarts des Français déclarent souffrir de troubles du sommeil. Mais qu’est-ce qui le favorise ou, au contraire, le perturbe ?
• LES 12 CONSEILS DES CHERCHEURS POUR BIEN DORMIR
  Nous ne sommes pas tous égaux face au sommeil : certains s’endorment instantanément n’importe où, d’autres sont durablement réveillés par le moindre bruissement – voire par leurs seules pensées ! À l’évidence, c’est plutôt aux seconds que s’adressent les conseils listés ici. Aucun n’est miraculeux en lui-même, ni strictement obligatoire. Mais le chemin des nuits réparatrices se situe quelque part dans leur synergie.
• FORMES GÉOMÉTRIQUES Le nouveau bestiaire
  Las, les carrés et autres polygones n’ont plus la cote. Trop réguliers, pas assez originaux. Les mathématiciens cherchent, testent, voire s’amusent… et découvrent des formes inédites. Cellules souples, spectres ou donuts infinis font ainsi bouger les lignes !
• Vie et mort d’un chaton à dents de sabre
  Il est aussi mignon qu’une vieille peluche mais c’est surtout un vrai trésor ! Ce jeune félin extrait de la glace sibérienne, merveilleusement bien conservé, ouvre de nouvelles voies sur la fin du Pléistocène.
• LE GRAND RETOUR DE LA PHAGOTHÉRAPIE
  Utiliser des virus pour neutraliser des bactéries à l’origine d’une infection : la technique, supplantée jadis par les antibiotiques, renaît… grâce à l’IA ! A-t-on enfin trouvé l’arme fatale et salvatrice contre l’antibiorésistance ?
• Mais quelle heure est-il sur la LUNE ?
  Sous ses apparences anodines, cette question conditionne la bonne tenue des futures missions lunaires. En effet, sur notre satellite, les heures ne s’écoulent pas comme sur Terre. Les agences spatiales sont sur le coup.
• Les jeux vidéo, game on !
  Avez-vous déjà joué au tennis version jeu vidéo sur un oscilloscope ? Ou testé la toute première borne Arcade ? C’est possible dans l’exposition Game Story conçue par l’association de préservation du patrimoine vidéo-ludique MO5 et la ville de Versailles. Elle tend les manettes d’une centaine de consoles et retrace 70 ans d’histoire du jeu vidéo. Philippe Dubois, président de l’association MO5, nous décrit cette plongée en pixels.