Des expériences montrent que la gravité n'est pas un phénomène émergent

L'une des idées les plus excitantes de la physique moderne est que la gravité n'est pas une force traditionnelle, comme les forces électromagnétiques ou nucléaires. Il s'agit plutôt d'un phénomène émergent qui ressemble simplement à une force traditionnelle.

Cette approche a été défendue par Erik Verlinde à l'Université d'Amsterdam qui a avancé l'idée en 2010. Il a suggéré que la gravité n'est qu'une manifestation de l'entropie dans l'Univers, qui augmente toujours selon la deuxième loi de la thermodynamique. Cela fait que la matière se distribue d'une manière qui maximise l'entropie. Et l'effet de cette redistribution ressemble à une force que nous appelons gravité.

Une grande partie de l'enthousiasme suscité par l'idée de Verlinde est qu'elle fournit un moyen de concilier les contradictions entre la gravité, qui fonctionne à grande échelle, et la mécanique quantique, qui fonctionne à petite échelle.

L'idée clé est que la gravité est essentiellement un effet statistique. Tant que chaque particule est influencée par un nombre statistiquement important d'autres particules, la gravité émerge. C'est pourquoi c'est un phénomène à grande échelle.

Mais aujourd'hui, Archil Kobakhidze de l'Université de Melbourne en Australie souligne un sérieux problème avec cette approche. Il se demande naturellement comment la gravité peut influencer les particules quantiques.

Kobakhidze soutient que puisque chaque particule quantique doit être décrite par un grand nombre d'autres particules, cela conduit à une équation particulière qui décrit l'effet de la gravité.

Mais voici le problème : la vision conventionnelle de la gravité conduit à une équation différente.

En d'autres termes, les conceptions émergentes et traditionnelles de la gravité font des prédictions différentes sur la force gravitationnelle qu'une particule quantique devrait ressentir. Et cela ouvre la voie à un test expérimental.

Il se trouve que les physiciens mesurent la force de gravité sur les neutrons depuis une dizaine d'années. Et… attendez le roulement de tambour… les résultats correspondent exactement aux prédictions de la théorie gravitationnelle traditionnelle, dit Kobakhidze.

Les expériences sur les états liés gravitationnels des neutrons réfutent sans ambiguïté l'origine entropique de la gravitation, dit-il.

C'est un morceau de physique impressionnant. Il sera intéressant de voir comment Verlinde et ses supporters réagiront.

Réf : arxiv.org/abs/1108.4161 : Encore une fois : la gravité n'est pas une force entropique

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