Un vid\u00e9aste scientifique vient de reproduire des exp\u00e9riences de physique quantique depuis chez lui, avec un simple d\u00e9tecteur gamma portable et une capsule radioactive r\u00e9cup\u00e9r\u00e9e dans un vieux d\u00e9tecteur de fum\u00e9e. Et les r\u00e9sultats sont plut\u00f4t convaincants.<\/p>\n
Huygens Optics, une cha\u00eene YouTube sp\u00e9cialis\u00e9e dans l’optique et la physique, s’est attaqu\u00e9 \u00e0 une question qui occupe les physiciens depuis plus d’un si\u00e8cle : la lumi\u00e8re est-elle une onde ou une particule ? Pour tenter d’y r\u00e9pondre, pas besoin d’un acc\u00e9l\u00e9rateur de particules ou d’un labo \u00e0 plusieurs millions d’euros.<\/p>\n
Le vid\u00e9aste a utilis\u00e9 un Radiacode 110, un petit d\u00e9tecteur de rayons gamma qui tient dans la main (67 grammes, connect\u00e9 en Bluetooth \u00e0 un smartphone), une capsule d’am\u00e9ricium-241 extraite d’un d\u00e9tecteur de fum\u00e9e hors service, un bo\u00eetier en plomb coul\u00e9 maison et un Arduino pour mesurer les impulsions. Le tout pour quelques centaines d’euros.<\/p>\n
Premi\u00e8re exp\u00e9rience : v\u00e9rifier que les rayons gamma ob\u00e9issent bien \u00e0 la loi de l’inverse du carr\u00e9. En mesurant le rayonnement \u00e0 diff\u00e9rentes distances de la source, c’est confirm\u00e9. Rien de surprenant, mais \u00e7a valide le protocole.<\/p>\n
Deuxi\u00e8me test, plus costaud : analyser la corr\u00e9lation temporelle entre deux d\u00e9tecteurs Radiacode plac\u00e9s c\u00f4t\u00e9 \u00e0 c\u00f4t\u00e9. R\u00e9sultat, aucune corr\u00e9lation dans les \u00e9missions de l’am\u00e9ricium. Par contre, surprise, les deux capteurs ont d\u00e9tect\u00e9 des corr\u00e9lations dans le rayonnement cosmique de fond, ces gerbes de particules venues de l’espace qui traversent l’atmosph\u00e8re en permanence. Un bonus inattendu.<\/p>\n
La troisi\u00e8me exp\u00e9rience est la plus parlante. En envoyant des rayons gamma sur un bloc de graphite et en mesurant l’\u00e9nergie du rayonnement diffus\u00e9 \u00e0 diff\u00e9rents angles, Huygens Optics a reproduit l’effet Compton. Plus l’angle augmente, plus l’\u00e9nergie du rayon diminue, exactement comme la th\u00e9orie le pr\u00e9dit quand un photon percute un \u00e9lectron et lui c\u00e8de une partie de son \u00e9nergie.<\/p>\n
Ce d\u00e9calage en \u00e9nergie est une preuve forte que la quantification n’est pas juste un artefact de la mesure : elle est bien intrins\u00e8que au champ \u00e9lectromagn\u00e9tique. La lumi\u00e8re se comporte comme des particules, m\u00eame quand on la teste avec du mat\u00e9riel de bureau.<\/p>\n
Le Radiacode 110 n’est pas un jouet. Avec son cristal \u00e0 scintillation de 14 mm de c\u00f4t\u00e9, il mesure l’\u00e9nergie de chaque rayon gamma qui le traverse et peut construire un spectre \u00e9nerg\u00e9tique en temps r\u00e9el, le tout affich\u00e9 sur une application smartphone via Bluetooth. Il co\u00fbte autour de 350 euros. C’est le genre d’outil qui, il y a vingt ans, aurait occup\u00e9 une armoire enti\u00e8re dans un labo universitaire.<\/p>\n
On est quand m\u00eame face \u00e0 un truc assez dingue : un type, chez lui, avec du mat\u00e9riel grand public, arrive \u00e0 mettre en \u00e9vidence un ph\u00e9nom\u00e8ne qui a valu un prix Nobel \u00e0 Arthur Compton en 1927.<\/p>\n
Bon, on ne va pas comparer \u00e7a \u00e0 une publication dans Nature, les conditions restent artisanales et les marges d’erreur ne sont pas discut\u00e9es en d\u00e9tail. Mais le fait qu’un d\u00e9tecteur portable \u00e0 350 euros permette de toucher du doigt la physique fondamentale, \u00e7a dit quelque chose sur la
\nd\u00e9mocratisation des instruments<\/a>
\nscientifiques.\u00a0<\/p>\n