Le prix Nobel de physique de cette année revient au Français Serge Haroche et à l'Américain David Wineland.
Le prix Nobel de physique de cette année revient au Français Serge Haroche et à l'Américain David Wineland. Cela a été annoncé par le comité du prix Nobel à Stockholm. Ils reçoivent le prix pour leurs recherches pionnières sur la relation entre la lumière et la matière. Ils ont réussi à étudier de très petites particules sans les détruire, selon l'académie.
David J. Wineland (68 ans) est un physicien américain associé à l'Université de Harvard et au National Institute of Standards and Technology (NIST) de Boulder, aux États-Unis. Le physicien français Serge Haroche (68 ans) travaille au Collège de France et à l'Ecole Normale Supérieure de Paris. Les deux physiciens reçoivent le prix parce qu'ils ont (indépendamment) développé de nouvelles méthodes pour étudier, mesurer et manipuler des particules quantiques individuelles, sans détruire les particules.
Les phénomènes quantiques rendus visibles
Les deux lauréats travaillent en optique quantique, le domaine d'étude qui étudie l'interaction fondamentale entre la lumière et la matière. Pour les particules de lumière individuelles ou les particules de matière, la physique classique doit céder la place à la physique quantique. Parce que les particules individuelles ne peuvent pas être facilement isolées de leur environnement, il a longtemps été impossible d'observer directement les "phénomènes quantiques" prédits par la théorie. Les scientifiques ne pouvaient compter que sur des expériences de pensée.
Haroche et Wineland, avec leurs groupes de recherche et indépendamment l'un de l'autre, ont développé des méthodes révolutionnaires pour étudier, mesurer et manipuler des particules quantiques individuelles, sans détruire les particules. David Wineland capture des atomes chargés électriquement, les ions, en les « contrôlant » et en les mesurant avec des particules lumineuses, les photons. Serge Haroche le fait dans l'autre sens :il vérifie et mesure les photons capturés en envoyant des atomes à travers un "piège".
Les méthodes de Wineland et Haroche ont ouvert la voie à un nouveau type d'ordinateur quantique ultra-rapide avec beaucoup plus capacité de stockage. Selon le comité du prix Nobel, de tels ordinateurs vont changer nos vies au cours de ce siècle aussi radicalement que l'ordinateur classique l'a fait au siècle dernier. Les recherches ont également conduit à la mise au point d'horloges d'une précision plus de cent fois supérieure aux horloges au césium actuelles.
Les lauréats recevront leur prix en décembre. Ensuite, ils recevront une médaille et un montant d'environ 930 000 euros.
La lumière et la matière sont partout
Toute vie est faite de lumière et de matière. Serge Haroche et David Wineland sont parvenus à mettre ces particules en contact au niveau le plus petit possible, au niveau des photons et des atomes. "Tout ce que nous voyons provient également de cette interaction élémentaire", explique le professeur de physique Leo Kouwenhoven.
"La lumière qui est convertie en énergie par les feuilles des arbres, la lumière qui tombe sur notre rétine, la lumière sur quelles cellules solaires fonctionnent, tout dépend des atomes et des photons », explique le physicien de la TU Delft. "Grâce au travail de ces scientifiques, nous apprenons à mieux comprendre tout cela."
Selon Kouwenhoven, ces messieurs méritaient certainement le prix Nobel. "Ils ont atteint un cap. C'est la manière la plus fondamentale d'étudier l'interaction entre les plus petites particules de matière et la lumière. Il n'y a pas plus petit que ça.'
Les travaux du Français et de l'Américain sont très importants en mécanique quantique. « C'est beaucoup plus riche que la mécanique classique de notre monde, avec laquelle on peut décrire le phénomène du cyclisme, par exemple. En mécanique quantique, il est possible qu'une particule puisse se trouver à plusieurs endroits en même temps et faire plusieurs choses en même temps. Que vous, en tant que personne, soyez assis sur 2 vélos qui vont tous les deux dans des directions différentes. Tout cela est encore très absurde, mais je ne peux pas le rendre plus concret », déclare Kouwenhoven.
Reste à savoir ce que nous pourrons faire finalement avec les inventions des lauréats du prix Nobel. Selon Kouwenhoven, il peut nous aider à résoudre le problème énergétique, mais il peut également être utilisé dans le domaine de la santé. « En fin de compte, tout a à voir avec la matière et la lumière. Notre corps est aussi constitué d'atomes et nous recevons tous des rayonnements, également utilisés dans le monde médical :la correction laser par exemple et les rayonnements.'
Les travaux des scientifiques ont également inspiré les idées à l'origine du ordinateur quantique, un ordinateur qui, lorsqu'il arrivera, ne fonctionnera pas avec des zéros et des uns mais d'une manière complètement différente et beaucoup plus rapide que celle que nous connaissons actuellement.
Un an trop tôt pour la Belgique ?
Le Belge François Englert, prédicteur du boson de Higgs, et donc l'un des favoris pour le prix Nobel de physique, n'a finalement pas reçu le prix. Selon le physicien des particules Nick van Remortel de l'Université d'Anvers, et impliqué dans l'expérience CMS qui a confirmé le boson de Higgs, 2012 pourrait être au moins un an trop tôt. «Je soupçonne qu'ils devront attendre l'année prochaine, lorsque les deux expériences LHC, CMS et ATLAS, auront analysé l'intégralité de leur échantillon de données et pourront également tester les propriétés de la nouvelle particule avec plus de précision par rapport à l'hypothèse Brout-Englert-Higgs. '
Prix Nobel de physique depuis dix ans
L'année dernière, le prix Nobel de physique a été attribué aux Américains Saul Perlmutter et Adam Riess et à l'Australien d'origine américaine Brian Schmidt. Ils ont reçu le prix de la recherche sur l'univers. Les trois ont enquêté sur les supernovae (étoiles qui explosent) dans les coins reculés de l'univers. Les mesures ont montré non seulement que l'univers est en expansion depuis le Big Bang, mais aussi qu'il s'étend de plus en plus vite.
Un bilan des dix dernières années :
2012 :Serge Haroche (France) et David Wineland (USA) pour leurs recherches pionnières sur la relation entre la lumière et la matière. Ils ont réussi à étudier de très petites particules sans les détruire.
2011 :Saul Perlmutter, Adam Riess (tous deux aux États-Unis) et Brian Schmidt (Australie). Leurs recherches sur les supernovas - des étoiles qui explosent - ont montré que l'univers s'étend de plus en plus vite.
2010 :physicien néerlandais d'origine russe Andre Geim et son collègue russo-britannique Konstantin Novoselov reçoivent le prix pour leurs recherches sur les propriétés du graphène.
2009 :Charles Kao (sino-britannique) reçoit le prix pour son travail de pionnier dans le domaine de communication par fibre optique † Willard Boyle (canadien-américain) et George Smith (États-Unis) sont les fondateurs du capteur d'image CCD utilisé dans les appareils photo numériques.
2008 :Makoto Kobayashi et Toshihide Maskawa (Japon) et Yoichiro Nambu (États-Unis) pour des recherches pionnières sur les quarks, particules élémentaires.
2007 :Albert Fert (France) et Peter Grünberg (Allemagne) pour leurs recherches sur les effets des champs magnétiques. Leurs découvertes ont permis la taille des disques durs d'ordinateurs.
2006 :John Mather et George Smoot (États-Unis) pour leurs recherches sur le rayonnement de fond diffus cosmologique, les vestiges du Big Bang qui a ouvert l'univers à il y a près de 14 milliards de personnes.
2005 :Roy Glauber (États-Unis) pour ses recherches sur le comportement des particules lumineuses ; John Hall (États-Unis) et Theodor Hänsch (Allemagne) pour leurs recherches dans le domaine de la spectroscopie de précision à base de laser.
2004 :David Gross, David Politzer et Frank Wilczek (États-Unis) pour leurs recherches sur la puissance nucléaire forte. Il maintient les protons et les neutrons ensemble dans un atome, ce qui en fait l'une des forces les plus importantes de la nature.
2003 :Aleksej Abrikosov et Vitali Ginzburg (Russie) et Anthony Leggett (États-Unis) pour leurs recherches sur la supraconductivité métaux.
