Pour la première fois, des physiciens allemands ont réussi à capturer des images d'une molécule en rotation à l'aide de lasers. Ils ont assemblé ces clichés pour créer un film spectaculaire.
Les molécules ne restent pas immobiles : elles vibrent et tournent autour de leur axe. « Cela a longtemps été un rêve en physique moléculaire de visualiser ces mouvements ultrarapides », explique le physicien Jochen Küpper. Réaliser cette prouesse n'a pas été facile. Küpper et son équipe ont utilisé trois lasers pour filmer une molécule de sulfure de carbonyle. Deux lasers infrarouges ont synchronisé la rotation de deux molécules, tandis que le troisième a capturé leur position par des photographies.
Le troisième laser a pris une image toutes les 0,2 picosecondes. Une révolution complète ne dure que 82 picosecondes, soit 0,000 000 000 082 seconde. Les molécules ne survivent pas au flash : le laser les détruit à chaque cliché. Les chercheurs ont donc dû répéter l'expérience 651 fois, une par image.
Ils ont compilé ces images pour produire un film montrant 1,5 révolution de la molécule. « On ne peut pas comparer ce mouvement à celui d'un bâton rotatif. À l'échelle moléculaire, les objets obéissent aux lois de la mécanique quantique. Ainsi, on ne détermine pas une position précise, mais une probabilité d'occupation d'un espace à un instant donné », précise Küpper. Cette incertitude quantique est visible dans la vidéo : elle montre non pas une direction exacte, mais les possibles orientations de la molécule.
