25 mai 2021 — Quand il se déplace dans le vide, un photon de lumière atteint une vitesse d’environ 300 mille kilomètres par seconde, une limite qui jusqu’à présent était inviolable.
Mais on vient de découvrir que la lumière a certaines fonctionnalités qui permettent d’enfreindre cette règle. Malheureusement cela n’accélérera pas les voyages interstellaires, mais cela aidera à créer une toute nouvelle classe de lasers.
Les physiciens cherchent depuis longtemps la limitation de la vitesse des impulsions lumineuses, les accélérant et même les ralentissant jusqu’à un arrêt virtuel complet mais virtuel. Divers matériaux ont été utilisés, tels que des gaz atomiques froids, des cristaux réfractifs et des fibres optiques.
Cette fois, des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie et de l’Université de Rochester à New York l’ont manipulé à l’intérieur de groupes de particules chargées, en ajustant la vitesse des ondes lumineuses dans le plasma à environ un dixième de la vitesse habituelle dans le vide et jusqu’à 30% plus rapidement.
VERS DES LASERS DE PLUS EN PLUS RAPIDES
Les impulsions de photons peuvent entrer en collision de manière à créer des ondes. Les ondes lumineuses traversent la matière à une vitesse décrite par les chercheurs comme une vitesse de groupe, et c’est cette «onde d’ondes» que les scientifiques ont contrôlé en changeant les conditions électromagnétiques.
En prélevant des électrons dans un flux d’ions d’hydrogène et d’hélium à l’aide d’un laser, les chercheurs ont pu modifier la vitesse de groupe des impulsions lumineuses envoyées à travers le plasma par une seconde source de lumière.
D’un point de vue pratique, l’expérience n’est pas du tout utile pour les voyages interstellaires, mais incroyable pour les lasers et créera ainsi une nouvelle génération puissante de ces appareils. Les lasers utilisent aujourd’hui des matériaux optiques à l’état solide qui ont tendance à être endommagés à des énergies élevées. L’utilisation de flux de plasma pour modifier les caractéristiques de la lumière devrait résoudre ce problème.
François Deymier (rédaction btlv.fr)
