Un physicien indépendant construit un argument en faveur de l'abandon de la gravité quantique.

Le monde de la physique est confronté à une division. La théorie de la relativité générale, qui capture l’essence de la gravité, est en contradiction avec la physique quantique. Pour combler ce fossé, d’innombrables physiciens ont consacré leur carrière à développer une théorie de la gravité quantique.

Cependant, Jonathan Oppenheim, physicien, propose une divergence dramatique. Il suggère que la gravité pourrait être fondamentalement un concept classique, ce qui implique qu'elle pourrait ne pas avoir de nature quantique du tout, ce qui est considéré comme très peu conventionnel dans ce domaine.

Selon Oppenheim, affilié à l'University College London, "Quand nous avons commencé, peut-être 99 pour cent de nos collègues pensaient que nous étions des cinglés et ce chiffre est maintenant tombé à peut-être 70 pour cent".

Toutes les forces connues, à l’exception de la gravité, sont construites dans le domaine de la physique quantique. La théorie dominante est que la gravité devra se conformer à ses homologues quantiques. Oppenheim, cependant, postule que la gravité est distincte. Contrairement à d’autres forces qui progressent dans le cadre de l’espace-temps, la gravité implique la distorsion de l’espace-temps lui-même. Ainsi, de l’avis d’Oppenheim, « il n’est pas vraiment clair qu’elle doive avoir une nature quantique ».

Plusieurs théorèmes interdits ont été formulés par des physiciens et pourraient interdire une théorie classique de la gravité. Ces théorèmes mettent en évidence des arguments contradictoires, apparemment mortels pour la théorie classique de la gravité, qui surviennent lorsque la gravité classique est appliquée aux particules quantiques. Oppenheim suggère que ces obstacles pourraient être surmontés en introduisant un certain caractère aléatoire dans la façon dont l'espace-temps se courbe en réaction aux particules quantiques. Ceci est mentionné dans un rapport publié le 4 décembre dans le Physical Review X.

La théorie d'Oppenheim intègre un élément de hasard, ce qui entraîne un champ gravitationnel variable pour une particule plutôt qu'un champ fixe. Ainsi, contrairement à la version conventionnelle de la gravité classique, le champ gravitationnel d’une particule ne révèle pas par quelle fente elle a traversé. Les particules peuvent traverser les fentes en superposition et le motif d'interférence est récupéré, rétablissant la possibilité que la gravité soit classique.

Oppenheim et son équipe suggèrent des expériences permettant de tester cette théorie en recherchant des preuves de ces fluctuations gravitationnelles aléatoires, comme indiqué le 4 décembre dans Nature Communications. Selon le co-auteur de l'étude, Zach Weller-Davies, qui a mené la recherche à l'Institut Périmètre de physique théorique à Waterloo, au Canada, « essentiellement, vous mesurez très précisément la réponse d'une masse à un champ gravitationnel ».

Vivishek Sudhir, physicien du MIT, estime qu'Oppenheim a « mené une renaissance » en essayant de réconcilier la gravité classique avec la physique quantique. Sudhir prévoit de valider la théorie avec une variété d'expériences différentes, évaluant les corrélations entre les mouvements de deux masses qui interagissent gravitationnellement. Cependant, Sudhir reconnaît certains aspects de la théorie que d'autres physiciens pourraient trouver insatisfaisants, comme son irréversibilité, c'est-à-dire l'absence de méthode permettant de retracer une interaction à partir de son point final.

Malgré cela, plusieurs partisans de la gravité quantique estiment que ces travaux ont de la valeur. Flaminia Giacomini de l'ETH Zurich déclare: «La raison pour laquelle ce travail m'intéresse n'est pas vraiment parce que je pense que la gravité est classique.» Que la gravité soit classique ou quantique, le résultat est intrigant. Elle affirme que comprendre les implémentations potentielles de la gravité classique est essentiel pour étayer la preuve que la gravité est quantique. "Ce n'est qu'ainsi que nous pourrons prouver de manière convaincante que la gravité n'est pas compatible avec une description classique."