Devant l’instabilité des significations et des sentiments, on peut certes postuler un désordre mais pourquoi le prescrire indescriptible, impénétrable et définitivement opaque ? […] Pourquoi ne pas tenter de les lire d’emblée comme le patient, c’est-à-dire déployés à partir de la polarisation centrale, et tenter d’en rendre compte ?

... nous ne savons pas comment reconnaître qu’un établissement est systémique, pas plus que nous ne savons mesurer l’instabilité financière d’un établissement donné ou résultant de ses interconnexions avec d’autres (...) Tout ce dont nous disposons, pour mesurer la stabilité financière, c’est de constater que nous sommes en temps de guerre ou de paix.

Elle continue à me regarder droit dans les yeux et entame la liste de toutes les choses qu’elle regrette d’avoir faites et me demande pardon pour les coups, les claques, la violence chronique, l’instabilité émotionnelle, l’insécurité, le poids qu’elle a fait peser sur moi, sur nous, le regret infini qu’elle a de ne pas avoir pris les choses en main plus tôt, et la souffrance que c’est encore, pour elle, tous les jours, d’avoir été la mère qu’elle a été.

Partant de l’instabilité permanente des atomes et des molécules, Erwin Schrödinger se demande comment les espèces vivantes peuvent être aussi stables qu’elles semblent l’être à l’échelle de quelques générations. Son raisonnement démarre par les atomes – sujet qu’il connaît comme personne - et construit pas à pas un scénario pouvant expliquer la stabilité relative de molécules responsables de la stabilité des espèces. A l’époque, on ne connaît pas le siège exact du support de l’hérédité et encore moins la structure de l’ADN. Il imagine donc que la seule solution possible est qu’il doit exister – quelque part dans les chromosomes – une structure dite " apériodique " d’une grande stabilité et porteuse d’une information cruciale pour l’élaboration du vivant : une structure qui serait à la fois le plan de l’architecte et le matériau du maçon.

1 • La radioactivité, c’est la "propriété qu’ont certains noyaux atomiques de se transformer spontanément en émettant divers rayonnements".

2 • La matière est constituée d’atomes, eux-mêmes composés d’un noyau central, autour duquel se déplacent des électrons.

3 • Le noyau est composé de particules appelées nucléons, dont il existe deux types : les protons, qui portent une charge électrique positive, et les neutrons, électriquement neutres.

4 • Si la plupart des atomes comportent un noyau stable, le noyau des atomes radioactifs est en revanche instable. Il parvient à un état plus stable en se transformant.

5 • Lorsque l’instabilité vient d’un excès de nucléons, le noyau, trop lourd, éjecte spontanément une particule composée de deux neutrons et deux protons, dite particule alpha.

6 • Lorsque l’instabilité provient d’un déséquilibre entre protons et neutrons, un neutron se transforme en proton (ou l’inverse).

7 • La particule éjectée, dite bêta, est soit un électron, soit un positon (équivalent positif de l’électron).

8 • Une transformation alpha ou bêta est appelée désintégration ou transmutation.

9 • Souvent, le nouveau noyau issu de la désintégration comporte encore un surcroît d’énergie dont il se débarrasse en émettant des rayonnements électromagnétiques, dits rayonnements gamma.

10 • Les rayonnements alpha, bêta et gamma sont ionisants : ils sont suffisamment énergétiques pour arracher des électrons aux atomes qu’ils rencontrent sur leur trajet.

Physique : des chercheurs observent une “pluie quantique” pour la première fois

Des chercheurs ont récemment observé, pour la première fois, un phénomène baptisé " pluie quantique ", à la frontière entre la physique des fluides classique et la mécanique quantique. Cette découverte, réalisée grâce à une expérience sophistiquée, ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension fondamentale de la matière et pour le développement de technologies quantiques avancées2.

Points clés et aspects novateurs

1. Contexte physique classique et analogie

- Le phénomène de la formation de gouttelettes (ex : pluie sur une vitre) est régi par des principes classiques, notamment le principe de moindre action (Lagrange) qui conduit à la minimisation de la surface d’un liquide, et donc à la formation de gouttes sphériques via la tension superficielle.

- Cette tension superficielle est aussi responsable de l’instabilité de Plateau-Rayleigh : un jet de liquide finit par se fragmenter en gouttelettes au-delà d’une certaine longueur, phénomène fondamental en physique des fluides et crucial dans de nombreux domaines appliqués.

2. Question centrale et nouveauté expérimentale

La question fondamentale posée par les chercheurs : ces phénomènes classiques (tension superficielle, instabilité de Plateau-Rayleigh) existent-ils aussi dans le monde quantique ?

Jusqu’à présent, ces instabilités étaient connues dans les liquides classiques et observées dans l’hélium superfluide, mais jamais dans un gaz atomique ultrafroid.

3. L’expérience : création et manipulation de gouttelettes quantiques

- Les chercheurs ont utilisé un mélange gazeux de rubidium-87 et de potassium-41, refroidi à une température proche du zéro absolu, pour créer des gouttelettes quantiques, entités stabilisées uniquement par des effets quantiques.

- Grande innovation : introduction d’un laser comme " tuteur électromagnétique " permettant de canaliser ces gouttelettes et de les étirer en filaments sur une longue distance, créant ainsi une analogie structurelle avec les jets de liquide classique.

4. Observation de la " pluie quantique "

- À partir d’une distance critique, ces filaments quantiques deviennent instables et se fragmentent en plusieurs gouttelettes individuelles, reproduisant à l’échelle quantique l’instabilité de Plateau-Rayleigh observée dans les jets de liquides classiques.

Cette dynamique de rupture a été décrite à l’aide d’expériences et de simulations numériques, confirmant que l’instabilité capillaire existe aussi dans le domaine quantique.

5. Implications fondamentales et technologiques

- Cette observation prouve que certains phénomènes de la physique des fluides classiques trouvent leur équivalent dans le monde quantique, ce qui éclaire la frontière entre physique classique et quantique, encore largement inexplorée et source de nombreuses énigmes scientifiques2.

- Les gouttelettes quantiques pourraient servir de base à la création de réseaux pour des applications futures en technologies quantiques (ordinateurs, capteurs), en optique, nanotechnologies et science des matériaux.

Cette avancée offre un nouveau cadre expérimental pour manipuler et étudier la matière quantique, ouvrant la voie à de potentielles innovations dans la compréhension et l’utilisation des états exotiques de la matière.

Points particulièrement intéressants et novateurs

- Première observation de l’instabilité de Plateau-Rayleigh dans un gaz atomique quantique : jusqu’ici jamais observée dans ce contexte, elle était limitée aux liquides classiques et à l’hélium superfluide24.

- Utilisation du laser comme guide d’ondes pour structurer la matière quantique : cette méthode permet de manipuler la forme et la dynamique des gouttelettes quantiques de manière inédite2.

- Confirmation expérimentale d’une analogie profonde entre physique classique et quantique : la découverte montre que les lois gouvernant la fragmentation des jets de liquide s’appliquent aussi à des systèmes quantiques, ce qui rapproche deux domaines traditionnellement séparés.

- Perspectives applicatives : la possibilité de créer et de contrôler des réseaux de gouttelettes quantiques ouvre des perspectives pour les technologies de l’information quantique et la conception de nouveaux matériaux.

Conclusion

La découverte de la " pluie quantique " représente une avancée majeure dans la compréhension de la matière à l’interface du monde classique et quantique. Elle offre un nouveau terrain d’exploration pour la physique fondamentale et des applications potentielles dans les technologies quantiques, tout en illustrant la puissance des analogies entre phénomènes macroscopiques et quantiques.

Ils affirmaient que ces planètes ne pouvaient pas exister, l’univers vient de leur donner tort

Nous avons tous admiré ces décors spectaculaires de science-fiction dans les salles obscures des cinémas : des planètes baignées par la lumière de deux soleils, comme Tatooine dans Star Wars. Mais dans les bureaux feutrés des astrophysiciens, cette configuration relevait de l’impossible théorique. Une planète ne devrait tout simplement pas pouvoir survivre en orbite autour de deux étoiles rapprochées, l’instabilité gravitationnelle condamnant toute formation planétaire. Sauf que personne n’a prévenu l’univers de cette interdiction. Et la découverte que viennent de publier des chercheurs dans Astronomy & Astrophysics pulvérise non seulement cette certitude, mais établit plusieurs records scientifiques simultanément.

Trois planètes là où aucune ne devrait exister

Le système TOI-2267 ressemble à un défi lancé directement aux modèles théoriques de formation planétaire. Deux petites étoiles froides y dansent l’une autour de l’autre, séparées par environ 1,2 milliard de kilomètres. Cette distance peut sembler considérable, mais elle représente moins que celle séparant Saturne du Soleil dans notre propre système. À l’échelle cosmique, ces deux astres sont donc remarquablement proches.

L’équipe menée par Sebastián Zúñiga-Fernández, chercheur du groupe ExoTIC de l’Université de Liège, a confirmé la présence de deux exoplanètes dans ce système chaotique. Mieux encore, des indices solides suggèrent l’existence d’une troisième planète. Toutes affichent des dimensions comparables à celles de la Terre, ajoutant une couche supplémentaire de fascination à cette découverte.

Une architecture planétaire sans précédent

Ce qui transforme cette trouvaille en véritable révolution scientifique, c’est la répartition des planètes dans le système. Deux d’entre elles orbitent autour d’une des étoiles, tandis que la troisième accompagne sa compagne stellaire. Cette configuration fait de TOI-2267 le premier système binaire connu où des planètes en transit ont été détectées autour des deux étoiles simultanément.

Le transit, cette méthode d’observation qui consiste à mesurer la légère baisse de luminosité d’une étoile lorsqu’une planète passe devant elle, permet non seulement de confirmer l’existence des planètes mais aussi d’en déterminer certaines caractéristiques physiques. Réussir à capturer ces transits autour des deux composantes d’un système binaire compact représente un exploit technique remarquable.

Une collection de records scientifiques

Francisco J. Pozuelos, ancien membre du groupe ExoTIC et actuellement chercheur à l’Instituto de Astrofísica de Andalucía, ne cache pas son enthousiasme face à l’ampleur de la découverte. TOI-2267 établit simultanément plusieurs records : il s’agit de la paire d’étoiles avec planètes la plus compacte jamais observée, mais également la plus froide.

Ces records ne sont pas de simples curiosités statistiques. Ils repoussent concrètement les limites de ce que nous pensions possible en matière de formation et de stabilité planétaire. Chaque nouvelle frontière franchie oblige la communauté scientifique à repenser ses modèles théoriques et à élargir le spectre des configurations planétaires envisageables.

(Image : Impression d’artiste du système planétaire particulier TOI-2267.)

Quand l’univers réécrit nos manuels

L’histoire de l’astronomie exoplanétaire est jalonnée de ces moments où l’observation contredit la théorie. Les premiers modèles de formation planétaire reposaient exclusivement sur l’unique exemple dont nous disposions : notre système solaire. Puis vinrent les Jupiters chauds, ces géantes gazeuses collées à leur étoile là où nos modèles n’en prévoyaient aucune. Puis les super-Terres, totalement absentes de notre voisinage cosmique. Maintenant, ces systèmes binaires peuplés de planètes rocheuses.

Pour Zúñiga-Fernández, TOI-2267 représente bien plus qu’une anomalie fascinante. C’est une opportunité unique de tester les limites des modèles de formation planétaire dans des environnements que les scientifiques qualifient pudiquement de " complexes ". Ces trois planètes de taille terrestre, évoluant dans un ballet gravitationnel que nous pensions destructeur, nous forcent à reconsidérer nos certitudes sur les conditions nécessaires à l’émergence des mondes rocheux.

Un laboratoire cosmique exceptionnel

Pozuelos résume parfaitement l’importance de cette découverte : ce système constitue un véritable laboratoire naturel permettant de comprendre comment des planètes rocheuses peuvent non seulement se former, mais surtout survivre dans des conditions dynamiques extrêmes. Là où les astrophysiciens anticipaient une instabilité fatale, l’univers démontre une résilience inattendue.

Cette découverte élargit considérablement notre compréhension de la diversité des architectures planétaires possibles dans notre galaxie. Si des planètes peuvent persister dans un environnement aussi chaotique que TOI-2267, combien d’autres configurations " impossibles " attendent d’être découvertes ? Et surtout, combien de mondes potentiellement habitables avons-nous écartés de nos recherches simplement parce que nos modèles les jugeaient improbables ?