Quel est donc ce fameux 5e état de la matière ? Accrochez-vous, ça décoiffe !
Alors, vous vous demandez quel est ce fameux 5e état de la matière ? La question taraude les esprits scientifiques depuis un moment déjà. Préparons-nous à plonger dans les méandres fascinants de la physique, car la réponse pourrait bien vous surprendre. Accrochez-vous bien, parce que ça va devenir… informatif !
Figurez-vous que ce 5e état de la matière pourrait bien être… l’information elle-même ! Oui, oui, vous avez bien lu. L’information. Comme dans les bits et les octets, les algorithmes, et peut-être même les ragots de votre voisine. C’est une hypothèse audacieuse, je vous l’accorde, mais elle est prise très au sérieux par certains chercheurs, et c’est ce qui nous intéresse aujourd’hui.
Les états de la matière : du solide au… données ?
Pour bien comprendre cette histoire de 5e état, faisons un petit retour en arrière. On connaît tous les trois états classiques de la matière, ceux qu’on nous a rabâchés à l’école. Vous savez, le trio infernal : solide, liquide, gazeux. Solide comme un roc, liquide comme… de l’eau, et gazeux comme l’air que l’on respire (enfin, espérons-le, qu’il soit respirable, cet air).
Mais attendez, il y a un quatrième larron dans cette galère : le plasma ! Ah, le plasma… Moins palpable que les trois autres, il faut bien l’avouer. On le croise dans les éclairs, les aurores boréales, et ces écrans télé qui nous hypnotisent tant. Le plasma, c’est un gaz tellement chauffé que les électrons se font la malle et laissent derrière eux des ions joyeusement chargés. Ambiance électrique garantie !
Et puis, histoire de pimenter un peu le tout, on a les états exotiques. Des noms à coucher dehors : état supercritique, état supersolide… On dirait des Pokémon de niveau supérieur. Et le condensat de Bose-Einstein, souvent pointé du doigt comme un potentiel 5e état. Imaginez un groupe de particules tellement refroidies qu’elles se mettent à agir comme une seule et même entité quantique. C’est étrange, fascinant, et ça donne envie de mettre un pull.
L’information : une masse cachée et un pouvoir insoupçonné
Mais revenons à notre information, cette candidate inattendue au titre de 5e état. L’idée, un peu folle au premier abord, est que l’information ne serait pas juste une abstraction, un truc immatériel. Non, selon certains scientifiques, elle serait au cœur même de la matière, qu’elle soit inerte ou vivante. Cachée dans les particules élémentaires, codée dans notre ADN… L’information serait partout, comme une sorte de sauce secrète de l’univers.
Et le plus dingue ? Cette information pourrait avoir une masse, une masse mesurable ! Et mieux encore, elle pourrait agir sur son environnement. Imaginez un peu le tableau : nos informations, nos données, nos selfies, tout ça avec un poids et une capacité à influencer le monde autour de nous. De quoi donner le vertige, non ?
Einstein, Shannon et Landauer : le trio infernal de l’information massique
Tout ça semble un peu sorti de nulle part, je vous l’accorde. Mais cette hypothèse ne sort pas du chapeau d’un magicien. Elle s’appuie sur des théories bien établies, des piliers de la physique moderne. On commence avec Albert Einstein et sa fameuse relativité générale. Vous savez, E=mc2, le lien entre la masse et l’énergie. Un classique, mais toujours aussi efficace.
Ensuite, on fait un détour par Claude Shannon, le père de la théorie de l’information. C’est lui qui a quantifié l’information et inventé le bit numérique. Le bit, cette unité de base de l’information, le « oui » ou « non » fondamental qui régit nos ordinateurs et nos vies numériques. Merci Shannon !
Et pour boucler la boucle, on invoque Rolf Landauer et sa théorie qui rapproche la thermodynamique et la théorie de l’information. En gros, Landauer a montré qu’effacer de l’information, ça coûte de l’énergie. L’information et l’énergie seraient donc intimement liées. Ça commence à faire beaucoup de coïncidences, non ?
En combinant ces trois théories, certains physiciens en arrivent à un principe d’équivalence masse-énergie-information. Un peu comme si la masse, l’énergie et l’information étaient trois faces d’une même pièce cosmique. Et si l’information avait une masse, elle devrait se manifester par des effets gravitationnels. De quoi donner des idées aux astrophysiciens en mal de matière noire, tiens !
Une expérience pour prouver l’info-matière : effacer pour mesurer
Alors, comment vérifier tout ça ? Parce que des théories, c’est bien joli, mais il faut les mettre à l’épreuve de l’expérience. Et c’est là que Melvin Vopson, de l’université de Portsmouth, entre en scène avec son protocole expérimental. L’objectif : mesurer la masse de l’information en… l’effaçant. Un peu comme si on voulait peser le vent en le faisant disparaître (bonne chance pour ça, au passage).
L’idée géniale (si, si, géniale !) est d’utiliser des collisions particule-antiparticule. Prenez un électron et un positron, par exemple. Quand ils se rencontrent, c’est le choc des titans, l’annihilation totale ! Leurs masses se convertissent en énergie, sous forme de photons gamma, ces particules de lumière super énergétiques.
Mais selon la théorie de Vopson, il devrait se passer autre chose. En plus des photons gamma, la collision électron-positron devrait créer des photons infrarouges, beaucoup moins énergétiques. Ces photons infrarouges seraient le témoignage de l’annihilation de l’information contenue dans l’électron et le positron. Un peu comme la fumée qui s’échappe après un tour de magie.
Et le plus précis, c’est que Vopson et son équipe ont même estimé la longueur d’onde de ces photons infrarouges : environ 50 micromètres. De quoi aiguiller les expérimentateurs qui voudraient tenter l’expérience. On parle de sodium 22 comme source de positrons, d’un film d’aluminium pour les annihilations, et d’un film de tungstène pour protéger les détecteurs des photons gamma et infrarouges. Tout un programme !
Et après ? Un nouveau champ de la physique ?
Si cette expérience s’avère concluante, si on détecte ces fameux photons infrarouges, alors ça pourrait être une petite révolution. Non seulement on aurait une preuve que l’information a une masse, mais on ouvrirait un nouveau champ de recherche en physique. Un champ où l’information ne serait plus juste un outil de description, mais un acteur fondamental de la réalité.
Et qui sait, peut-être que cette information massique pourrait nous aider à comprendre des mystères comme la matière noire. Certains physiciens, un peu rêveurs, imaginent déjà que la matière noire, cette substance invisible qui compose l’essentiel de la masse de l’univers, ne serait rien d’autre que… de l’information ! Avouez que ça aurait de la gueule, non ?
Alors, l’information, 5e état de la matière ? L’expérience nous le dira. En attendant, on peut se dire que la science n’a pas fini de nous étonner. Et que parfois, les idées les plus folles sont celles qui nous font avancer. Alors, restons informés, et continuons à nous poser des questions. C’est peut-être ça, finalement, le véritable 5e état de la matière : la curiosité humaine. Non, je plaisante (enfin, peut-être pas complètement).