Lors de la remise du Prix Solvay 2017, le jeune physicien belge Vincent Ginis a prononcé un discours sur un sujet aussi fascinant qu’inattendu : l’interdisciplinarité scientifique est sur le point de faire de l’invisibilité une réalité !

Vincent Ginis

Professeur auxiliaire à la Vrije Universiteit de Bruxelles et Professeur invité à Harvard, Vincent Ginis est un brillant scientifique récompensé par Solvay en 2014. Il figure également au classement 2017 des “50 pionniers de la technologie” en Belgique. Spécialisé dans l’étude de l’optique, il milite en faveur de la combinaison de différentes disciplines scientifiques, ou “langages”, pour faire avancer la recherche.

Il prouve ses dires en démontrant que l’application de la théorie de la relativité d’Einstein au domaine de l’optique permet de rendre un objet invisible. Vous êtes perdu ? Imaginez qu’en utilisant la courbure de l’espace-temps, les scientifiques puissent trouver un moyen de dévier les rayons de lumière afin qu’ils contournent un objet, rendant ainsi ce dernier invisible. “En d’autres mots, l’indice de réfraction d’un matériau créé par l’homme a le même effet sur la lumière que la courbure de l’espace-temps dans le cosmos”, explique VincentGinis, en citant la cape d’invisibilité d’Harry Potter afin de s’assurer que tout le monde comprenne de quoi il retourne.

Ce n’est plus de la science fiction. La principale difficulté, qui consistait à trouver les bons matériaux et les bons paramètres rendant possible la courbure de la lumière, a été surmontée grâce à la nanotechnologie, et en particulier les métamatériaux, des “matériaux artificiels créés à l’échelle sub-longueur d’onde, plus petite que la longueur d’onde de la lumière.” Une fois les concepts en place, il ne restait plus qu’à déterminer comment les appliquer dans la vie réelle. La course à l’invisibilité a alors commencé.

 

La course à l’invisibilité

La première étape majeure a été franchie en 2006. En partant de ce principe, les scientifiques sont parvenus à fabriquer la première véritable cape d’invisibilité ! Certes, elle fonctionnait uniquement sur les fréquences GHz, si bien que l’objet était invisible pour les smartphones, qui communiquent sur ces fréquences, mais pas pour l’œil humain. Or cet obstacle a été surmonté trois ans plus tard avec la conception de la première cape d’invisibilité fonctionnant à la lumière visible. Cependant, elle était plus petite que l’épaisseur d’un cheveu, et pouvait donc rendre invisible uniquement les objets trop petits pour être visibles…

Le dernier grand défi restant à relever était donc l’agrandissement à l’échelle humaine, ce qui a été chose faite en 2016, avec la création d’un cylindre semi-transparent pouvant dissimuler partiellement un chat ! Loin d’être parfait, le cylindre n’était pas entièrement transparent, et “on pouvait clairement distinguer la réfraction de la lumière, l’effet arc-en-ciel, aux extrémités du dispositif”, mais tous ces progrès successifs signifient que l’invisibilité est désormais à la portée des technologies les plus avancées pouvant être imaginées par l’homme.

Tout ceci a été rendu possible par la suppression des barrières entre les différentes disciplines scientifiques. La mécanique quantique, la relativité, la thermodynamique, la physique des plasmas, l’électromagnétisme et la physique des particules utilisent leurs propres jargons et concepts pour décrire le monde physique, et les percées majeures deviennent possibles lorsque l’on emprunte le langage d’une discipline pour l’appliquer à une autre.

C’est ainsi que depuis 2006, la théorie de la relativité a été appliquée à des domaines  qui n’ont rien à voir avec l’étude des trous noirs ou le voyage dans le temps. Cela se traduit par exemple par le détournement des ondes hydrodynamiques lors de raz-de-marée. Des capes d’invisibilité anti-vague à grande échelle sont actuellement en cours de réalisation. On peut envisager des installations similaires pour détourner les ondes sismiques des habitations, ou encore le son ou la chaleur d’objets… L’invisibilité ne se résume pas au fait de passer inaperçu !

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