Nouvelle interprétation quantique propose une explication corpusculaire de l'expérience des fentes de Young

Une proposition théorique formulée en 2025 remet en question un principe fondamental de la physique moderne concernant la nature de la lumière. Cette nouvelle lecture de la célèbre expérience des fentes de Young suggère que le motif d'interférence observé peut être intégralement expliqué en considérant uniquement les photons dans des états quantiques distincts, rendant ainsi obsolète l'invocation de la nature ondulatoire de la lumière.

Les résultats de cette recherche ont été diffusés en avril 2025 dans la revue scientifique Physical Review Letters. Cette avancée conceptuelle est l'œuvre de Celso J. Villas-Boas et de ses collaborateurs de l'Université Fédérale de São Carlos, au Brésil. L'explication repose sur une analyse mathématique sophistiquée qui postule l'existence d'« états sombres » des photons, lesquels n'interagissent pas avec le détecteur, ce qui rend compte des franges d'obscurité observées. Simultanément, les « états brillants » des photons expliqueraient les franges lumineuses. Cette approche soutient que les régions sombres du motif contiennent effectivement des photons, contrairement à l'interprétation où l'annulation serait due à une interférence destructive d'ondes.

Ce développement est particulièrement pertinent en 2025, année désignée par les Nations Unies comme l'Année internationale de la science et de la technologie quantiques. Il défie directement le principe de la dualité onde-corpuscule, un concept central depuis les travaux fondateurs de Louis de Broglie et Albert Einstein. L'expérience historique des fentes de Young, initialement menée par Thomas Young en 1801 pour établir la nature ondulatoire de la lumière, est ainsi soumise à une réinterprétation majeure.

L'analyse proposée par Villas-Boas et son équipe constitue un défi théorique aux interprétations établies de la mécanique quantique concernant la lumière. Le concept d'« états sombres » offre une explication alternative à l'interférence destructive, représentant un réalignement novateur des observations empiriques. Cette perspective ouvre des pistes d'investigation expérimentale futures, notamment en explorant si le rayonnement thermique pourrait posséder de tels états inobservables, nécessitant une vérification rigoureuse.

Historiquement, le débat sur la nature de la lumière oppose depuis le XVIIe siècle les tenants de l'onde, comme Christian Huygens, aux partisans du corpuscule, tel Isaac Newton. La mécanique quantique a tenté de réconcilier ces vues par la complémentarité de Bohr. L'approche de De Broglie-Bohm suggère une coexistence de l'onde pilote et du corpuscule. La nouvelle proposition brésilienne vise à éliminer la nécessité de l'onde pour expliquer les franges, en se concentrant uniquement sur les états des photons détectés ou non détectés.

L'impact de cette publication est notable, notamment via une vidéo explicative connexe qui a rapidement dépassé les 700 000 vues, signalant un intérêt public pour cette réévaluation théorique.