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Du
côté des labos.
Intrication
des particules quantiques chez l'oiseau
par
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 23/07/2009
image MIT
De
nombreux biologistes ayant des connaissances en physique quantique
se demandent si le développement des organismes vivants,
depuis les 4,5 milliards d'années que ceux-ci existent,
n'a pas d'une façon ou d'une autre bénéficié
d'une interaction entre le monde quantique dit microscopique
et le monde macroscopique. Si l'on admet que le monde quantique
constitue l' «étoffe de la réalité»
(1) [selon l'expression du physicien
britannique David Deutsch], il serait étonnant que
des mécanismes utilisant des effets quantiques n'aient
pas été sélectionnés par l'évolution
au fil du temps.
Nombre de processus biologiques demeurent encore mystérieux,
qu'il s'agisse de leurs manifestations actuelles ou des conditions
dans lesquelles ils sont apparus. On peut logiquement soupçonner
que des processus quantiques y interviennent mais que nous
ne sommes pas encore capables de les identifier. Cependant,
les difficultés considérables que rencontrent
les physiciens pour créer en laboratoire des particules
quantiques et conduire des expériences avec elles en
évitant leur décohérence, ont jusqu'à
présent fait penser qu'étudier l'interaction
entre un «bit» quantique et un organe biologique
aussi petit soit-il, mais néanmoins composé
de milliers d'atomes chauds et humides, relevait de l'impossible.
Or
la revue du MIT Technology Review vient à cet
égard de publier sur son blog des informations surprenantes(2).
Elles reprennent des articles précédemment publiés
sur ce dernier, dont nous donnons les références
en note. Ces articles montraient que des processus d'intrication
quantiques pourraient expliquer aussi bien la photosynthèse(3)
que la façon dont les oiseaux naviguent en utilisant
le champ magnétique terrestre(4).
Concernant
ce dernier phénomène, depuis longtemps soupçonné
mais non encore éclairci, une équipe dirigée
par le Dr Vladko Vedral de l'Université d'Oxford vient
d'apporter de nouveaux éléments. Ils complètent
et précisent ceux évoqués par le Dr Yannis
Kominis de l'Université de Crète précité.
Selon le modèle établis par ces scientifique,
les oiseaux disposeraient de molécules à l'arrière
de leurs yeux, sur la rétine, qui seraient sensibles
à la fois aux photons reçus par l'oeil et au
champ magnétique terrestre. Lorsque l'une de ces molécules
absorbe un photon, une paire d'électrons intriqués
est générée et l'un des électrons
intriqué du couple est transféré dans
une autre partie de la molécule.
En
l'absence de champ magnétique, la paire se
recombinerait pour redonner l'électron dans
son état initial. Mais le champ magnétique
peut modifier le spin de l'un des électrons
intriqués, permettant à ceux-ci de se recombiner
immédiatement dans un état différent.
La molécule adopterait alors un nouvel état
que l'oiseau pourrait percevoir.
Le point important est que l'état d'intrication
pourrait être maintenu avant décohérence
pendant une durée d'environ 100 microsecondes.
Cette durée est considérable alors que les
expériences portant sur l'intrication dans
des systèmes physiques montrent que celle-ci, aux
conditions des expériences, ne peut durer plus de
80 microsecondes.
Les chercheurs font valoir un point encore plus surprenant
: l'utilisation des phénomènes d'intrication
dans les processus de magnétoréception biologique
ainsi étudiés n'est qu'un sous-produit de ces
processus. Elle n'en constitue pas le cœur. Tout se passe
comme si l'organisme biologique, en évoluant, avait
profité d'une propriété quantique qui
se trouvait disponible mais ne l'aurait en rien «inventée»,
si l'on peut dire. De là à penser que bien d'autres
molécules et atomes présents dans les organismes
vivants utilisent l'intrication sans que nous le sachions,
y compris dans le fonctionnement de nos propres corps, cerveaux
et cellules germinales, il n'y a qu'un pas. Ainsi s'ouvrirait
un domaine fascinant de recherches.
Rappelons que depuis longtemps, le Pr JohnJoe Macfadden, de
l'Université de Surrey - que nous avions déjà
cité à l'époque - avait affirmé
quelque chose de semblable, dans l'incrédulité
générale(5). Il semble
avoir depuis abandonné ce thème.
Notes
(1) David Deutsch "L'étoffe
de la réalité Cassini", 2003. Traduction
française de The Fabric of Reality, 1997 - Voir
la recension de cet ouvrage.
(2) Voir "Bird Navigation Breaks
Entanglement Record" :
http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/23748/
http://arxivblog.com/?p=370
(3) Voir "First Evidence of Entanglement
in Photosynthesis" :
http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/23581/
(4) Voir "Quantum Zeno Effect
Underpinning the Radical-Ion-Pair Mechanism of Avian Magnetoreception
": http://arxiv.org/abs/0804.2646
(5) Pr. Mc Fadden, site personnel : http://www.surrey.ac.uk/qe/
