La physique quantique et l’art ont des atomes crochus à la Maison Poincaré à Paris

Aucun mot de science ne charrie autant d’imaginaires. Le terme « quantique » est celui qui raconte les plus grandes avancées scientifiques du XX^e siècle, ces lois physiques qui règnent dans le monde de l’infiniment petit (les électrons, les photons, les atomes…). Ce domaine est aussi synonyme, pour les mortels rêveurs que nous sommes, de science-fiction, celle qui nous projette de « portails quantiques » en « trous noirs », comme dans un film de Christopher Nolan.

Mais, selon vous, qu’est-ce que la physique quantique ? « C’est l’infini et l’univers » ; « c’est une suite de maths, une sensation de tourbillon » ; « c’est comme ça que tu peux atteindre la pleine conscience de toi-même : la dualité de l’esprit, c’est puissant » ; « c’est rien, j’en sais rien, j’ai fait un bac littéraire, ça ne me parle pas du tout »…

C’est avec ces réponses d’anonymes souvent floues et farfelues, recueillies par l’artiste Caroline Delétoille, que l’exposition « Sensation quantique » entre en matière. Très à la mode, dans les films, dans les livres, sur Internet, la physique quantique ouvre la porte à toutes les divagations.

Un travail de recherche-création au cœur d’un monde insaisissable

Dans le 5^e arrondissement de Paris, la Maison Poincaré, musée des mathématiques, nous embarque dans une aventure scientifique issue d’un travail de recherche-création mené par la philosophe Céline Boisserie-Lacroix, spécialiste des liens entre art et science, la physicienne Aurore Young, doctorante au Collège de France et l’artiste Caroline Delétoille.

voir toutes les images

« L’image n’est pas possible dans le monde de l’infiniment petit ; toutes celles auxquelles on peut faire appel pour le décrire sont finalement fausses. »

Céline Boisserie-Lacroix

Le trio a mûri ce projet pour mieux visualiser ce monde insaisissable en rendant ses concepts accessibles, grâce à deux résidences au sein du laboratoire Kastler-Brossel à Paris et au Quantum Matter Institute de Vancouver, au Canada. Leur parcours réunit une vingtaine de peintures, trois installations de l’artiste Caroline Delétoille qui « documente l’ordinaire » au travers d’archives de famille, mais aussi un journal de bord, des photographies, un film signé Chadi Abo, maître des effets spéciaux, et une bande sonore du musicien Max-Louis Raugel, conçue sur la même longueur d’onde.

Des particules particulières

La physique quantique, c’est d’abord une science qui a révolutionné la compréhension du monde au tout début du XX^e siècle. En quelques décennies seulement, elle a bouleversé tout ce qu’on pensait savoir sur la lumière, la matière, l’énergie, etc. «  Quand on parle de l’univers, on évoque des concepts quasiment palpables : si on se donne la peine de sortir un soir pour mettre l’œil dans un télescope, on peut voir les corps célestes : les étoiles, la Voie lactée, note Céline Boisserie-Lacroix. Mais l’image n’est pas possible dans le monde de l’infiniment petit ; toutes celles auxquelles on peut faire appel pour le décrire sont finalement fausses. »

C’est là que les ennuis commencent. Car tous les objets élémentaires, à l’échelle de l’atome, possèdent une double nature d’onde et de corpuscule. Cette singularité veut que l’observation d’une particule la perturbe radicalement, contrairement à notre expérience quotidienne. « Notre intuition, qui se base sur ce qu’on observe dans la vie de tous les jours, a du mal à imaginer que quelque chose puisse se trouver dans deux états à la fois. » Or, cela arrive tout le temps en physique quantique.

Les résonances magnétiques des souvenirs

Cette contre-intuition est au cœur de « Sensation quantique » qui utilise une analogie avec la mémoire pour illustrer ce concept : « À chaque fois qu’on se remémore un souvenir, notre mémoire le reconstruit, le souvenir est à chaque fois différent, explique Céline Boisserie-Lacroix. À plus forte raison si on est plusieurs à se représenter en fait la même scène. »

voir toutes les images

Pour l’illustrer, Caroline Delétoille s’est essayée à la « peinture quantique », où sa manière de traiter le motif d’un repas de famille reflète le principe de Heisenberg, soit le fait de ne pas pouvoir saisir tous les aspects d’une scène ou d’un objet à la fois : on ne verra donc ce déjeuner intime que par fragments ou points de vue tronqués – close-up sur la table servie, convives vus de dos, petit pan de mur fleuri et nuage d’atomes…

Derrière les portes d’un labo de physique quantique

La gigantesque pelote des « quanta » encore loin d’être totalement déroulée, l’expo livre un aperçu de la vie et de la créativité des chercheurs en laboratoire, que l’on suit dans un quotidien à mi-chemin entre navette spatiale et atelier de menuisier. On y croise les « maniaques » de la mesure qui comptent leurs cafés et ceux qui notent méticuleusement sur leur to-do list de « ne pas oublier de lâcher prise. »

voir toutes les images

Pour expliquer le phénomène d’ « intrication » (le fait que deux particules peuvent être liées peu importe la distance qui les sépare), certains de ces scientifiques font montre (croquis à l’appui) de plus ou moins de pédagogie… Accrochés au mur, quelques brouillons gribouillés de formules et investis par Caroline Delétoille sont autant de palimpsestes entre art et science. En cas de problème, selon ces observateurs, une seule chose à faire : « Invoquer le canard pour débloquer la situation. »