Relativité : l’effet Terrell-Penrose enfin observé en laboratoire

Dans sa nouvelle de science-fiction Le Nouvel Accélérateur, publiée en 1901, H. G. Wells décrit une drogue qui accélère le métabolisme d’une personne d’un facteur 1 000. Pour les deux protagonistes qui testent vaillamment la potion, le monde semble étrangement ralenti, presque figé. L’histoire a poussé l’un d’entre nous, Peter Schattschneider, de l’université de technologie de Vienne, à se demander : si nous pouvions ralentir le temps, pourrions-nous voir des photons uniques voler à travers l’espace ? Pourrions-nous observer des phénomènes relativistes ? En particulier, pourrions-nous entrevoir les effets d’une prédiction théorique étrange appelée « effet Terrell-Penrose » ?

Cette prédiction stipule que des objets se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière doivent apparaître comme curieusement pivotés, autour de l’axe perpendiculaire au plan du mouvement. Cette notion semble aller à l’encontre d’une autre prédiction de la théorie de la relativité restreinte d’Einstein connue sous le nom de « contraction de Lorentz », qui soutient qu’à mesure que la vitesse d’objets se déplaçant approche celle de la lumière, ces objets se contractent, dans la direction du mouvement. Bien que l’effet Terrell-Penrose ait été pris en compte dans des expériences de pensée et simulé sur ordinateur, il n’avait jamais été démontré dans la vie réelle.

La perspective d’un test en conditions réelles est restée en sommeil jusqu’à récemment, lorsque le collègue de Peter Schattschneider, le physicien spécialiste des technologies quantiques Philipp Haslinger, dans la même université, lui a parlé des expériences conduites dans le cadre du projet Seec [un projet liant science et art, à l’université