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23 juillet 2009
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin
Intrication des particules quantiques chez l'oiseau
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.
Automates
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Or
la revue du MIT Technology Review vient à cet égard
de publier sur son blog des informations surprenantes
