L'expérience controversée de Fermi, menée pour rechercher des signes possibles que notre univers pourrait être un hologramme, n'a rien trouvé. Il est appelé Holomètre ("interféromètre holographique"), et c'est l'idée originale du physicien du laboratoire Fermi Craig Hogan. Il l'a inventé en 2009 pour tester le principe dit holographique.
Dans les années 1970, le physicien Yaakov Bekenstein a montré que les informations sur les intérieurs d'un trou noir sont codées sur sa surface bidimensionnelle («frontière»), et non dans son volume tridimensionnel. Vingt ans plus tard, Leonard Susskind et Gerard t'Hooft étendirent cette idée à l'univers entier, l'assimilant à un hologramme: notre univers tridimensionnel dans toute sa beauté découle d'un «code source» bidimensionnel. Le journaliste du New York Times, Dennis Overbye, a comparé l'idée d'hologramme à une boîte de soupe. Toute la «substance» de l'univers, y compris les humains, constitue la «soupe» à l'intérieur du pot, mais toutes les informations décrivant cette substance sont inscrites sur l'étiquette sur le bord du pot.
Au départ, Susskind a traité l'idée comme une métaphore, mais après avoir fait quelques calculs, il est arrivé à la conclusion qu'elle pouvait être complètement littérale: l'univers tridimensionnel peut être une projection d'informations bidimensionnelles sur la frontière.
Depuis lors, le principe holographique est devenu l'une des idées les plus influentes de la physique théorique, bien que beaucoup le considèrent comme non testable, du moins pour l'instant. (La vérification nécessiterait une exploration rapprochée du trou noir, une perspective décourageante pour laquelle nous n'avons pas encore de technologie.) Hogan a quand même décidé de l'essayer. Holomètre recherche un type particulier de bruit holographique - une sorte de frisson quantique de l'espace-temps - en utilisant une configuration plutôt modeste: un réseau de lasers et de miroirs dans un tunnel souterrain humide, avec une salle de contrôle située dans une remorque. Cependant, personne n'a dit que la physique devait être glamour.
Holomètre utilise une paire d'interféromètres laser positionnés l'un à côté de l'autre, chacun envoyant un faisceau de lumière de 1 kilowatt à travers un séparateur de faisceau et descendant deux bras perpendiculaires de 40 mètres chacun. La lumière est ensuite réfléchie dans le séparateur de faisceau, où les deux faisceaux sont connectés. (Un peu similaire à la mécanique d'eLISE, qui recherchera les ondes gravitationnelles).
S'il n'y a pas de mouvement, les rayons nouvellement collectés seront les mêmes que le faisceau d'origine. Mais si des fluctuations de luminosité sont observées, les scientifiques analyseront ensuite ces fluctuations et verront si les vibrations spatiales ont affecté le séparateur.
La localisation d'un tel détail est bien sûr très difficile car il y a beaucoup d'autres choses qui peuvent être confondues avec une gigue, y compris le vent et le bruit de la circulation. Lorsque les résultats préliminaires ont été publiés en avril, ils n'étaient pas les plus prometteurs. Il n'est donc pas surprenant que l'analyse finale ait été totalement infructueuse.
L'expérience de 2,5 millions de dollars a été controversée dès le début, et parmi les sceptiques se trouvaient les inventeurs du principe holographique eux-mêmes. La physique théorique est donc ouvertement jubilatoire. Comme l'a noté Sabin Hossenfelder, physicien à l'Institut nordique de physique théorique et l'un des critiques de l'expérience, «Les résultats de l'Holomètre sont prêts: rien. Pas étonnant, car l'idée sous-jacente n'a pas de sens."
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Hogan reste optimiste. En fin de compte, le résultat nul est également un résultat, et un modèle théorique doit être élaboré pour exclure toutes les possibilités. «Ce n'est que le début de l'histoire», dit-il. «Nous avons développé une nouvelle façon d'explorer l'espace et le temps que nous n'avions pas auparavant. Nous ne savons même pas si nous avons atteint la bonne sensibilité."
