Ce billet est une traduction d’un texte d’Ethan Siegel, astrophysicien et auteur sur Medium, ScienceBlogs et Forbes. Il y explique quelle approche il est sain d’adopter en ce qui concerne les découvertes expérimentales récentes qui agitent les médias et les fans de sciences sur les forums.

« L’action est toujours égale à la réaction ; c’est-à-dire que les actions de deux corps l’un sur l’autre sont toujours égales et de sens contraires. »

Ainsi exprime-t-on la troisième loi de Newton, loi fondamentale de l’univers – autrement connue sous le nom de “conservation de la quantité de mouvement – toujours valide même après l’avènement de la physique quantique et la relativité générale.

Et pourtant, il y a quelques années, un nouveau moteur d’engin spatial prétendant enfreindre cette même loi fut proposé par l’inventeur Roger Shawyer : l’EMdrive.
Contrairement aux moteurs-fusée conventionnels qui génèrent une poussée dans une direction en repoussant de la matière dans la direction opposée, l’EMdrive se veut capable de convertir la puissance d’une source extérieure en poussée positive sans réaction correspondante.

Malgré l’incompatibilité avec les lois de la physique telles qu’elles sont connues, un prototype fut soumis au laboratoire Eagleworks de la NASA. Et surprise, le test s’est révélé positif : il fut observé une poussée malgré l’absence de force en réaction. Et si on en croit le Dr. José Rodal du forum NASA Spaceflight, l’article à propos de l’expérience, “Measurement of Impulsive Thrust from a Closed Radio Frequency Cavity in Vacuum” signé Harold White & al., vient tout juste d’être autorisé à être publié dans la revue scientifique à comité de lecture Journal of Propulsion And Power de l’AIAA.

Mais qu’est ce que cela signifie ? Qu’est ce qu’implique “publié dans une revue à comité de lecture” ou “relu par les pairs” ? Est-ce qu’on peut conclure que l’effet est réel et que la physique fait lourdement erreur depuis 300 ans ?
Tout d’abord, considérons le fait que ces journaux scientifiques publient toutes sortes de résultats qui se révèlent par la suite sans lien avec la réalité :

• les neutrinos plus rapides que la lumière qui étaient en fait une erreur de mesure due à un câble mal branché,
• l’exoplanète α Cen Bb qui après vérification n’existe pas,
• et l’existence d’une nouvelle particule à 750 GeV dans le LHC, dont le signal a finalement disparu quand on a collecté davantage de données.

Ce que “relu par les pairs” signifie, c’est qu’un scientifique indépendant, expert de ce domaine scientifique, a lu et critiqué le papier, et a déterminé que le papier est d’une qualité suffisante pour avoir une valeur aux yeux de la communauté scientifique. Cela ne signifie pas nécessairement que les résultats ou les conclusions de l’article sont corrects, ou même qu’une réponse réelle est apportée.

Ce qu’il s’est passé dans le cas qui nous intéresse ici, c’est qu’un prototype a été construit de sorte que quand on lui fournit énormément de puissance, une minuscule poussée est observée. Le ratio de la poussée sur la puissance fournie est de l’ordre de 1,2 ± 0.1 Newtons par Megawatt, en considérant que 1,2 est en gros le poids d’un iPhone 6 tandis qu’un Megawatt représente assez de puissance pour alimenter une habitation occidentale … et 649 autres, en même temps. Plus prosaïquement, il s’agit d’une puissance très importante, tout ça pour fournir finalement une poussée ridicule. Cela dit, si on révolutionne les lois de la physique, et ce avec si peu d’incertitudes de mesure par rapport au signal mesuré, il s’agit bien d’un résultat robuste et important, non ?

Pour revendiquer un tel résultat – qui enfreint clairement les lois de la physique – il faut avoir des preuves plus qu’ordinaires pour le soutenir. A fortiori parce que les lois qui sont remises en question sont plutôt basiques : la troisième loi de Newton puisqu’on a une poussée sans réaction correspondante, et la loi de conservation de la quantité de mouvement.
Les expérimentateurs ne proposent aucun mécanisme physique viable pour l’expliquer, et se contentent de rappeler que la science est expérimentale, et qu’ainsi si l’expérience donne une poussée alors c’est notre compréhension de la physique qu’il convient de revoir, plutôt que l’expérience.
Dans le cas de l’EMdrive, l’appareil testé, la poussée est constamment mesurée entre 30 et 50 µN (microNewton), ce qui donne un ratio de 1,2 N / MW comme vu précédemment. Cela dit, le seuil inférieur de mesure des appareils de mesure employés était tout juste de 10 à 15 µN ! En d’autres termes, ces résultats sont peut-être intéressants mais en tout cas, pas aussi robustes qu’on le souhaiterait.

Ces résultats positifs marginaux ont passé la relecture par les pairs, et nombreux sont ceux qui rêvent d’une nouvelle forme d’énergie exploitable ou de la révolution de la physique que cela implique. Mais ne nous laissons pas aveugler par cet engouement typique : la promesse d’une énergie gratuite, de propulsion illimitée ou même de voyage interstellaire.
Jusqu’à ce que le prototype soit adapté à une échelle digne de réelles applications et que l’effet en question répliqué expérimentalement, maîtrisé et mis en oeuvre, il est bon de rester sceptique. Quelques tests à petite échelle peuvent mettre en évidence une découverte à ne pas négliger, ou cela peut se révéler être le même genre de Graal que le mouvement perpétuel ou l’énergie libre et autres concepts du genre : on pourrait avoir affaire à des individus qui se bercent d’illusions en construisant quelque chose qu’ils ne comprennent pas.

A vrai dire je pense que c’est ce qui est advenu de Shawyer, et qu’il a fini par envoyer son prototype à d’autres en leur demandant “qu’est ce que j’ai fait, là ?”
Et la réponse, Roger, c’est que vous avez construit quelque chose que vous ne comprenez pas, qui fait quelque chose que vous ne comprenez pas,et vu que ce n’est pas évident d’un point de vue physique, les gens à qui vous demandez de tester votre appareil risquent de ne pas comprendre non plus. Mais cela ne signifie pas que c’est incompréhensible par la physique moderne ; ça veut seulement dire que si c’est explicable, ceux qui l’ont testé ne s’en sont pas encore rendu compte. Et si je devais me risquer à faire un pronostic, je dirais qu’il y a certainement sortie de matière ou de photons sans que cela ait été détecté jusqu’à maintenant, et la réaction générée est égale en valeur absolue et opposée à la poussée observée. La publication du compte-rendu de l’expérience dans un journal à comité de lecture n’y change rien. Comme Richard Feynmann l’a fort justement dit il y a plusieurs décennies :

« For a successful technology, reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled. » – Pour aboutir à une technologie exploitable, la réalité physique doit primer sur les relations publiques, car on ne peut contourner les lois qui régissent la nature.