La gravité fait-elle s’effondrer la fonction d’onde ? Le doyen des modèles vient de tomber

1966 : l’espace-temps flou de Károlyházy

Frigyes Károlyházy part d’une collision de principes. Les relations d’incertitude de Heisenberg, combinées à la gravitation, interdisent de connaître la structure de l’espace-temps avec une netteté parfaite : mesurer une longueur trop finement exigerait d’y concentrer assez d’énergie pour la déformer. Il en tire une conséquence radicale — la métrique de l’espace-temps porte un flou irréductible, et ce flou agit sur les ondes quantiques qui s’y propagent. Une superposition ne survit que tant que l’objet reste assez léger et assez confiné ; au-delà, la fonction d’onde pure dégénère d’elle-même en mélange, sans qu’aucun observateur n’intervienne. Établi

L’idée a un charme rare : elle expliquerait pourquoi l’électron interfère et pourquoi le chat ne le fait pas, avec pour seul ingrédient la gravité que tout objet porte déjà. Elle a aussi une exigence : puisque le flou de la métrique y prend la forme d’ondes, il doit secouer en permanence tout ce qui porte une charge électrique. Or une charge secouée rayonne. La théorie qui devait rester métaphysique venait de signer une prédiction observable. Établi

1993 : la première exécution

Il faut attendre vingt-sept ans pour que quelqu’un fasse le calcul. Lajos Diósi et Béla Lukács montrent en 1993 que le modèle original prédit un rayonnement spontané des charges — en rayons X — à un taux que les situations expérimentales les plus ordinaires excluent déjà. Pas une expérience dédiée : les données existantes suffisaient. La version de 1966 meurt là, discrètement, dans trois pages de Physics Letters A. Établi

2024 : la relance — un seul paramètre libre

Une idée qui explique le chat de Schrödinger ne meurt jamais tout à fait. En 2024, Laria Figurato, Angelo Bassi et Sandro Donadi relâchent l’hypothèse qui avait tué le modèle : rien n’oblige le flou de la métrique à se propager comme une onde. Ils le décrivent par une corrélation spatiale gaussienne, dont la portée — une longueur notée R_K — devient l’unique paramètre libre de la théorie. Le rayonnement prédit chute, le modèle redevient compatible avec tout ce qui a été mesuré — à condition que R_K loge dans une fenêtre étroite. Trop petite, le rayonnement réapparaît ; trop grande, la théorie cesse de faire son travail, car un objet macroscopique ne se localiserait plus. Une expérience de pensée fixe le plafond : pour qu’un disque de graphène de dix microns se localise en un centième de seconde, il faut R_K < 1,98 m. Établi

2026 : le verdict du Gran Sasso

Le plancher, c’est l’expérience qui le pose. Sous la montagne du Gran Sasso, un cristal de germanium ultra-pur de la collaboration VIP écoute le silence : 124 kilogrammes-jours d’exposition, un blindage de plomb et de cuivre, et une simulation qui rend compte de plus de 97 % du spectre mesuré. Dans la fenêtre d’énergie analysée, aucun excès de rayons X attribuable au flou de la métrique. L’analyse bayésienne de Nicola Bortolotti et de ses collègues en tire un plancher : R_K > 4,64 m à 95 % de confiance — plus d’un ordre de grandeur au-dessus de la borne précédente. Établi

La suite est une soustraction. La théorie exige moins de 1,98 m ; la mesure exige plus de 4,64 m ; aucune valeur ne satisfait les deux. La fenêtre est vide, le modèle généralisé est exclu — et avec lui tombe une variante non markovienne des modèles d’effondrement spontané qui lui est expérimentalement équivalente. Soixante ans après l’intuition de Károlyházy, la boucle est refermée par le même raisonnement qu’en 1993 : si l’espace-temps tremble ainsi, les charges doivent rayonner ; elles ne rayonnent pas. Établi

La portée exacte du verdict

Le verdict n’innocente pas la gravité. La famille des mécanismes d’effondrement gravitationnel est plus large que le modèle de Károlyházy : la version sans paramètre libre du modèle de Diósi et Penrose a été exclue en 2021 — par la même équipe, sous la même montagne — mais ses variantes régularisées survivent, et d’autres mécanismes d’effondrement, sans lien avec la gravité, restent ouverts. Le même Diósi qui exécutait le modèle en 1993 arbitrait d’ailleurs, l’an dernier encore, la bataille sur l’intrication qui devait prouver la gravité quantique — le dossier de la gravité face au quantique est un chantier, pas une ruine. Débattu

Et l’exclusion laisse le chat de Schrödinger à son mystère. La question de départ — pourquoi n’observe-t-on jamais de superposition macroscopique ? — garde ses deux réponses rivales : la décohérence ordinaire, qui n’ajoute rien aux équations mais explique la disparition des interférences par l’environnement, et les modèles d’effondrement objectif, qui modifient les équations et paient ce prix en prédictions testables. C’est leur grandeur : on peut les tuer. Ce carnet racontait il y a peu l’hypothèse rivale où c’est la conscience qui effondre — elle aussi enfin testable. Celle de la gravité vient de perdre son doyen. Les autres attendent leur tour sous la montagne. Débattu

Le modèle exclu est la généralisation de 2024 du modèle de Károlyházy, et l’exclusion vaut au niveau de confiance de 95 %. Elle emporte la variante non markovienne du modèle CSL dont le taux est fixé par le temps de Planck, mais ni le CSL général, ni les variantes régularisées du modèle de Diósi-Penrose, ni les approches où la décohérence gravitationnelle est un déphasage sans effondrement. Sources : Károlyházy, Nuovo Cimento A 42, 390–402 (1966) ; Diósi & Lukács, Phys. Lett. A 181, 366–368 (1993) ; Figurato, Bassi & Donadi, New J. Phys. 26, 013001 (2024) ; Bortolotti et al., New J. Phys. 28, 064511 (2026), données VIP/LNGS.