Avez-vous déjà été surpris par un but en courbe marqué par Diego Maradona, Lionel Messi ou Christiano Ronaldo ? Ensuite, vous avez, peut-être sans le savoir, été exposé à l'effet Magnus :le fait que les objets en rotation ont tendance à se déplacer le long de trajectoires courbes. Dans une nouvelle publication parue dans Lettres d'examen physique cette semaine, Robert Spreeuw montre que le même effet se produit sur les atomes se déplaçant dans la lumière et que cet effet a des conséquences pratiques.

Même si beaucoup de gens n'ont peut-être jamais entendu ce nom, l'effet Magnus est bien connu dans notre quotidien. Sur Youtube, des vidéos montrent des joueurs de football marquant des buts incroyables en utilisant l'effet, et il existe une vidéo de 45 millions de vues qui montre ce qui se passe lorsque des jeunes font tourner un ballon de basket sur un barrage. Toutes ces vidéos montrent le même effet de base :lorsqu'un objet en rotation se déplace dans les airs, une différence de pression provoquée par la rotation provoque une courbe de la trajectoire de l'objet.

Le physicien Robert Spreeuw (UvA Institute of Physics) a maintenant montré que le même effet se produit également à une échelle beaucoup plus petite. Remplacer le ballon de foot par un atome, ou tout autre objet microscopique qui a un soi-disant « moment dipolaire », une asymétrie dans la façon dont sa charge électrique est distribuée. Ne laissez pas cet atome se déplacer dans l'air, comme la balle l'a fait - l'air lui-même est constitué d'atomes, ainsi, l'atome en mouvement rebondirait simplement d'avant en arrière, mais le laisserait plutôt se déplacer à travers un faisceau de lumière laser. La lumière exercera une pression sur l'atome tout comme l'air l'a fait sur le ballon de football, et le tour est joué :l'atome subit une force latérale. Cela a à son tour un effet sur la lumière :tout comme le flux d'air autour du ballon est affecté par sa rotation, le faisceau laser se courbe également de manière mesurable autour de l'atome.

Le résultat n'est pas seulement utile pour marquer des buts dans le plus petit jeu de football miniature au monde. L'effet optique Magnus affecte également les pincettes optiques :des appareils qui utilisent la lumière pour manipuler et déplacer délicatement des atomes individuels. De telles pincettes, pour laquelle un prix Nobel a été décerné en 2018, sont un outil très utilisé, par exemple dans le développement des ordinateurs quantiques. Les atomes des pincettes optiques subissent également une force latérale causée par l'effet optique Magnus, et donc la nouvelle connaissance de cet effet nous aidera à manipuler ces appareils d'une manière encore plus précise.