Dose # 2

paréidolie google faces

Le cocktail de la semaine : les visages de la Terre et de l’électron

Allongé dans un parc, vous avez surement déjà remarqué ce nuage ressemblant au visage d’un homme qui porte un chapeau. Ou encore celui qui imite une femme à la longue chevelure.  Oui ? Alors vous avez fait l’expérience de la paréidolie. C’est cette capacité à interpréter des objets ou des signaux visuels vagues comme des formes familières. Les exemples sont nombreux : une figure qui semble sculptée dans la roche, un visage détecté par  la sonde Viking à la surface de Mars, ou même la Vierge Marie qui apparaît sur un toast grillé, vendu à plusieurs milliers de dollars en 2004 ! Ce phénomène sert aussi aux tests de Rorschach, ces figures à l’encre utilisées pour les examens psychologiques. Pour  les sceptiques, il explique les mystérieuses apparitions d’ovni : le cerveau de certains prend des vessies pour des soucoupes.

Quoi qu’il en soit, la paréidolie est mise en jeu dans le projet Google Faces lancé par le studio de design Onformative. L’objectif : scanner les images de Google Earth grâce à un logiciel de reconnaissance faciale à la recherche de traits humains. La quête est toujours en cours, car la recherche est effectuée à chaque niveau de zoom, le nombre d’images à analyser augmente donc de façon impressionnante. Les responsables du projet affirment vouloir par ce biais tester la modélisation d’un comportement psychologique par une machine. Pour le coup, le but du studio de design n’est pas de faire avancer la science, mais utiliser la reconnaissance faciale pour détecter les visages cachés des reliefs terrestres est bien plus poétique (et inoffensif) que de l’utiliser pour pointer les salariés.  Quant à savoir pourquoi nous tendons à percevoir un peu partout des objets familiers, et particulièrement des visages humains, c’est une autre histoire. Il pourrait s’agir d’un avantage évolutif : l’être humain capable d’identifier au plus vite son semblable, et éventuellement lui attribuer un état mental (agressif, amical,…) aurait été plus prompt à se sortir d’un mauvais pas.  Mais la paréidolie est aussi très utile pour donner du sens collectivement. Entouré par un environnement hostile, l’être humain a pu rattacher les éléments extérieurs à des phénomènes familiers afin de rendre le monde intelligible.

S’il y a un monde qui résiste encore et toujours à l’intelligibilité, c’est bien l’univers quantique. Là, les images et les représentations font souvent cruellement défaut. Prenons l’atome de plus simple : l’hydrogène. Un électron qui tourne autour d’un noyau constitué d’un unique proton, vous voyez ? Et bien le problème, c’est qu’on n’y voit rien.

L’électron est souvent représenté comme une minuscule planète tournant autour du noyau. Mais la mécanique quantique affirme qu’on ne peut observer cette trajectoire…parce qu’elle n’existe pas. Il est impossible de mesurer avec précision à la fois la position et la vitesse d’un électron. Telle est la réalité de la jungle atomique. Dans ce monde, la description des objets se fait grâce à une « fonction d’onde », qui fournit les probabilités qu’on a de trouver l’électron à tel endroit autour du noyau. On donne souvent l’image de « nuage électronique » pour évoquer cette ubiquité de l’électron, simultanément présent à plusieurs endroits en puissance. Alors peut-on voir cette fonction d’onde ?

Malheureusement, la fonction d’onde est un objet fuyant et fragile : dès qu’on l’observe, elle s’effondre ! Le nuage de probabilité se dissipe et on obtient un résultat certain. Pour reconstruire la fonction d’onde, les physiciens  ont recours à des mesures répétées sur des systèmes identiques. L’équipe d’Aneta Stodolna, aux Pays-Bas, vient de proposer une méthode directe pour observer, en partie, la fonction d’onde de l’électron de l’atome d’hydrogène dans un état particulier. Ces états sont intéressants puisqu’ ils sont proches de ceux qui décriraient des orbites classiques, mais aussi parce qu’ils permettent justement de former une image directe des lieux où la probabilité de présence des électrons est la plus forte. Pour cela, les atomes sont ionisés. Comprenez : on arrache leur électron avec un champ électrique, créé pour l’occasion par un laser. Ces électrons libérés sont déviés par une lentille électrostatique (l’analogue d’une lentille, mais avec des électrons). Au bout du dispositif expérimental, les électrons interfèrent sur un détecteur (et oui, c’est une expérience quantique !). Ci-dessous, le résultat : une cartographie de l’atome d’hydrogène, où les points bleu clair sont ceux où la probabilité de trouver l’électron est la plus forte et les points bleu foncé ceux où la probabilité de trouver l’électron est la plus faible.  En une seule mesure, le visage aléatoire du quantique se dessine dans ce nuage de points. Après tout, la paréidolie ne joue peut-être pas que dans le ciel.

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