Nouvelle révolution de la physique

"Une nouvelle physique va naître", un article du S&V de septembre. Le modèle standard semble être arrivé dans une impasse. Il y a un siècle, déjà, la révolution. Des signes d'un bouleversement de la physique s'accumulent aujourd'hui.

Le modèle standard bien connu des scientifiques parle de la physique des particules et celui de la cosmologie. 

La relativité restreinte de la matière d'Einstein et la mécanique quantique de la relativité généralisée, évolutive temporelle de l'Univers depuis le Big Bang.

Mais, les modèles ne disent pas comment est né l'Univers, la matière et son miroir, l'antimatière, la matière dite noire et l'énergie dite sombre...

 

Le Nobel de physique de cette année vient d'être attribué mardi au belge, François Englert, au Britannique Peter Higgs pour leurs travaux théoriques et Brout, à titre posthume puisque cette découverte remonte à 1964. Cinquante ans, pour sortir des limbes...

Découverte d'abstractions qui n'est pas le fait du hasard, mais pour répondre à un problème fondamental. Le boson de Brout-Englert-Higgs, a été aussi appelé boson scalaire et plus prosaïquement appelé "Particule de Dieu" suite à un livre.

La vidéo de sa présentation était, plus ou moins, explicite.

Une belle belle cérémonie... Une journée historique pour la recherche belge... et des commentaires qui allaient dans tous les sens.

"Ne boudons pas notre plaisir", disait tout le monde avec le sérieux de l'emploi. Vu la gouaille et l'esprit de cet ancien de l'ULB, cela n'aurait pas été sa préférence avec les "Fleurs du Mâle" comme petit livre rouge avec la penne sur la tête.

De ce Boson, j'en avais parlé, une première fois en 2008, avec un peu d'humour dans "Ne bosons pas, mais si...". Combien d'autres articles n'y ont pas fait allusion en y ajoutant une touche de plus en plus précise?

La Science se découvre, de plus en plus, de manière théorique. Comme François Englert le disait, il faut comprendre les lois des phénomènes par la logique, par l'intelligibilité rationnelle.

Pas question de remettre le tablier pour expliquer ce qu'est le "boson". D'autres s'y sont risqués.

Quant au terme de boson, au nom à la particule. il proviendrait du nom du physicien indien, Satyendranath Bose.  Le mot aurait été utilisé pour la première fois par Paul Dirac.

Des journaux en ont expliqué les principes de nombreuses fois, sans faire "tilt" dans la tête du commun des mortels.

François Englert a dit la théorie se comprend à la suite de connaissances apprises et extrapolées par des recherches personnelles de longues haleines.

Dans une conversation, vous vous contenterez des seuls mots: "Il y avait, une fois, (cela met dans l'ambiance puisque c'est un Belge) les "bosons" et les "fermions". Ce ne sera déjà pas trop mauvais comme début.

Aujourd'hui, la Science souffre toujours de "bottle necks" comme dirait les anglophones.

Quelques petites choses qu'on ne comprend pas, qui restent très "noires" ou du moins "très sombres". Ce n'est pas par manque d'expertises, mais peut-être à cause de leurs trop plein. 

Trop de théories qui essayent de se goupiller ensemble sans y parvenir vraiment. Rien n'est standard, rien n'est vraiment consolidé. "Tout n'est pas dans tout" au niveau de la conscience et de la science. Accorder les violons, chers scientifiques, enseignants et décideurs. Les outils existent et Google s'y emploie.

Les théories de l'infiniment petit et de l'infiniment grand sont défaillantes ou ne parviennent pas à s'unifier dans leurs formules. Les neutrinos semblent bizarrement sans masse, alors qu'il doit y en avoir puisqu'il y a de l'énergie.

Le modèle standard ne répond qu'à 4,9% de l'Univers, la matière reste inconnue à 26,9% et l'énergie à 68,8%. 

Manque de cohérence entre les différentes voies. Retourner aux sources en changeant de perspective sans gigantisme et par de modestes expériences de laboratoires sont envisagées.

Neuf voies sont citées dans le S&V (ou la communion de toutes):

1. Considérer le temps comme un objet physique réel: Une donnée évanescente relative à l'observateur. Le temps lié à l'espace. La mécanique quantique rend l'idée même du temps, floue. Les lois de la physique ne font aucune distinctions entre passé et futur. La flèche du temps a seulement une probabilité plus forte. Hartley écrit dans "The Go Between" que "Le passé est une contrée étrangère. Ils font les choses autrement là-bas. Mais pourquoi le passé est-il si différent du futur? Pourquoi nous souvenons-nous du passé mais pas du futur?". Selon la thermodynamique, le désordre entropique augmente toujours avec le temps. Du coup, les "choses s'aggravent" avec la loi de Murphy. La Relativité Générale prédit que l'Univers a débuté par la singularité de la courbure de l'espace-temps infinie et en prédit la chute. Avec l'élargissement, la gravité quantique s'amplifie dans toutes les trajectoires possibles. A la frontière de l'Univers, si bord il y a, il est dit qu'il en irait autrement sans troubler le principe d'Incertitude de la Mécanique Quantique. L'Univers sans frontière impliquerait une phase de contraction dans autant de désordre pour s'effondrer dans un trou noir et l'Univers mourrait avant de naître. (vidéo)

Le +: cela devient plus cohérent. Le -: tout reste à prouver.

      
2. La gravitation n'est qu'une illusion: à l'échelle microscopique. La déformation de l'espace-temps est à jumeler avec l'attraction des corps entre eux via leur masse. Théorie de la relativité générale, de la thermodynamique, de l'holographie qui décrit les frontières seules. L'information à introduire dans le modèle gravitationnel (vidéo).

Le +: Les mystères de matière noire et énergie sombre disparaissent. Le -: La gravitation devient inutile.

3. La piste des axions: La théories des quarks et des axions à relier à la théorie des cordes qui met en vibration une minuscule corde.

Le +: Relancer une théorie unificatrice.  Le -: Les axions sont difficiles à détecter.

 

4. Intégrer l'observateur à la théorie quantique: Changer de perspective et sortir du concept de composants pour étudier ce qu'ils font et comment ils s'installent (vidéo)

Le +: Réinterpréter les équations quantiques. Le -: L'information doit pouvoir le décrire. 

 

5. Traquer les neutrinos fantomatiques: Tellement discrets et fantomatiques, qu'on les dit sans charge, ni masse alors que le modèle standard dit le contraire/

Le +: Dissiper les mystères de l'antimatière. Le -: Expériences délicates.

 

6. Travailler en basse énergie lors de petites expériences: Atteindre le raffinement par l'expérience. Parler de muons plus massifs en place des électrons en rétrécissant l'espace entre eux et les protons à 0,84 femtomètres pour entrer en résonance.

Le +: Les particules de hautes énergies dévoilées par la basse énergie. Le -: La précision des mesures.

 

7. Chercher les Univers parallèles: L'accélérateur de particules LHC plaide en faveur de d'univers parallèles. Une bulle notre Univers au sein d'un méta-univers.  (vidéo)

Le +: Justifier les paramètre singuliers.  Le -: Chercher les traces dans le cosmos.

 

8. Déterminer si l'antimatière gravite comme la matière: Déterminer si l'antimatière tombe à la même vitesse que son miroir, la matière. Corriger la théorie d'Einstein en conséquence.

Le +: rendre inutile la matière noire. Le -: Difficultés de mesures entre matière et antimatière. 

 

9. L'idée de quatrième dimension: Donner à l'espace, une 4ème dimension, pour répondre aux fluctuations du vide en jouant sur la géométrie de celui-ci à l'échelle micrométrique.

Le +: Résoudre l'énergie sombre et 2/3 du contenu de l'Univers. Le -: Détection par expériences de gravitation à petite échelle difficile. 

10. Une seule approche ou plusieurs à la fois? Oser faire varier ce qui est considéré comme "constant" et "dogmatique".

Vive le désordre... puisque notre cosmos est en expansion et que l'ordre est déjà bien loin dans le passé du Big Bang.

"Courage fuyons" serait le cri du cœur général...

Comprendre l'Univers se fait par étapes avec des théories partielles, concoctées par des experts.

Hors, la théorie du tout est affaire de généralistes...

La Science a beaucoup d'avenir et de besoins de budgets mais il faudra l'obliger à s'expliquer dans ses buts et les raisons de ses rêves.

"Si nous prenons un jour à établir une théorie unifiée, elle devra devenir, en temps voulu, compréhensible par tous, et non seulement par quelques scientifiques. Nous serons alors tous capables de prendre part à la discussion sur la question de savoir pourquoi l'Univers existe. Trouver la réponse à cette question représenterait le triomphe ultime de la pensée humaine puisqu'elle nous permettrait d'accéder à l'esprit de Dieu.", écrivait Stephen W. Hawking dans les derniers mots de son livre "Petite histoire de l'Univers".

 

La théorie, initiée par l'analogie, l'imagination, l'intuition et la synthèse, dont l'efficacité est prouvée par l'expérience bien longtemps après, c'est peut-être ça, le rôle et le Karma du "chercheur fondamentaliste". 

D'autres exemples dans l'histoire:

En 1887, Edouard Morley et Abraham Michilson ont jeté un froid dans l'hémicycle des scientifiques de l'époque en démontrant l'absence de l'éther.

L'éther n'était plus...

Vive l'éther, vive les nouveaux noms dans un jargon plus épicé. 

Bizarre qu'aujourd'hui, les lois scientifiques qui parlent d'inflation, d'expansion utilisent les mêmes mots que dans les lois régissant la Finance.

Une révolution vue avec emphase par les médias?

Plutôt une série d'évolutions. 

La citation latine "Fiat lux" (et la lumière fut) ou la grecque, "Eureka" seront encore souvent prononcés un jour ou l'autre...

Je n'allais pas vous laisser sur votre faim sans humour de tradition.

La Science comme je l'écrivais, peut s'apprendre dans la bonne humeur et même en s'amusant.

 

Il y a l'humour de Thomas qui en parlait, à sa manière, de cet infiniment petit et de cet infiniment grand, intimement liés, ce dont je le remercie, en ouvrant, ainsi, de nouveaux horizons. Son père, Edgar Gunzig, cosmologue et auteur de la théorie du bootstrap pourrait peut-être nous vulgariser toutes ces notions complexes.

 

Mais, j'aurai ma propre version.

Oh, pas ontologique, pas récente. Je dirais même ancienne. 

Pas une seconde révolution quantique dans une approche ontologique, non plus, à moins qu'elle puisse faire comprendre ce qu'est réellement la Science avec un grand "S".

Dans le S&V, il est dit qu'on a besoin d'un nouvel Einstein après le boson. Ok.

Alors, pourquoi pas l'humour sous forme d'antimatière, en verlan d'Einstein par l'intermédiaire d'une vieille chanson qui aurait des paroles adaptées pour la circonstance avec le titre:

"Et alors, Nietsnie est arrivé"

Sur l'écran de mon PC, je regardais

Un docu sur l'Univers
Un type nommé Jojo le Bouffi
Poursuivait le physique de Suzy
Il la coinça près du laser
Et très méchamment lui dit :
"Si tu m´donnes pas ton idée,

en moins de temps qu'un big bang
Je vais t´couper en deux"
Puis il l'empoigna
- Et alors?
Ben, il la ficela
- Et alors?
Il la mit sous la scie
- Et alors? Et alors?
---
{Refrain:}

Eh, eh, Nietsnie est arrivé
Sans s´presser
Le grand Nietsnie, le beau Nietsnie
Avec son axion et son grand gravito

---
Mais bientôt j'ai pris la deuxième chaîne
Car un vieux schnock parlait
Charmante soirée, sur la deuxième chaîne
Ils passaient le même sonnet
Près d'un labo, Jo le Bouffi
Coinçait la scientifique Suzy
Et il lui disait :
"Si tu m´donnes pas ta chanson!
J'te réduis ton espace-temps en boson"
Puis il l´empoigna
- Et alors?
Ben, ce fut pas un cantique
- Et alors?
Il mit le feu au quantique
- Et alors? Et alors?
---
{Refrain}
---
Mais moi, j'en avais tellement marre
J'ai repris la première chaîne
Et devant mes yeux, mes yeux hagards
Se déroulait la même scène
Et Jojo, Jojo le Bouffi
Dans une éprouvette fourrait Suzy
Disant :
"Si tu m'donnes pas ton idée, eh, boudin!
J'vais t'balancer sous l'neutrino"
Puis il l´empoigna
- Et alors?
Ben il la ficela
- Et alors?
Sur les rails il la fit rouler
- Et alors?
Ben l'électron arrivait, presto!
- Et alors? Et alors?
---
Eh, eh, Nietsnie est arrivé
Sans s'presser
Le grand Nietsnie, le beau Nietsnie
Avec son antimato et son grand gravito
Avec son quanto et son grand neutrino
Avec son cosmos et son vieux, en parano
---
Ah! Ah! Sacré Nietsnie, va!
Ah ah ah ah!

Moi, avec mon esprit que l'on dit scientifique, je veux bien, mais le citoyen lambda risque de perdre son latin et d'en ressortir bien fatigué. "L'évolution avantage les petits", nous apprend le S&V de novembre.

Nos "Diables Rouges", eux, partiront, donc, pour le Brésil.

Je me demande comment expliquer à ces footballeurs que quand ils enverront une balle dans le goal brésilien, celle-ci risque de leur revenir dans les pieds en fonction de la anti-théorie de la flèche du temps, alors que la belle balle soit parfaitement arrivée à destination sans y entrer.

 

L'enfoiré,

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Une question: Pourquoi la Belgique n'a que très peu de lauréats au Prix Nobel?

 

Citations: 

• « Parce que la science nous balance sa science, science sans conscience égale science de l’inconscience. », MC Solaar
• « Peut-on penser la science ? Une science de la science est-elle possible?», Antoine Spire
• « Il est très difficile de faire des prévisions, en particulier lorsqu'elles concernent l'avenir », Niels Bohr 
• « Je crois que Dieu, ce sont les hommes et qu'ils ne le savent pas.  », Jacques Brel

 

 

Quant au Nobel de la Paix, là on touche au sublime, à l'invincible fragilité de l'âme.

 

 

Le S&V de novembre revenait sur le Cosmos car cette histoire n'est jamais finie.