« La Nouvelle Physique », vadrouille entre l’infiniment grand et l’infiniment petit

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Le physicien Yann Mambrini avait déjà montré ses talents de vulgarisateur dans deux livres récents, Newton à la plage (Dunod, 2021) et Histoire de temps (Ellipses, 2020). Il récidive en livrant encore un ouvrage très clair sur un sujet beaucoup plus mouvant que les précédents, car abordant des questions non résolues. Il s’agit d’initier le lecteur au Graal que recherche toute une communauté, qui l’a sobrement baptisé la « nouvelle physique ». Ce terme – également titre du livre – désigne ce qui devra succéder aux théories actuelles décrivant l’infiniment petit et l’infiniment grand, soit les deux modèles dits « standards », celui de la physique des particules, où règne la mécanique quantique, et celui de la cosmologie, domaine de la relativité générale.

Ces deux piliers ont résisté à tous les assauts expérimentaux. Leurs prédictions n’ont jamais été mises en défaut. Mais des phénomènes leur échappent. Une particule, le neutrino, ne devrait pas avoir de masse, alors qu’il affole l’aiguille de la balance. Une matière dite « noire » agit sur la dynamique des galaxies, sans qu’on connaisse sa nature exacte. Une substance baptisée « énergie noire » accélère l’expansion de l’Univers sans qu’on sache la décrire. Le comportement des trous noirs n’est pas complètement expliqué. Et, surtout, ce qui a motivé l’auteur à se plonger dans ce sujet de recherche, les deux théories phares sont incompatibles entre elles. Il faut marier du continu avec du discontinu, ou des infinis avec du fini, et personne n’y arrive.

Pour autant, le message du livre n’est pas pessimiste, car pour une grande part il est surtout l’occasion de monter les marches franchies depuis un siècle vers cet objectif d’unification des deux théories. Si ces terrains ont déjà été maintes fois labourés par la vulgarisation, Yann Mambrini et son style enlevé les rafraîchissent. L’enthousiasme devant la beauté des équations, les intuitions de ses prédécesseurs, ou encore les objets bizarres qui en sortent, fait plaisir.

Des bonnes idées à vérifier

Le physicien touche-à-tout n’hésite pas non plus à glisser ses propres contributions, qui parfois font long feu ou s’ajoutent sur les étagères des bonnes idées à vérifier. Il confesse s’être jeté sur des résultats expérimentaux qui se dégonfleront. Il avoue qu’il ne croyait pas que ses collègues arriveraient à détecter les ondes gravitationnelles en 2015. Il semble douter d’une des propositions majeures de la nouvelle physique, la théorie des cordes. Les passages sur l’inflation cosmique, les symétries ou l’explication de la technique des jauges sont remarquables par l’imagination pédagogique déployée.

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