Mise à jour Conf : 27 Jul : celles du 6 et 7
jul,; 20 août : celles du 8 jul . fin des mises à
jour
SÉMINAIRE SUR L’UNIVERS
INVISIBLE
Organisé par l’Observatoire
de Paris (LUTH)
Du 6 au 10 Juillet
2009 à l’UNESCO.
Photos : JPM. pour l'ambiance. Voir les crédits
des autres photos éventuelles.
Je ne propose que des comptes rendus
succincts de ces conférences, le site Univers
2009, dédié aux
manifestations de l'Univers Invisible devrait
mettre en ligne bientôt le texte de toutes les conférences.
NOTA : j'ai fait de nombreuses photos en
haute résolution que je ne peux pas mettre sur le site question volume,
ceux qui seraient intéressés par certaines photos en plus haute définition
que celles qui suivent n'ont qu'à
me contacter, je les envoie par e-mail.
BREF COMPTE RENDU
Près de 200 personnes s’étaient inscrites
à ce séminaire qui faisait suite au séminaire professionnel de la semaine
précédente.
Le thème de cette semaine est principalement
la part invisible de notre Univers, c'est-à-dire notamment la matière
noire et l’énergie noire.
Séminaire
mené magistralement par Jean Michel Alimi, Président du Comité d’Organisation
des Manifestations « L’Univers Invisible », Astrophysicien,
Directeur de Recherche au CNRS, Directeur du Laboratoire Univers et Théories
de l’Observatoire de Paris, LUTh,
Meudon
Un grand nombre de personnalités ont été
invitées qui vont tour à tour donner des conférences sur un sujet
particulier.
De plus une exposition attenante à la salle de
conférence est à la disposition des participants.
Une visite de l’Observatoire de Meudon est
aussi incluse dans le programme de cette semaine.
Voici les mots d’introduction de ce séminaire
par JM Alimi tels qu’on pouvait les trouver sur le site du congrès :
L'essentiel
est invisible pour nos yeux.
L'astronomie et l'astrophysique et spécialement la cosmologie moderne
ajoutent que presque tout l'univers est invisible à nos yeux et à nos
moyens d'observations optiques les plus sophistiqués.
Avec la
relativité générale d'Albert Einstein, l'univers est devenu, au vingtième
siècle, un objet physique comme les autres, et une véritable cosmologie
scientifique s'est élaborée. Pourtant, cet univers nous apparaît
finalement assez étrange.
Il est à plus de 95% invisible. L'analyse cohérente
des observations de l'univers toujours plus lointain et plus obscur dans le
cadre des lois de la physique établies par les théories physiques les plus
modernes, ne conduit en effet à énoncer que 25% de l'énergie totale de
l'univers serait sous forme d'une matière mystérieuse, la matière sombre
et 70% de cette énergie sous forme d'une énergie encore plus exotique, l'énergie
noire.
Du même coup, la cosmologie devient un champ
d'expérimentation précieux et unique pour tester les théories de la
physique fondamentale, depuis la théorie de la gravitation jusqu'aux lois
de la physique microscopique inaccessible à nos moyens expérimentaux
ici-bas.
En effet,
parmi les questions auxquelles cette science est confrontée, une des plus
importantes est celle du
contenu énergétique de l'Univers. Savoir exactement de quoi est
composé l'Univers, et en quelles proportions, permet non seulement de lui
donner un âge, de décrire son évolution passée et future, mais également
de trancher scientifiquement la question de sa finitude ou celle de sa fin.
Et inversement, une évolution supposée d'un Univers à géométrie donnée
n'admet qu'un contenu énergétique fixé. C'est cette équivalence entre
contenu énergétique et propriétés spatio-temporelles de l'Univers qui a
conduit les cosmologistes aux deux découvertes parmi les plus mystérieuses
et les plus prometteuses de l'histoire de la physique moderne : l'existence
de la matière sombre et de l'énergie noire.
Alors que
la matière sombre est
inévitable pour expliquer à la fois les fluctuations angulaires du
rayonnement fossile, la formation et les propriétés des galaxies, l'énergie
noire a, quant à elle, été invoquée originellement pour rendre compte de
l'accélération de l'expansion cosmique observée dans les derniers
milliards d'années de son histoire.
Le < modèle de concordance >
de la cosmologie avance que cette énergie sombre est l'œuvre de la
constante cosmologique introduite par Einstein pour tenter d'incorporer le
principe de Mach en relativité générale. Or, l'interprétation habituelle
de la constante cosmologique comme énergie du vide quantique conduit à un
désaccord historique de plusieurs dizaines d'ordres de grandeur entre la théorie
et l'expérience ! De plus, l'énergie du vide est supposée constante
partout et toujours. Dès lors, comment se fait-il qu'elle devienne
observable précisément aujourd'hui ? Ceci laisserait croire que nous
vivons à une époque fort particulière, voire privilégiée, de l'histoire
cosmique. Est-ce une
formidable coïncidence ou est-ce autre chose ?
Qu'est ce
que la matière sombre et qu'est-ce que l'énergie noire ? Ce sont les
deux questions gigantesques, par leur complexité, leur profondeur, et leurs
conséquences scientifiques et au delà (comme nous le verrons,
l'articulation de nombreuses questions de l'astronomie moderne autour de ces
thématiques résonne également avec force chez les artistes et les
philosophes) qui fondent l'objet de ces manifestations.
La matière
sombre et l'énergie noire sont un défi pour l'astronomie à la fois
observationnelle et théorique.
Comment dévoiler l'invisible ? Cela se
fait souvent en combinant l'observation directe de propriétés visibles,
avec une interprétation théorique.
La platitude des courbes de rotation des étoiles
à l'intérieur des galaxies spirales serait l'< empreinte >
d'un halo de matière invisible, dominant la masse de la galaxie et qui
permet à l'étoile de conserver loin du centre de sa galaxie une vitesse de
rotation suffisante. Les déformations par effet de lentilles
(gravitationnelles et non pas optiques) aux échelles supérieures, l'échelle
des amas de galaxies est de ce point de vue de même nature. Les analyses en
stabilité des structures cosmiques, comme à nouveau les amas de galaxies
par exemple, les analyses dynamiques de la croissance de fluctuation de matières
primordiales pour expliquer aujourd'hui la formation des galaxies procèdent
également de cette façon d'appréhender notre univers. L'interprétation
du visible n'est possible que dans un cadre théorique fondé et nécessaire
qui nous permet également d'expliquer des phénomènes physiques plus
sensibles. L'observation indirecte donc de ces composantes mystérieuses que
sont la matière sombre et l'énergie noire pose également des questions
fondamentales lorsqu'il s'agit de déterminer leur nature.
A
nouveau, les contraintes observationnelles et théoriques semblent imposer
que la matière sombre serait constituée de particules élémentaires
encore inconnues. Il nous faut alors interroger notre compréhension
de l'infiniment petit pour savoir de quelle particule il s'agit.
En ce qui concerne l'énergie noire et son
effet répulsif sur la dynamique de l'univers, la question est encore plus
compliquée. Cette fois, il semble même que les extensions les plus
aventureuses du modèle standard de l'infiniment petit ne soient pas
capables de proposer un candidat satisfaisant en termes de constituant élémentaire
qui supporte une telle propriété, à savoir une pression négative. C'est
pourquoi, l'énergie noire, mais également la matière sombre sont également
interprétées par certains, non pas comme des constituants fondamentaux
mais comme des modifications fondamentales à nos lois de la physique.
L'articulation avec les observations est à nouveau déterminante, il s'agit
en effet alors de déterminer les moyens observationnels pour discriminer
entre toutes ces interprétations.
Après un
quart de siècle de recherches intenses sur la matière sombre et une
dizaine d'années consacrée à l'étude de l'énergie noire, nous
souhaitons organiser, en partenariat avec l'UNESCO et dans le cadre des
manifestations de l'Année Mondiale d'Astronomie 2009 (http://lerma7.obspm.fr/ama09/,
http://www.astronomy2009.org/),
un ensemble de manifestations scientifiques qui, nous l'espérons, sera un
carrefour dans le débat mondial que constituent ces deux problématiques,
matière sombre et énergie noire et qui peuvent tout à fait constituer les
prémices à un renouvellement aussi révolutionnaire que celui qu'a connu
au début du vingtième siècle notre compréhension du monde physique.
De plus, ces deux problématiques sont d'une part à l'origine d'une évolution
significative, du statut de la connaissance scientifique de la réalité
physique qui intéresse les philosophes et d'autre part, elles ont inspiré
l'activité artistique comme de précédentes révolutions conceptuelles
scientifiques. Inversement l'œuvre de nombreux artistes est imprégnée de
la notion de noir, d'invisible, d'obscur; s'agit-il de notion de la même
nature que celle dont parle l'astronome ? Ces remarques et questions
nous invitent non seulement à organiser un colloque international de
recherche, mais également un colloque ouvert au grand public accompagné
d'une exposition où les activités d'interactivité multimédia seront
nombreuses. Ces manifestations culturelles insisteront sur les mises en
perspectives philosophiques et artistiques en rapport avec le thème de la
nature invisible. De nombreux acteurs scientifiques renommés qui jouent
aujourd'hui un rôle déterminant dans l'élaboration de la compréhension
de notre Univers seront présents au colloque de recherche. Le colloque
grand public accueillera également aux côtés des scientifiques, quelques
artistes et philosophes. L'exposition présentera également leurs travaux.
Des
questions passionnantes animeront nos débats. Le colloque grand public et
l'exposition spécialement traiteront de l'histoire des moyens
d'observation, des moyens modernes d'observation, de notre représentation
astronomique de l'univers, du principe anthropique et de la place de l'homme
au sein de cet univers, de la vraie nature de la gravitation et par conséquent
de l'espace et du temps, de l'universalité des lois de la physique mise en
cause par l'astronomie, de la compréhension cohérente du réel livrée par
l'astronome et le cosmologiste et de notre description de l'infiniment
petit, du lien Astronomie, Physique, Mathématique, Art et Philosophie.
Le colloque de recherche prévoit 8 sessions thématiques différentes qui
couvrent l'ensemble de notre problématique :
"Observational Astrophysical Aspects of
dark energy and dark matter"
"Experimental particle physics aspects of
dark matter"
"Gravitation and cosmology (Quantum
gravity - M-Theory and cosmology)"
"Inhomogeneous universes and
backreaction"
"Dark energy as a new energy
component"
"Dark matter candidates"
"Dark energy and Dark Matter as
modified gravity"
"Theoretical and numerical aspects
of cosmic structures and evolution"
Le format des manifestations que nous souhaitons organiser est identique à
celui des manifestations < Le Siècle d'Albert Einstein > (http://einstein2005.obspm.fr)
que nous avions organisées en 2005 dans le cadre de < l'Année
Mondiale de la Physique >. Ces manifestations réalisées également
en partenariat avec l'UNESCO ont connu un succès retentissant.
L'ensemble des manifestations permettra la venue à Paris d'un grand nombre
de très hautes personnalités scientifiques. Plusieurs prix Nobel de
physique et Médailles Fields ont déjà confirmé leur présence. Le
colloque grand public accueillera quelques grands spécialistes mondiaux
francophones. Ils présenteront à un large public l'évolution de notre
connaissance de l'Univers à travers des conférences et des tables rondes,
ce colloque favorisera l'interaction de ces savants avec le grand public.
L'exposition qui accompagnera l'ensemble des manifestations facilitera également
les échanges entre les publics et les experts présents.
LES CONFÉRENCES.
Les comptes rendus des conférences seront mis
en ligne au fur et à mesure que j'aurai réussi à relire et mettre en
forme toutes mes notes.
Les comptes rendus sont accessibles en cliquant
sur les petites photos des intervenants (pour ceux qui sont prêts).
Le Lundi 6 Juillet 2009 :
Jean
AUDOUZE , Vice-président de la commission nationale française de
l'UNESCO, Fondateur du Salon Européen de la Recherche et de l’Innovation,
Astrophysicien, Directeur de Recherche au CNRS, Institut d'Astrophysique de
Paris :
Les
paradoxes de l’invisible.
Jean
ZINN-JUSTIN , Physicien Théoricien, Directeur de Recherche du CEA,
Saclay :
La
richesse du vide.
Aurélien
BARRAU , Physicien théoricien, Maître de Conférence à l’Université
Joseph Fourier, Grenoble :
Univers
ou Multivers ? La cosmologie physique à l’épreuve de la
philosophie.
Jérôme
PEREZ , Astrophysicien, Enseignant-Chercheur à L'ENSTA, Chercheur
associé au LUTh, Paris :
La
saga des trous noirs.
Romain
TEYSSIER , Astrophysicien, Directeur de Recherche au Service
d'Astrophysique du CEA, Saclay :
La
matière noire et la formation des structures dans l’Univers.
Jean-Jacques
SZCZECINIARZ , Philosophe, Mathématicien, Centre de Mathématiques de
Jussieu, Professeur à l’Université Paris Diderot, Paris :
Questions
sur la nature particulière des hypothèses cosmologiques : le cas de
la matière noire.
Le Mardi 7 Juillet 2009, visite de Meudon.
André
FÜZFA ,Astrophysicien,
Membre du Comité d’organisation des manifestations « L’Univers
Invisible », Chercheur associé au LUTh, Chargé de Recherche au FNRS,
Université de Namur, Namur, Belgique :
L'héritage
révolutionnaire d'Einstein: des théories de la relativité à la constante
cosmologique
Le Mercredi 8 Juillet 2009.
Alain
RIAZUELO , Physicien théoricien, Chargé de Recherche CNRS, Institut d’Astrophysique
de Paris, Paris :
Voyage
autour (et à l'intérieur) d'un trou noir
Eric
GOURGOULHON, Astrophysicien, Directeur de Recherche au CNRS, LUTh, Meudon :
Les
ondes gravitationnelles, messagers de l'invisible
Daniel
VIGNAUD ,Physicien des
Particules, Directeur de recherche du CEA, Astroparticule et Cosmologie :
Les
neutrinos dans l'Univers
François
VANNUCCI , Physicien des Particules, Professeur de l’Université Paris
Diderot, Astroparticule et Cosmologie :
Le
LHC et
la masse cachée dans l'Univers
Pier-Stefano
CORASANITI , Astrophysicien, Membre du Comité d’Organisation des
manifestations « L’Univers Invisible », Chargé de Recherche
au CNRS, LUTh, Meudon :
Evidences
Observationnelles de l'Energie Noire
Jean-Michel
Alimi , Président du Comité d’Organisation des Manifestations « L’Univers
Invisible », Astrophysicien, Directeur de Recherche au CNRS, Directeur
du Laboratoire Univers et Théories de l’Observatoire de Paris, LUTh,
Meudon :
l'Energie
Noire : le mystère du XXIème siècle
Gilles
COHEN-TANNOUDJI , Physicien théoricien, Directeur de Recherche au CEA,
Laboratoire de recherche sur les sciences de la matière du CEA, Saclay :
Une
nouvelle révolution scientifique à l'horizon ?
Le Jeudi 9 Juillet 2009.
Etienne
KLEIN , Physicien et Philosophe, Directeur de Recherche au CEA, Directeur du
Laboratoire de Recherches sur les Sciences de la Matière du CEA, Saclay :
Du
"noir" en Physique
Cédric
DEFFAYET , Physicien Théoricien, Chargé de Recherche au CNRS,
Astroparticules et Cosmologie, Paris :
Les
dimensions cachées de l'Univers
Je n’ai pas pu assister à la séance de
l’après midi (plus orientée vers la philosophie et les arts).
LA VISITE DE L’OBSERVATOIRE DE MEUDON.
C’est par un temps assez déplorable que nous
avons eu le plaisir de flâner dans les jardins de l’Observatoire de
Meudon.
Et surtout d’admirer (de l’extérieur
seulement malheureusement) la grande Coupole, dont on connaît les
difficultés .
Mais on a pu quand même voir la
lunette de 1m située à côté.
On avait rendez vous dans l’amphithéâtre du
bâtiment du LAM pour deux activités :
·Voir l’exposition sur Einstein du précédent
colloque Einstein 2005 dont on a déjà rapporté les débats en son
temps.
·Écouter André Füzfa qui nous a donné une conférence sur Einstein
très intéressante (voir la partie conférences).
L’EXPOSITION.
Une salle attenante à la salle de conférence
nous propose des panneaux et des animations vidéo sur les sujets du séminaire.
Des écrans interactifs, nous font
toucher du doigt l’évolution de l’Univers.
Des panneaux individuels en grand
nombre donnent une explication très claire sur chaque sujet
cosmologique.
Les thèmes principaux développés dans
cette exposition :
·L'Univers Invisible : Pourquoi Comment ?
·Sur les traces de Galilée : Découvreur d'intelligible, précurseur
d'invisible.
·Les moyens modernes d'observation de l'Univers Invisible.
·La Physique une question de principes
·La réalité émergeante de ces principes
·Evidences " observationnels " et " expérimentales "
de l'Univers Invisible.
·Interprétations Théoriques de l'Invisible.
·Vers un nouveau paradigme cosmologique ?
LES TABLES RONDES.
Le Jeudi 9 Juillet 2009 :
Table Ronde : " Couleurs et Perception de l'Invisible "
De gauche à droite : Paul Egré, Nicolas
Graner, Michel Cassé (modérateur), Jacques Laurans, Annie Mollard-Desfour,
Frédérick Tristan.
Cette table ronde se veut un lien entre mathématique,
physique et art.
Nicolas Graner du Centre de Vulgarisation de la
Connaissance, Université Paris-Sud, Orsay, mal voyant, nous parle de champ
visuel et de limitation de la visibilité, il nous apprend que le champ
visuel d’un cheval est par exemple beaucoup plus important que celui
d’un humain. La tache
aveugle de notre œil est contournée par un mécanisme de remplissage
de notre cerveau, on s’en aperçoit avec diverses expériences de croix et
de ronds qui ont pour but de mettre à contribution ce « logiciel »
dans notre cerveau.
Annie Mollard-Desfour, Linguiste, Lexicographe
au CNRS, Auteur du Dictionnaire « Le Noir », CNRS Éditions,
2005, Laboratoire du "Lexiques, Dictionnaires, Informatique"
(LDI), Universités de Cergy-Pontoise, Cergy Pontoise, est une spécialiste
des mots.
Elle va faire l’apologie du « noir »,
en précisant aussi que l’invisible, ce n’est pas le transparent et que
la vraie couleur c’est le noir !
Le noir qui correspond à l’absorption des
couleurs, a un statut à part parmi les couleurs, et un symbolique
particulier suivant les cultures. En latin on distinguait entre le noir
brillant (niger) et le noir mat (ater).
Jacques Laurans, Ecrivain, Critique d’Art, Spécialiste
du peintre Pierre
Soulages, Montpellier, nous lit un poème sur la peinture de Pierre
Soulages, peintre spécialiste du noir.
Paul Egré, Philosophe, Chargé de Recherche au
CNRS, membre de l'Institut Jean-Nicod et du département d'études
cognitives de l'École Normale Supérieure, Paris, nous reparle des points
aveugles,
Frédérick Tristan, Ecrivain, Prix Goncourt
1983, Paris, nous propose des variations sur le noir et le blanc et établit
un lien entre chambre noire et chambre des révélations. L’Univers tout
entier ne serait-il pas une chambre noire ?
Le Vendredi 10 Juillet 2009 :
Table Ronde : " La matière noire et l'énergie noire : substrat ou correction aux
lois de la physique ? Vers un nouveau paradigme cosmologique ?"
De gauche à droite : André Füzfa,
Pier-Stefano Corasaniti, Gilles Cohen-Tannoudji, Aurélien Barrau.
C’est Jean Michel Alimi, qui introduit le débat ;
un modèle en physique se veut être une description de la réalité. Dans
la Relativité Générale (RG), modèle théorique de l’Univers, les expériences
ont fait évoluer ce modèle dans les années 1980, pour aboutir à un modèle
d’Univers dont la complexité s’établit au cours de son évolution. Un
grand nombre d’observations se sont ajoutées, qui ont aboutit à
introduire une partie d’invisible. Faut-il alors revoir les lois de la
physique ? Cela conduira-t-il à un nouveau paradigme ??
Gilles Cohen-Tannoudji prend la suite ; le
problème de la matière noire est un défi aux physiciens des particules et
non pas aux cosmologistes. Par contre le problème de l’énergie noire,
dont une solution serait la constante cosmologique n’est pas un problème
pour les physiciens des particules.
Lors du débat entre Einstein et Lemaître
à la fin des années 1940 (correspondance entre E et L), Lemaître fixe
cette constante à zéro, mais on a besoin d’une valeur de cette constante
pour résoudre le paradoxe de l’âge de l’Univers. (On rallonge l’âge
de l’Univers avec lambda). Einstein qui avait abandonné cette constante
à cause du principe de Mach
(ce serait toutes les autres masses de l'Univers qui seraient responsables
de la masse d'inertie d'un corps donné), voulait que la matière structure
l’architecture spatio-temporelle de l’Univers. Lemaître lui répond par
la négative. Le principe de Mach n’est pas violé si lambda est différente
de zéro, car l’excès de matière serait passée au-delà de l’horizon
des évènements.
Discussion sur les constantes universelles,
dont les trois fondamentales (h, G et c) sont dimensionnées (L M T) ;
les autres constantes pouvant être ramenées à des nombres sans
dimensions.
La constante
cosmologique lambda L
a une dimension correspondant à l’inverse d’une surface, et un rapport
de 1060 avec l’aire de Planck, ce qui semble suspect, cela
veut-il dire que la théorie ne fonctionne pas ?
Pourrait-il y avoir dans l’Univers, une échelle
de longueur pour les petites dimensions et une autre pour les grandes ?
Il ne pense pas qu’il puisse y avoir
unification entre RG et MQ.
André Füzfa réplique que Lemaître voyait
lambda comme une porte ouverte vers la physique microscopique.
Il se pose aussi la question de savoir si cet
Univers invisible pourrait être décrit dans un même cadre, même si matière
noire et énergie noire ne sont pas reliées et indépendantes.
Le fait qu’il existe bien un Univers
invisible semble être l’objet d’un consensus général.
André pense que la physique doit être profondément
remaniée.
Pier-Stefano Corasaniti intervient alors sur
l’énergie noire, celle-ci établit un lien avec le taux de formation des
grandes structures de l’Univers. La constante cosmologique (l’énergie
noire) correspond à un fluide à pression négative.
L’énergie noire structure l’Univers et
Pier-Stefano termine joliment en disant : « il faut écouter l’énergie
noire ».
Aurélien Barrau, signale que la physique a
vocation à représenter le monde et qu’il faut redéfinir ce que l’on
attend de la science.
JM Alimi intervient de nouveau en ajoutant que
définir la RG à partir d’une métrique est probablement insuffisant et
qu’il faut une dimension scalaire en plus. (super cordes ??).
G Cohen-Tannoudji indique que l’horizon des
évènements serait une constante universelle, elle traduit le principe
copernicien cosmologique. L’horizon serait une membrane de redshift
infini.
La densité d’énergie noire est liée à la
densité critique de l’Univers.
Plus personne ne met en doute la platitude de
l’espace et le fait que la densité de l’Univers est égale à la densité
critique.
Lambda donnerait une idée de la flèche du
temps.
Dans le futur lointain, il n’y aura plus que
de l’énergie noire.
Table Ronde : " Invisible, Inexpliqué ou Inintelligible"
De gauche à droite : Michel Paty,
Jean-Jacques Szczeciniarz, Jean-Michel Alimi, , Paul-Laurent Assoun,
Jean-Michel Besnier.
Jean-Michel Besnier, Philosophe, Professeur à
l'université de Paris IV – Sorbonne, Centre de recherche en épistémologie
appliquée, Ecole Polytechnique, Palaiseau, nous dit que l’astrophysique
est un paradoxe pour la métaphysique ; car la métaphysique est dominée
par l’obsession de tout voir. Mais faut-il réduire le réel au calculable ?
Paul-Laurent Assoun, Professeur de
psychopathologie à l’Université Paris-7 Diderot, psychanalyste, agrégé
de philosophie, intervient sur l’invisible, dialectique permanente.
Michel Paty, Physicien, Philosophe et Historien
des Sciences, Directeur de recherche au CNRS, REHSEIS, Equipe Recherches épistémologiques
et historiques sur les sciences exactes et les institutions scientifiques,
Paris, nous confirme, lui, que la physique contemporaine est une physique de
l’invisible (exemple : les atomes…) et que cet invisible est devenu
connaissable et maintenant devient visible. La pensée théorique serait le
seul moyen intellectuel de se représenter le monde physique.
En physique quantique, le connaissable devient
aussi visible.
Jean-Jacques Szczeciniarz, Philosophe, Mathématicien,
Centre de Mathématiques de Jussieu, Professeur à l’Université Paris
Diderot, Paris, s’intéresse, lui, au cinquième élément, qui serait la
quintessence.
Table Ronde : "La matière noire et l'énergie noire : réalité ou correction aux
lois de la physique ? Clé de notre compréhension de l'infiniment
grand et de l'infiniment petit ? "
De gauche à droite : André Füzfa,
Pier-Stefano Corasaniti, Jean-Michel Alimi, Aurélien Barrau , Gilles
Cohen-Tannoudji, François Vanucci, Cédric Deffayet, Joseph Kouneiher
(absent de la photo).
Dernière table ronde du colloque, je
retranscris mes quelques notes, parfois incomplètes je m’en excuse
d’avance.
Jean-Michel Alimi, s’interroge sur cet
invisible : est-il le Graal de la physique théorique ? Il
aboutirait à une description de l’infiniment grand et de l’infiniment
petit.
François Vanucci intervient : comprendre
c’est voir (ou croire). Dans la physique de l’infiniment petit, on ne
voit jamais les particules, il faut des détecteurs très spécialisés pour
les mettre en évidence. On ne voit en fait jamais directement, mais
seulement leurs perturbations.
Comprendre c’est inventer une représentation.
Puis F Vanucci dresse le portrait de nos
connaissances en infiniment petit depuis un siècle :
Les atomes (10-10m), l’électron,
le noyau (10-15m), puis le neutrino, les quarks (10-18m),
le boson de Higgs, les cordes (10-35m).
On ne verra jamais directement toutes ces
particules ; à un certain moment il faudra même admettre une théorie
que l’on ne pourra probablement jamais vérifier expérimentalement.
Est-ce pessimiste ? La question est posée.
Gilles Cohen-Tannoudji : pour atteindre
l’énergie de Planck, il faudrait un accélérateur de la taille d’une
galaxie !!
Concernant la matière noire :
Dans le modèle standard, le boson de Higgs
serait le chaînon manquant.
Serait-on sur la voie de l’unification des
interactions ?
On l’a pratiquement fait pour la force électrofaible,
est-ce que la GUT (Grand
Unification Theory) fonctionnerait pour les autres forces ?
Y aurait-il une physique au-delà du modèle
standard ? Serait-ce la super symétrie (SUSY) ?
Cela doublerait le nombre de paramètres et
deviendrait une véritable « usine à gaz ».
Un autre axe de recherche concernant la matière
noire : la chromo
dynamique quantique qui devrait faire intervenir une nouvelle particule :
« l’axion ».
Ce scénario est séduisant d’après GCT.
D’après GCT, la masse des neutrinos pourrait
être la moyenne géométrique de la masse de Planck et de la masse de la
constante cosmologique. Le neutrino établirait un lien entre l’échelle
de Planck et la constante cosmologique.
Pour F Vanucci, l’énergie noire pourrait
correspondre à des neutrinos de masse variable, mais la communauté
scientifique semble s’éloigner de cette théorie. (Warm
Dark Matter).
Aurélien Barrau, intervient sur un lien éventuel
entre l’échelle de Planck et le rayon de Hubble (XX).
La théorie des cordes est construite sur les
acquis du modèle standard, la théorie quantique et la théorie de la
gravitation.
Il nous parle de paysages (landscapes),
de multivers, de trous noirs, de boucles élémentaires..
Cédric Deffayet oppose le contenu et le
contenant de l’Univers : la réalité versus les lois de la physique.
Toutes ces théories s’expriment au travers
d’un champ.
La correction aux lois de la gravitation
reviendrait à modifier le contenu de l’Univers.
Y-a-t-il une modification des lois de Newton
aux grandes distances ? Le graviton aurait-il une masse ? Y
aurait-il une nouvelle constante à définir ?
André Füzfa : il faut des corrections et
non pas des modifications des lois de la physique.
Une question : pourquoi les masses des
particules sont-elles si différentes ??
Un autre commentaire : la gravitation est
bien testée jusqu’à ce jour, de même l’invariance de c a été testée
jusqu’à 10-14.
Si nouveau paradigme il doit y avoir, il doit
tenir compte de tout cela.