2011, année physique extraordinaire

2011 fût un grand cru pour la physique, et 2012 sera sans doute du même tonneau. Non pas du fait que l’on ait découvert grand chose de neuf, mais plutôt que pas mal de choses que l’on pensait savoir sont remises en question.

A tout seigneur tout honneur, commençons par le prix Nobel 2011 de physique, attribué à une équipe de chercheurs américains (Saul Perlmutter, Brian Schmidt et Adam Riess) pour leurs études indiquant que l’univers n’est pas, comme on le pensait, dans une phase de ralentissement de son expansion (pouvant mener à terme à une contraction et au “big crunch”) mais bien dans une phase d’accélération de cette expansion – au point où l’expansion de son enveloppe est plus rapide que la lumière.  Pourquoi et comment, nul ne sait. Le concept d’énergie sombre est au coeur du débat car elle fut théorisée, justement, pour expliquer l’expansion de l’univers, mais sa nature reste inconnue. En passant, cette question fut abordée ici l’an dernier. Elle pourrait être l’énergie dite “du vide”, une pression naturelle à l’échelle quantique exercée par le vide qui agirait à l’inverse de la gravité. La densité de l’univers diminuant avec son expansion, la gravité diminue et donc l’énergie sombre deviendrait de plus en plus dominante, expliquant ainsi l’augmentation de l’accélération. Quoi qu’il en soit et si ce processus s’avérait irréversible, dans un billion d’années chaque galaxie sera tellement éloignée de ses voisines que les ciels seront noirs, vides d’étoiles, et molécules et atomes commenceront eux-même à se disloquer en une soupe légère et froide sans organisation, sans information et donc sans vie…

Une autre évènement ayant défrayé la chronique est le résultat, toujours provisoire, de l’expérience OPERA et de la découverte de neutrinos plus rapides que la lumière. Si c’est bien le cas (on devrait le savoir courant 2012), cela ne remet pas réellement en cause la théorie d’Einstein fixant la vitesse de la lumière dans le vide comme barrière absolue: en effet ce que la relativité interdit est le franchissement de cette barrière, mais rien n’interdit  qu’il existe des particules se baladant toujours au-delà de cette vitesse. L’existence de particules supraluminiques nommées tachyons fut déjà théorisée dans les années 60. Une explication du phénomène OPERA pourrait être le concept de dimensions multiples et que l’une de ces dimensions, habituellement indétectable, s’apparenterait (c’est une image) à du verre qui ralentit les photons (comme le fait le vrai verre) mais n’aurait pas d’effet sur ces neutrinos. L’univers serait alors imprégné de ce “verre” bridant la vitesse des photons. En tout cas si les observations d’OPERA se trouvent validées cela ouvrira de nouvelles portes à la physique.

Enfin, la chasse au boson de Higgs maintien en haleine des centaines de chercheurs au CERN et par le monde. Après de nombreux mois on aurait peut-être détecté la “particule de Dieu” mais rien n’est prouvé pour l’instant, à nouveau nous devrions être fixés en 2012. Je ne m’étends pas plus sur le Higgs du fait que j’ai récemment publié un billet spécifique sur le sujet.

L’incertitude sur la nature du monde physique, du micro au macro, du quantique au cosmique, génère une profusion de théories et d’hypothèses dont l’immense majorité se révélera nécessairement fausse, mais il faut bien commencer quelque part. Il reste un terrain un peu moins populaire auprès des scientifiques, celui de la métaphysique, de la prise en compte de l’univers comme un tout. Comme le dit l’astrophysicien Trinh Xuan Tuan, la nature improvise constamment sur quelques lois fondamentales comme un musicien de jazz improvise sur une ligne mélodique, et cette compréhension holistique est tout aussi importante que la compréhension réductionniste de la physique. Il n’hésite pas à parler de la nécessité de l’existence humaine pour donner un sens à l’Univers. Une approche que je trouve intéressante et dont j’ai déjà parlé sur ce blog est celle de l’univers holographique, qui adresse aussi bien des questions de nature quantique que psychologiques, notamment la manière dont nous percevons la réalité. Ce qui amène à la question de la conscience, de sa nature et de son origine. De quoi nous occuper en 2012!

Je vous souhaite à toutes et à tous une passionnante année 2012!

Billet en accès libre sur http://rhubarbe.net/blog/2011/12/30/2011-annee-physique-extraordinaire/