Eléments de physique statistique

Les extraterrestres et le paradoxe de Fermi Le physicien Enrico Fermi se lance en 1950 dans une estimation iconoclaste : évaluer le nombre potentiel de civilisations extraterrestres intelligentes en mesure d'entrer en contact avec nous. Contre toute attente, le nombre qu'il obtient est particulièrement important, ce qui va le conduire à formuler son fameux paradoxe : " si le nombre de civilisations en mesure de nous rendre visite aujourd'hui est si grand, comment se fait-il que nous n'en ayons jamais perçu aucun signe ? ". Près de 70 ans après, où en sommes-nous ? Alors que la liste des exoplanètes ne cesse de s'allonger, de quels éléments nouveaux les scientifiques disposent-ils aujourd'hui ? Y a-t-il des traces de vie dans l'Univers ? Que sait-on des mécanismes de formation des étoiles et des planètes et de ceux qui régissent la formation des molécules du vivant ? Comment s'y prendre pour écouter des signaux extraterrestres ? Qu'est-ce qui a déjà été fait en la matière ? Une civilisation intelligente est-elle nécessairement une civilisation technologique ? Les civilisations technologiques, énergétiquement instables, ne courent-elles pas toujours le risque de s'effondrer sur elles-mêmes avant d'avoir eu le temps d'inventer le voyage intersidéral ? Cinq scientifiques nous entraînent bien au-delà des sciences, vers une réflexion sur la place de l'Homme dans l'Univers et une prise de conscience des enjeux qui entourent la question de l'épuisement de nos ressources.

Gabriel Chardin est physicien au DAPNIA, le département de recherche en Astrophysique, Physique des particules et Physique nucléaire du CEA, à Saclay. Il est responsable de l'expérience EDELWEISS de recherche de la Matière cachée, dans le Laboratoire souterrain de Modane. Il est l'auteur d'un grand nombre de publications scientifiques, en particulier sur la recherche de la Matière Cachée ainsi que sur l'antimatière. Au Pommier, il est l'auteur de la Petite Pomme Peut-on voyager dans le temps ? et de L'Antimatière (Le Pommier-Poche, 2006). L'Univers semble présenter une "flèche du temps". Nous nous souvenons du passé mais pas du futur... Derrière cette réflexion apparemment banale se retrouve l'une des incertitudes fondamentales en physique. A quoi peut-on attribuer cette asymétrie temporelle ? Existe-t-il des processus microscopiques qui présentent une "flèche du temps" ? L'explication de l'asymétrie temporelle est-elle au contraire macroscopique ? Que signifie le second principe de la thermodynamique ? La gravitation joue-t-elle un rôle fondamental dans ce second principe ? Des observateurs intelligents ou "démons de Maxwell" peuvent-ils défier le second principe ? Est-il paradoxal pour un observateur de revenir sur ses pas dans l'espace-temps ? Cette petite pomme présente les progrès de notre compréhension sur ces questions depuis une quarantaine d'années.

Résumé : Qui n'a jamais rêvé d'aller faire une bise à Cléopâtre, serrer la main de Mozart ou faire un bond en avant de 3 000 ans ? Téléportation quantique, traversée de trous de ver, remontée du temps avec l'antimatière... la relativité générale et la mécanique quantique peuvent-elles nous faire espérer voir bientôt des machines à voyager dans le temps dans le commerce ?

A moins de vivre très vieux, votre existence n'excèdera pas trois milliards de secondes. Cette durée nous fait prendre conscience du temps qui passe. Mais passe-t-il vraiment ? Les chercheurs s'interrogent : et si cette sensation du temps qui s'écoule n'était qu'une illusion ? Le temps est-il une entité physique véritable ou émane-t-il des relations entre les objets ? Ces questions fondamentales sont aussi anciennes que la philosophie elle-même et malgré les avancées spectaculaires de la physique, les interrogations demeurent. Des horloges atomiques au destin de l'univers, du voyage dans le futur au coeur des trous noirs les chercheurs, physiciens ou philosophes, mènent l'enquête, à la recherche du temps.