La découverte du temps. Sciences & philosophie

Jusqu'au XIXe siècle, nous n'avions, pour observer l'Univers, qu'une seule source d'informations : la lumière visible émise par les objets du cosmos. A cela se sont ajoutées, au XXe siècle, la détection d'autres rayonnements électromagnétiques - notamment radio, rayons X ou infrarouge -, puis celle des neutrinos ainsi que de particules à haute énergie, que l'on appelle " rayons cosmiques ". Le 17 août 2017 a eu lieu un événement d'une importance considérable pour l'astronomie et la physique. Pour la première fois, on a détecté conjointement, en provenance d'une même source, un rayonnement électromagnétique et une onde gravitationnelle. Contrairement aux autres ondes connues, une onde gravitationnelle ne se propage pas à l'intérieur de l'espace-temps, elle est une fluctuation de la trame de l'espace-temps lui-même, engendrée par des masses accélérées. A son passage, l'espace s'étire ou se contracte, le temps " accélère " ou " ralentit ". Phénomène physique extraordinaire prédit par la relativité générale, dont la détection est le fruit de véritables prouesses sur le plan aussi bien théorique que pratique, les ondes gravitationnelles, en ouvrant une nouvelle fenêtre d'observation de l'Univers, ont également vocation à révolutionner nos connaissances. Un ouvrage simple et lumineux revenant sur la genèse du concept, l'histoire de cette détection hors du commun, et les riches promesses qu'elle porte.

Résumé : Chose déroutante, décidément, que le temps. Nous en parlons comme d'une notion familière et évidente, voire domestique, "gérable". Les physiciens, eux, l'ont couplé à l'espace, en ont fait une variable mathématique, qu'ils intègrent dans des théories si complexes qu'elles sont difficiles à traduire en langage courant. Quant aux philosophes, ils ne cessent depuis plus de deux millénaires de s'interroger : est-il une sorte d'entité primitive, originaire, qui ne dériverait que d'elle-même ? Procède-t-il au contraire d'une ou plusieurs autres entités plus fondamentales ? Le temps s'écoule-t-il de lui-même ou a-t-il besoin des événements qui s'y déroulent pour passer ? Et au fait, le temps a-t-il eu un commencement ? Aucune discipline ne parvient à épuiser, à elle seule, la question du temps. C'est pourquoi nous avons croisé les regards des philosophes avec ceux des physiciens. Et que se passe-t-il ? Sans aucun doute de belles et troublantes choses...

Le neutrino est l'une des particules élémentaires dles plus mystérieuses. Depuis que Wolfgang Pauli a prédit son existence, en 1930, les physiciens n'ont eu de cesse de le traquer et d'étudier ses propriétés. Car cette particule étrange, sans charge électrique, de masse quasi nulle et interagissant très faiblement avec la matière, pourrait permettre de percer bien des mystères de la physique des particules et de l'Univers. Antoine Kouchner et Stéphane Lavignac retracent l'histoire passionnante du neutrino et nous font découvrir les grandes expériences consacrées à ce messager de l'infiniment grand et de l'infiniment petit.

Et maintenant, attention: tenez-vous bien, attachez vos ceintures. Non pas que ce que je vais vous dire soit particulièrement difficile à comprendre, mais tout simplement parce que ça va vous sembler le comble du ridicule. Jugez-en: nous dessinons des petites flèches sur une feuille de papier! C'est tout." L'électrodynamique quantique, prototype des théories de la physique moderne, devient un jeu d'enfant quand elle est expliquée par un de ses auteurs, Richard Feynman. En analysant "avec des petites flèches" comment la lumière se réfléchit sur les miroirs et pourquoi les bulles de savon présentent des irisations, il montre que les notions les plus difficiles sont explicables sans aucun formalisme mathématique et que leur sens profond est à la portée de tous. Un sommet de la vulgarisation scientifique.