Les trous noirs

Quelle est la forme de l'Univers? Est-il courbe, refermé sur lui-même? Est-il en expansion? Vers quoi tend-il? L'espace serait-il "chiffonné" au point de créer des images fantômes des lointaines galaxies? Spécialiste des trous noirs et du big-bang, Jean-Pierre Luminet nous fait voyager dans de surprenants couloirs de l'espace-temps où topologies de l'Univers, explorations de l'infini et mirages cosmiques conjuguent leurs mystérieux attraits pour dérouter nos sens. La construction de l'ouvrage épouse la forme de son sujet une lecture à multiples entrées, des pistes à explorer pour s'y perdre, bifurquer à nouveau ou revenir en arrière, au gré du plaisir ou de la curiosité de chacun. Anecdotes cocasses et révélations historiques étonnantes agrémentent ce parcours à la recherche des secrets de la beauté sidérale.

Le boson ? C'est l'ultime particule élémentaire prédite par la théorie de l'infiniment petit, qui manquait encore et dont la découverte, grâce au grand collisionneur de hadrons du CERN, a été annoncée au monde entier le 4 juillet 2012. Postulée en 1964 par Robert Brout, François Englert et Peter Higgs, elle explique que le photon - particule qui transmet la force électromagnétique - n'a pas de masse, à l'encontre de celles véhiculant la force faible. Une telle dissymétrie était a priori incompatible avec la symétrie fondamentale, dite «de jauge», sur laquelle est fondé le modèle standard de la physique des particules. Le chapeau mexicain ? C'est le mécanisme grâce auquel le boson rend compte, en préservant les acquis du modèle standard, de l'origine des masses des particules élémentaires. Le boson et le chapeau mexicain se placent à la croisée - retracée par les deux auteurs en dialogue avec François Englert - des chemins de l'évolution des théories de l'astrophysique contemporaine et, sur près de trente années, d'une véritable aventure scientifique, technologique et humaine menée par le CERN, dont Michel Spiro fut le président du Conseil. Mais la particule observée a-t-elle les propriétés définies par le modèle standard, ou en possède-t-elle d'autres, prédites par des théories concurrentes des composants élémentaires de la matière ? Faudra-t-il bientôt écrire encore un nouveau grand récit de l'univers ?

Revue de presse L'infini existe-t-il même dans la réalité physique ou n'est-il qu'un concept de notre imagination ?

Le XXe siècle a vu naître les deux plus belles théories physiques jamais inventées. La première, la relativité générale, est l'oeuvre du seul Albert Einstein. Son domaine d'application est l'infiniment grand. La seconde, la mécanique quantique, est l'oeuvre collective de certains des plus grands esprits du XXe siècle. Son domaine d'application est l'infiniment petit. Mais ces deux théories sont incompatibles entre elles. Cherche-t-on à les réunir dans ce qu'on appelle la "théorie du tout", on se heurte alors à d'insurmontables difficultés. Aujourd'hui, la "théorie des cordes" semble en passe de réussir là où toutes les précédentes théories ont échoué: ce faisant, elle bouleverse notre conception de la matière, de l'espace et du temps. C'est l'histoire pleine de rebondissements de cette révolution en marche - où les particules élémentaires s'avèrent semblables à d'infinis bouts de ficelle, où l'espace-temps se déchire, se répare, se replie en dix dimensions invisibles, où le Big-Bang et les trous noirs prennent des formes inattendues - que nous raconte ici l'un de ses éminents acteurs. Après la relativité générale et la mécanique quantique, l'avenir appartient-il à la "théorie des cordes"?