Voyager dans un trou noir. Avec Interstellar

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"?

Résumé : S'il est à la mode d'expliquer les subtilités de la cuisine, voire de proposer de nouvelles recettes, à partir des connaissances scientifiques en physico-chimie, on sait moins que les premières ont largement fécondé les secondes. Que doit la science à la cuisine ? L'auteur répond à la question en s'appuyant sur une série d'épisodes qui ne manquent pas d'humour, de Socrate à Bertrand Russell, en passant par Newton, Réaumur ou Pasteur. Comment, par exemple, relier une révolution conceptuelle en géologie au minestrone, à la crème chantilly et à la fusion froide ? Le sommaire de l'ouvrage, en forme de menu, devrait mettre le lecteur en appétit. Ce livre, par delà l'apparente légèreté de son thème, présente une solide argumentation critique, revanche de la science "molle" sur la science "dure". Il montre que les recherches les plus rigoureuses n'échappent pas aux errements et aux approximations, et que leurs progrès sont souvent dus au hasard et à l'empirisme, reconduisant les tâtonnements fructueux d'un chef dans sa cuisine.

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 ?

Les avancées scientifiques ont radicalement modifié la conception de nos origines. Elles écrivent aujourd'hui une grande fresque historique, déployée sur un temps exceptionnellement long - quelque 14 milliards d'années - et dans un espace exceptionnellement vaste. Jamais la fresque ne fut aussi vraie, puisque toutes les sciences, de l'astronomie à la neurobiologie, de la physique à la chimie en passant par l'anthropologie, la primatologie et la géologie concourent sans relâche à l'élaborer et à l'affiner. Trinh Xuan Thuan raconte, simplement et clairement, cette grandiose épopée, de la naissance de l'univers jusqu'à l'émergence de la vie et de la conscience, en passant par la formation des galaxies, des étoiles et des planètes. Au lecteur qui vit entre deux infinis auxquels il n'a pas directement accès, il ouvre larges les portes de l'infiniment grand - galaxies lointaines, nébuleuses bariolées de la Voie lactée, planètes du système solaire - comme celles de l'infiniment petit - cellules vivantes, réseaux de neurones, double hélice de l'ADN -, lui révélant de multiples et nouveaux aspects de la splendeur du monde.