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Qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver? et autres détails essentiels de Pauline Gagnon

matière sombreQu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver ? et autres détails essentiels

de Pauline Gagnon

A chaque culture ses points de repère, sa langue imprégnée des humeurs du climat, des curiosités de sa géographie et des aléas de son histoire. A chaque culture ses propres références qui voyagent mal sans guide, sans interprète.

Parler la même langue ne suffit pas pour se comprendre. Mark Twain en a fait l’expérience : de retour de son long voyage autour du monde en suivant l’équateur, il entreprend de décrire la splendeur éblouissante du Taj Mahal à ses amis londoniens et écossais et la compare avec ferveur aux extraordinaires « tempêtes de verglas » de son enfance…hélas, aucun de ses interlocuteurs n’a jamais entendu parler de ces spectaculaires évènements météorologiques…

Alors, qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver ?

L’être humain affiche une grande résistance à saisir ce qu’il n’a pas expérimenté. L’aptitude à changer de point de vue s’avère nécessaire dans bien des domaines. Pour espérer comprendre la forêt tropicale, il faut pouvoir adopter le rythme infiniment lent des végétaux, la temporalité tropicale.  En physique des particules, il est indispensable de savoir changer de dimension.

 Qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver et autres détails essentiels de Pauline Gagnon, est un essai de vulgarisation scientifique

« …s’adressant à tous ceux et celles qui désirent en savoir un peu plus sur la physique des particules… ».

En quoi s’insère-t-il donc dans notre ensemble dédié à la littérature qui défie la pesanteur ? De quelle manière cet ouvrage nous rappelle-t-il  qui nous sommes, une espèce qui, depuis le début de l’histoire, écrit et voyage du plus profond des mots jusqu’aux aux destinations géographiques les plus lointaines  ? Dans quel sens comprendre la matière et les forces qui l’animent s’avère être un passage obligé pour mener à bien notre modeste tentative de compréhension du monde « en suivant l’équateur » ?

Si une farouche nécessité nous mène aujourd’hui à lire l’ouvrage de Pauline Gagnon, cette nécessité fut motivée en premier lieu par une intense curiosité pour la théorie nommée Supersymétrie, censée répondre aux questions non résolues par le modèle standard. Motivation au départ d’ordre purement esthétique : « pour qu’il y ait cohérence, il y a obligatoirement symétrie », mais comprendre la matière semble bien évidemment une étape obligatoire pour répondre au questionnement suivant : « Comment la matière devient-elle conscience …. puis langage, texte, littérature ? ». On peut dire qu’ici même, en suivant l’équateur, nous ne cherchons pas les questions simples. Mais le monde n’est pas simple, c’est pourquoi nous nous intéressons à l’enfance de l’être humain, aux étonnants comportements et réalisations notre espèce, aux relations que nous, humains, entretenons avec la planète, les autres espèces, et avec nous-mêmes, à la littérature et…à la physique des particules !

Références et remerciements :

Qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver et autres détails essentiels, Pauline Gagnon

Editions MultiMondes, 2015

 Qui est Pauline Gagnon ?

Pauline Gagnon, née en 1955, est une physicienne québécoise,

« docteure en physique des particules à l’université de l’Indiana et chercheure dans l’équipe ATLAS du CERN, depuis 2000. Elle a enseigné la physique au cégeps de Jonquière et de Chicoutimi d’où elle est originaire. De 2011 à 2014, elle a été membre de communication du CERN et a rédigé de nombreux blogues expliquant de façon accessible les recherches qui y sont effectuées. » (4ème de couverture)

En expliquant de manière claire et accessible les recherches effectuées au CERN, Pauline Gagnon répond à nos questions les plus légitimes : de quoi la matière qui nous constitue est-elle faite, quelles sont les forces qui l’animent, ainsi qu’à nos questions les plus embêtantes : combien coûte et à quoi sert cette recherche ? Enfin, elle nous aide à cerner les questions les plus frustrantes : qu’est-ce qu’on ne sait pas expliquer, qu’est-ce qui manque à la belle théorie du modèle standard pour tout comprendre ?

Cette présentation de l’ouvrage de Pauline Gagnon, pour ne pas faire exception à la règle, ne prendra pas le chemin le plus court, et ne commencera pas non plus par le début. Le but de cet article n’étant pas de résumer ce texte, mais de l’intégrer à cet étrange cheminement qui est le nôtre, et qui aspire – peut-être malgré les apparences – à « plus de clarté ».

 Par où commencer ? La matière sombre, l’énergie sombre.

Il faut avant tout savoir que :

 « …la matière visible (vous, moi et tout ce qu’on trouve sur Terre, dans les étoiles et toutes les galaxies), n’équivaut qu’à 5% du contenu total » de l’univers. p.99

L’univers serait donc composé de 5% uniquement de matière visible, mais aussi de 27% de matière dite sombre, et de 68% d’une énergie de nature totalement inconnue, appelée énergie sombre pour faire un parallèle avec la matière sombre.

L’énergie sombre « qui compte quand même pour 68% du contenu total de l’univers » est totalement inconnue : deux équipes de recherche indépendantes

« ont observé que non seulement l’Univers était en expansion, mais que cette expansion allait en s’accélérant. »

« Pour accélérer, que ce soit à vélo ou en automobile, il faut fournir de l’énergie. Alors d’où vient l’énergie phénoménale capable d’accélérer l’expansion de l’univers ? Personne ne le sait. » p.99

On ne sait rien de 68% du contenu de l’univers, que sait-on de la matière sombre ?

«  …la matière sombre se retrouve principalement centrée autour des galaxies. Une galaxie est un ensemble d’étoiles (la nôtre s’appelle la Voie Lactée) et un regroupement de plus d’une centaine de galaxies est appelé amas galactique. » p.106

 Comment peut-on détecter cette matière sombre dont on sait si peu de choses ?

Grâce à la spectroscopie, « on sait qu’on retrouve les mêmes éléments chimiques dans les étoiles et les galaxies que sur terre. » p.100

« Chaque élément chimique émet une lumière caractéristique lorsqu’il est chauffé, tout comme n’importe quel métal, lorsque porté à haute température, devient incandescent et émet de la lumière. » p. 100

Il suffit donc d’analyser la lumière qu’émettent les étoiles et les galaxies pour en déduire leur composition.

L’astronome Fritz Zwicky évalua la masse totale d’un amas galactique à partir de la lumière émise par les galaxies qu’il contenait.

Il évalua également cette masse à partir de la vitesse de rotation des galaxies à l’intérieur de l’amas.

« ..il faut une force, en l’occurrence la force gravitationnelle, pour maintenir les galaxies ensemble…(…). Cette force gravitationnelle est fournie par la matière contenue dans l’amas galactique. Pour que tout se tienne, il doit donc y avoir suffisamment de matière pour engendrer la force gravitationnelle nécessaire, sans quoi les galaxies se disperseraient. » p.101

Les deux méthodes donnèrent des mesures très différentes.

« Ce qui était visible ne suffisait pas pour produire la force gravitationnelle nécessaire pour maintenir la cohésion de l’amas galactique. Il en déduisit donc qu’un type de matière nouveau et inconnu générait un champ gravitationnel sans toutefois émettre de lumière, d’où son nom de matière sombre. » p.101

L’astronome Vera Rubin fut la première à démontrer l’existence de la matière sombre, en mesurant les vitesses de rotation des étoiles à l’intérieur d’une galaxie spirale.

« Vera Rubin observa que les étoiles à l’intérieur de ces galaxies tournaient toutes à peu près à la même vitesse, peu importait leur distance du centre galactique.

Or cela contredit la loi de Kepler qui décrit la rotation d’une étoile autour du centre de sa galaxie. Plus une étoile est éloignée du centre, plus elle tourne lentement… » p.102

Ses observations donnaient à penser que

« les étoiles les plus lointaines tournaient autour d’une galaxie dix fois plus massive que celle que l’on voyait. Cela ne pouvait se produire que si d’énormes quantités de matière invisible remplissaient la galaxie et s’étendaient au-delà des objets visibles les plus éloignés. » p.102

On peut également détecter la présence de la matière sombre, et déterminer sa distribution dans l’univers, grâce à la technique des lentilles gravitationnelles.

« Cela fonctionne sur le principe que les grandes concentrations de matière (visible ou sombre) génèrent des champs gravitationnels assez forts pour déformer l’espace autour d’elles et modifier la trajectoire des rayons de lumière. » p.103

« Un amas de matière sombre agit comme une lentille. » p.104

Deux personnes observant au télescope une galaxie derrière un amas de matière sombre, verront non pas une image unique de cette galaxie, mais plusieurs images, car une partie de la lumière provenant de cette galaxie s’infléchira en passant à proximité de l’amas de matière sombre.

« pour les personnes l’observant au télescope, la galaxie semblera décalée, comme si elle se trouvait ailleurs (…) car l’œil extrapolera dans la direction des rayons lumineux. » p.104

 Par ailleurs, l’observation d’une collision entre deux amas galactiques par le téléscope Hubble montre que la matière sombre et la matière ordinaire se comportent différemment :

« La matière normale, visible, se trouve ralentie, tandis que la matière sombre peut passer à travers l’autre amas galactique et continuer sans encombre. » p.107

La matière visible qui émet alors de grandes quantités de rayons X, est repérable sur la photo, tandis que la matière sombre, révélée par la technique des lentilles gravitationnelles, se trouve clairement décalée.

A ces différentes techniques qui permettent de détecter et mesurer la matière sombre, on doit ajouter que :

« – La matière sombre est un paramètre essentiel permettant de reproduire le spectre angulaire mesuré par le satellite Planck. » p.117

Le satellite Planck mesure le rayonnement fossile, qui est la première lumière émise après le big bang. Sans la matière sombre,

« il serait impossible de reproduire les données expérimentales recueillies par l’expérience Planck » p. 114

Et par ailleurs,  « La matière sombre a aussi joué un rôle de catalyseur dans la formation des galaxies, un phénomène qui aurait pris beaucoup plus de temps si seule la matière visible avait été en jeu. » p. 117

 Plusieurs équipes tentent d’établir des preuves directes de la présence de la matière sombre, car en effet, « on ne la perçoit qu’à travers ses effets gravitationnels et cosmologiques » p.119

« Personne n’a encore réussi à l’observer directement de façon irréfutable. Pas surprenant puisque nous parlons d’une matière d’un type complètement différent qui, contrairement à la matière visible (nous, les planètes, les étoiles et les galaxies), n’est fait ni de quarks ni de leptons. » p.119

De larges détecteurs installés sous terre afin de bloquer les rayons cosmiques qui produiraient de faux signaux, essaient de détecter des particules de matière sombre appelées WIMP.

« L’univers contient une très grande quantité de matière sombre. On peut donc s’attendre à ce que, de temps à autre, un WIMP entre en collision avec le détecteur ou, plus précisément, avec un proton ou un neutron d’un des noyaux atomiques du détecteur. » p.122

« On sait qu’il y a de la matière sombre au centre des galaxies puisqu’elle leur a servi de point de départ, mais on en retrouve bien au-delà. La terre baigne donc dans une brume faite de particules de matière sombre. Puisqu’elle voyage autour du soleil, cette brume s’apparente plutôt à une pluie. » p.123

Une expérience part du principe qu’ « au mois de juin, la vitesse de rotation de la terre autour du soleil (30 km/s) s’additionnerait à celle du soleil (235km/s), augmentant l’intensité de la pluie de WIMP qui l’asperge. Au contraire, en décembre, la vitesse de la terre s’opposerait à celle du soleil et le détecteur rencontrerait moins de particules sombres. » p.124

 « C’est exactement ce que l’expérience DAMA/LIBRA dit observer depuis plus d’une décennie maintenant. Le signal est fort et clair (…) mais, malheureusement, contredit par plusieurs autres expériences. » p.124

L’immense travail des équipes de recherche continue, sous terre et en orbite, aussi bien du côté théorique que des expériences, pour détecter des particules de matière sombre.

Qu’en est-il de la matière visible, soit de la matière ordinaire, qui ne représente que 5% du contenu de l’univers ? Cette matière dont nous sommes faits, et sur laquelle nous nous posons un grand nombre de questions.

 « Il existe aujourd’hui un modèle théorique très précis qui décrit les composantes de la matière et les forces qui agissent sur elles. Il nous aide à classer toutes les particules observées jusqu’à aujourd’hui suivant leurs propriétés. Ce modèle est né de l’étroite collaboration entre l’expérience et la théorie. » p.9

Ce modèle s’appelle le modèle standard.

« Le modèle standard est probablement à la physique des particules ce que les quatre opérations de base (addition, multiplication, division et soustraction) sont aux mathématiques. » p.135

Mais avant de présenter le modèle standard, on aimerait parler de l’antimatière.

 Qu’est-ce que l’antimatière ?

« Dans les expériences en laboratoire, on produit toujours essentiellement autant de matière que d’antimatière, comme si les deux étaient sur un pied d’égalité. Pourtant, tout autour de nous, on ne voit que très peu d’antimatière. On en retrouve un peu dans les rayons cosmiques, mais en quantités infimes.

On mesure aussi en laboratoire que matière et antimatière sont produites en proportions quasi égales, bien qu’il existe une très légère préférence pour la matière. Mais cette différence est minime et n’explique pas pourquoi aujourd’hui, on ne voit pratiquement que de la matière dans l’Univers. » p.19

 « Chaque grain de matière possède son équivalent en antimatière. Par exemple, l’antiparticule de l’électron est un positron. Ce dernier a exactement la même masse que l’électron, mais tous ses nombres quantiques (charge électrique, spin et autres) sont inversés. De cette façon, même les particules électriquement neutres ont leur antiparticule. Lorsqu’un électron rencontre un positron, les deux s’annihilent et il ne reste que leur équivalent en énergie. Il en va de même pour tous les quarks et tous les leptons : ils ont tous leur antiparticule. » p.19

« Si on produit en laboratoire autant de matière que d’antimatière à partir d’énergie pure, la même règle a dû s’appliquer quelques instants après le Big Bang quand des quantités phénoménales d’énergies étaient disponibles. » p.19

« Quand et comment la matière a-t-elle pris le dessus sur l’antimatière ? Qu’est-il advenu de toute cette antimatière ? » p.19

 Pour résoudre ce mystère, les équipes du CERN essaient de fabriquer de l’antihydrogène, afin de vérifier ses propriétés, et de comprendre pourquoi l’antimatière a disparu de l’Univers.

Malheureusement, bien que le Modèle standard soit une théorie extrêmement belle et puissante, elle comporte encore de nombreuses lacunes et laisse un bon nombre de questions sans réponses.

 Le modèle standard

Le modèle standard, qui décrit toute la matière visible « (vous, moi et tout ce qu’on trouve sur Terre, dans les étoiles et toutes les galaxies) » p.99, repose sur deux principes de base :

   «  –    Premier principe : toute la matière est faite de particules fondamentales.

- Deuxième principe : ces particules interagissent entre elles en s’échangeant d’autres particules. » p.10

 Le questionnement concernant les plus petits grains de matière est très ancien.

« Il y a 2500 ans, deux philosophes grecs, Leucippe et son disciple Démocrite, avaient vu juste en proposant la théorie de l’atomisme, selon laquelle toute matière est composée d’atomes et de vide. En grec ancien, le terme atomos signifie « insécable ou indivisible ». Malheureusement, les scientifiques du XIXème siècle ont cru trop vite avoir trouvé ces éléments fondamentaux. Le nom fut donc injustement attribué aux atomes actuels, alors qu’on sait maintenant qu’ils sont divisibles. » p.4

 Les atomes

« La matière est bel et bien faite d’atomes. Cependant ces atomes ne sont pas fondamentaux. Ce sont des particules composites (…). Ils possèdent un noyau atomique qui possède lui-même des protons et des neutrons, et un nuage d’électrons qui gravitent autour de ce noyau.

Dans un atome, il y a surtout du vide. Pour vous représenter un atome, imaginez le noyau atomique comme un objet de votre taille. Les électrons auraient à peine la taille d’un cheveu et se trouveraient à une vingtaine de kilomètres plus loin. » p.4

« Même les protons et les neutrons ne sont pas indivisibles : ils sont faits de quarks et de gluons qui les maintiennent ensemble. Finalement, les véritables particules indivisibles au cœur de la matière sont les quarks et les électrons… » p.5

« Les protons, neutrons et électrons suffisent pour former tous les différents atomes qui constituent les 118 éléments chimiques du tableau périodique.

Ces 118 éléments chimiques peuvent se combiner entre eux en diverses proportions pour constituer les différentes molécules, des agrégats d’atomes.

Atomes et molécules constituent l’ensemble de la matière visible qu’on observe autour de nous, tant sur terre que dans les étoiles et dans toutes les galaxies. » p.8

 La charge électrique

« Une des propriétés les plus connues des particules fondamentales est la charge électrique, car elle se manifeste non seulement au niveau subatomique, mais aussi à notre échelle. La charge électrique de l’électron est de -1, donc négative, et cette valeur constitue l’unité de base ; la charge des électrons donne naissance à l’électricité. Un courant électrique n’est que le déplacement d’électrons dans un fil conducteur. (…) On a longtemps cru que la charge électrique de l’électron était la plus petite unité de charge électrique. Or, les quarks possèdent des valeurs de charge électrique fractionnaires, soit exactement un tiers ou deux tiers de la charge de l’électron. Pourquoi ? On l’ignore, tout comme on ne sait pas pourquoi il n’existe aucune particule ayant la moitié de la charge de l’électron. Pour toutes les particules fondamentales, on précise toujours la valeur de charge électrique en multiples de la charge de l’électron, cette charge pouvant être positive ou négative. Les charges électriques s’additionnent : une charge négative peut neutraliser une charge positive équivalente.

La charge électrique est aussi soumise à une règle stricte de conservation : lors d’une désintégration, lorsqu’une particule instable se change en plusieurs autres particules, la charge électrique totale des particules produites doit être identique à celle de la particule initiale. Une particule neutre peut se désintégrer en deux particules, l’une chargée positivement et l’autre négativement. Une particule chargée négativement peut se transformer en une particule négative et une particule neutre. Jamais on ne verra la charge électrique disparaître. » p.6

Protons, neutrons, quarks up and down….

« Les protons et les neutrons sont formés à partir de quarks. On obtient un proton en combinant deux quarks up avec un quark down. Les quarks up ont une charge électrique de +2/3, soit deux tiers de la charge électrique d’un électron, et les quarks down ont une charge de -1/3. Pour le proton on a up + up + down, soit 2/3 +2/3 -1/3, donc une charge électrique de +1. Un neutron contient un quark up et deux quarks down ; on a donc +2/3 – 1/3 – 1/3 = 0. Il est par conséquent électriquement neutre. » p.6

« L’électron est maintenu en rotation autour du noyau par une « corde invisible ». Cette corde, c’est la force d’attraction entre la charge électrique positive des protons du noyau et la charge électrique négative des électrons. (…) Même chose pour les planètes en rotation autour du Soleil. Dans ce cas, la force d’attraction gravitationnelle engendrée par d’énormes quantités de matière fournit la force nécessaire. » p.9

 « Après environ un siècle de recherche dans le domaine, on sait aujourd’hui qu’il existe 12 particules fondamentales ou 12 « grains de matière », dans la nature. Ces particules se divisent en deux familles ou sous-catégories : celle des leptons et celle des quarks. Ces catégories nous permettent de classifier les particules selon leurs propriétés. » p.10

 Les fermions

« Les grains de matière, les leptons et les quarks sont tous des fermions. » p.17

 Les leptons

« Le plus connu des six leptons est l’électron. Deux autres leptons, le muon et le tau, sont des particules très semblables à l’électron, mais beaucoup plus lourdes. Ces leptons ont une charge électrique de -1. » p.10

« L’électron, le muon et le tau sont « associés » à trois neutrinos (ou antiparticules) : le neutrino électronique, le neutrino muonique et le neutrino tau (on parle de trois saveurs de neutrinos) » p.10

Cette famille contient donc trois générations de leptons.

« Lorsqu’un électron est produit, il vient toujours soit avec un neutrino électronique, soit avec un antiélectron, une particule appelée positron. » p.10

« L’électron et son neutrino possèdent tous les deux une propriété, la saveur électronique, et cette propriété est soumise à une règle de conservation tout comme la charge électrique. L’un porte une charge de saveur, l’autre une charge de saveur opposée. Si la masse d’un neutrino était strictement nulle, cette charge de saveur serait toujours parfaitement observée comme pour la charge électrique. Mais ce n’est pas toujours le cas. » p.11

« Le neutrino est une particule électriquement neutre qui interagit très peu avec la matière. » p.11

Les quarks

En plus des quarks up et down qu’on trouve dans les protons et les neutrons, il y a les quarks charmé, étrange, top et bottom.

« Comme pour les leptons, chaque paire de quarks forme une génération. » p.13

« Les particules de deuxième et de troisième génération ont les mêmes propriétés que celles de la première génération, sauf qu’elles sont beaucoup plus lourdes. »p.13

« Cet immense écart dans les masses demeure une énigme.

Personne ne sait non plus pourquoi les quarks et les leptons viennent en trois générations, ni pourquoi la première génération suffit à elle seule pour former les atomes et, par conséquent, toute la matière ordinaire autour de nous. » p.13

« A part le muon dans les rayons cosmiques, on ne trouve plus aucune des particules de deuxième et troisième génération dans la nature. Ces particules ont existé juste après le big bang, mais, aujourd’hui, l’Univers s’est trop refroidi pour avoir assez d’énergie pour en produire. On peut cependant toutes les produire en laboratoire. C’est comme cela qu’on sait qu’elles existent. » p.13

Les porteurs de forces : les bosons 

« Les particules fondamentales interagissent entre elles en s’échangeant d’autres particules, qui sont les véhicules de forces… » p.13

« C’est en échangeant ces porteurs de forces que les particules ressentent l’effet de la force qui lui est associée.» p.14

La classification fermions et bosons « correspond à des comportements totalement différents pour les deux classes de particules : ils obéissent à des lois statistiques différentes… »

 « Les fermions doivent obéir à des règles strictes d’exclusion, tandis que les bosons au contraire aiment la compagnie : plus on est de bosons, plus on s’amuse. On peut empiler un nombre infini de bosons identiques au même endroit, d’où le phénomène de supraconductivité par exemple. » p.140

 Ces deux catégories de particules ont en fait des valeurs de spin différentes. Le spin, tout comme la charge électrique ou la masse, est une des propriétés que possèdent les particules fondamentales. Le spin représente la quantité de mouvement angulaire, c’est-à-dire que c’est une mesure de leur mouvement de rotation sur elles-mêmes. » p.17

« Les grains de matière, les fermions, ont des valeurs de spin de ½ et ont le choix entre deux orientations possibles : pointer vers le haut : +1/2, ou vers le bas : -1/2. Les porteurs de forces, les bosons, possèdent des valeurs entières comme 0, 1 ou 2. » p.17

« Dans le monde de l’infiniment petit, tout devient « quantifié », c’est-à-dire que certaines propriétés comme la charge, le spin ou la couleur pour les quarks (la propriété qui les rend sensibles à la force forte) ne peuvent prendre que des valeurs déterminées, par exemple 1 ou 1/3 ou encore ½. Seuls les multiples de ces nombres de base appelés quanta (d’où le terme de physique quantique) sont permis. » p.17

 On ignore pourquoi les grains de matière et les porteurs de force ont des valeurs de spin différentes.

« Cette intrigante différence pourrait être résolue par la Supersymétrie. » p.18

Les forces fondamentales

« Il existe quatre forces fondamentales : la force forte, la force électromagnétique, la force faible et la force gravitationnelle. La force forte est la plus puissante de toutes, mais elle n’agit qu’à de très courtes distances et seulement sur les quarks. » p.14

« Le véhicule de la force forte est le gluon, une particule sans masse qui, comme son nom le laisse entendre, « colle » les quarks ensemble. » p.14

« La seconde force en termes d’intensité est la force électromagnétique portée par les photons. Deux particules électriquement chargées ressentent la présence de l’autre en s’échangeant des photons. C’est ainsi que s’établit l’attraction ou la répulsion entre deux charges électriques selon qu’elles possèdent des charges de signes opposés ou de même signe. » p.15 « cette force, qui  n’affecte que les particules électroniquement chargées, joue un rôle essentiel dans votre vie. (…) Les atomes sont principalement des volumes vides, mais la force de répulsion des champs électriques engendrés par les électrons  à leur surface fait que tout nous semble plein et solide. » p.15

« La force faible est responsable des désintégrations de particules et de la radioactivité. Elle est portée par trois bosons : les bosons W⁺ et W⁻ (…) ainsi que le boson Z⁰. » p.15

« Cette force agit sur toutes les particules, leptons et quarks. C’est aussi la seule force qui affecte les neutrinos, si on ne tient pas compte de la force gravitationnelle qui est complètement négligeable à leur échelle, tant leur masse est infime. » p.16

La force gravitationnelle « est si faible, comparée aux autres forces, que ses effets sont insignifiants à l’échelle des particules et qu’elle n’affecte pratiquement pas les particules fondamentales. Il faut des quantités astronomiques de matière, littéralement, pour en ressentir ses effets. (…)

La force gravitationnelle est la seule force pour laquelle on n’a pas encore trouvé de particule porteuse de force. Si on découvre un jour la présence d’ondes gravitationnelles, on prouverait aussi l’existence de gravitons. » p.16

 Les accélérateurs et détecteurs de particules, et la découverte du boson de Higgs

 « La découverte du boson de Higgs a apporté la preuve de l’existence du champ qui donne la masse aux particules fondamentales. » p.38

« En 1964, les physiciens et les physiciennes étaient encore incapables d’expliquer comment les particules fondamentales acquièrent leur masse. » p.27

« L’importance de la masse est énorme. C’est une propriété de base de toutes les particules fondamentales. On la retrouve aussi à notre échelle macroscopique, bien que (…) la masse de la matière ne provienne pas vraiment de ses constituants. » p.27

 Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs « est un formalisme mathématique inventé avant l’apparition du modèle standard, mais qui sert aujourd’hui à remanier ses équations.

Il y a quatre bosons porteurs de la force électrofaible, celle qui combine la force électromagnétique et la force faible : le photon, qui est sans masse, et les bosons W+, W- et Z0 qui ont tous une masse. Sans le mécanisme de Brout-Englert-Higgs, on obtient bien quatre bosons à partir des équations décrivant ces deux forces, mais aucun d’eux n’a de masse. Les bosons de la théorie ne correspondent donc pas aux particules associées à ces forces dans la réalité, puisque trois d’entre elles ont bel et bien une masse. » p.29

Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (…) est « la description en termes mathématiques d’un phénomène physique bien réel, aujourd’hui appelé le champ de Brout-Englert-Higgs. » p.29

« C’est ce champ qui confère la masse à toutes les particules. » p.30

Le champ de Brout-Englert-Higgs (…) est tout simplement apparu presque immédiatement après le big bang et, depuis lors, il remplit tout l’Univers. Ce champ est en fait une propriété de l’espace, tout comme le temps et les trois dimensions d’espace sont des propriétés du monde dans lequel nous vivons. » p.31

« Ce champ envahit tout l’espace autour de nous. Sans lui, les particules fondamentales se déplaceraient toutes à la vitesse de la lumière. Mais dès qu’il est présent, ces particules interagissent avec le champ et se trouvent ralenties. » p.31

« Pour une particule fondamentale, ce ralentissement correspond à une conversion de son énergie cinétique (associée à sa vitesse) en masse. Cela se passe sans perte d’énergie. Ce phénomène est une conséquence du principe d’équivalence entre la masse et l’énergie, qui stipule que ce sont deux formes d’une même essence, ainsi que du principe de conservation de l’énergie. » p.40

Le boson de Higgs est une excitation du champ de Brout-Englert-Higgs.

« Si on compare le champ à la surface d’un océan, le boson de Higgs serait une vague à la surface de cet océan. »

Les accélérateurs de particules fournissent l’énergie qui permet d’exciter le champ de Brout-Englert-Higgs. « Cette excitation ou vague n’est autre que le boson de Higgs. » p.37

(…) Les seuls outils assez puissants sur terre pouvant produire des bosons de Higgs sont les accélérateurs de particules comme le grand collisionneur de hadrons ou Large Hadron Collider (LHC) du CERN. Ailleurs dans l’Univers, des bosons de Higgs sont fort probablement produits lorsque des protons de très haute énergie provenant des rayons cosmiques entrent en collision avec des protons ou des neutrons comme ceux de la haute atmosphère ou même de la surface de la lune. » p.41

(On appelle hadrons toute la classe de particules constituées de quarks)

Le grand collisionneur de hadrons est un anneau de 27km construit à une centaine de mètres sous terre en Suisse près dans la campagne genevoise qui représente

«trente-huit  mille tonnes de haute technologie, combinant gigantisme et extrême précision. » p.43

Il « a pour but de générer d’énormes quantités d’énergie en un tout petit point de l’espace pour créer, ou plutôt produire, de nouvelles particules. Encore une fois, on met le principe d’équivalence masse-énergie à profit pour transformer de l’énergie pure en matière. Pour ce faire, le LCH accélère des particules lourdes, le plus souvent des protons, à près de la vitesse de la lumière, soit presque 300000 kilomètres à la seconde. Les protons circulent dans deux tubes de faisceaux parallèles pour être amenés en collision en plein centre des quatre détecteurs géants disposés autour du LHC. L’énergie dégagée lors de ces collisions se matérialise sous forme de particules diverses. » p.42

 « … de l’énergie dégagée durant une collision entre deux protons surgissent de nouvelles particules. Lourdes et éphémères, elles se désintègrent aussitôt en une multitude de fragments. (…) Une particule lourde et instable (comme un boson de Higgs) se brise, aussitôt produite, en particules plus légères. Les détecteurs ont pour but de capter l’origine, la trajectoire, l’énergie, la charge électrique et l’identité de chacune de ces particules pour déterminer quelle particule a été produite au départ. » p.56

 Les quatre grands détecteurs : Atlas, Alice, CMS et LHCb

« Chaque détecteur a été bâti par « une collaboration », c’est-à-dire un ensemble d’instituts de recherche de différents pays. Des équipes de milliers de physiciens et physiciennes, des centaines d’ingénieurs et ingénieures et des milliers de techniciens et techniciennes y ont contribué avec des technologies, des matériaux et des principes différents. » p.51

« Un détecteur est fait de plusieurs couches concentriques, exactement comme une série de poupées russes ou les pelures d’un oignon. Chaque couche a pour but d’aller chercher une partie de l’information. »

« …il faut quatre types de systèmes pour faire un détecteur : des trajectomètres pour reconstruire la trace des particules chargées, des calorimètres pour déterminer l’énergie de chaque particule, des aimants pour déterminer la charge et la quantité de mouvement des particules chargées et (…) des détecteurs de muons. » p.58

« En combinant l’information reçue des trajectomètres, de la courbure des trajectoires, des calorimètres et des détecteurs de muons, on peut deviner l’identité de chaque particule émergeant d’une collision… » p.65

« On peut même déceler la présence de particules « invisibles », celles qui n’interagissent pas avec le détecteur, les neutrinos par exemple… » p.66

« Le détecteur agit donc comme un appareil photo géant qui permet de reconstruire l’évènement initial comme on rebâtit l’image d’un casse-tête à partir d’une centaine de millions de petits morceaux d’information. Reste à trier tous ces évènements pour en extraire les plus intéressants, révélateurs de nouveaux phénomènes. » p.69

 Le 4 juillet 2012, les équipes des détecteurs ATLAS et CMS confirment avoir observé la présence d’une nouvelle particule ayant toutes les allures du boson de Higgs.

« Mais ce n’est que huit mois plus tard que les Collaborations CMS et ATLAS eurent assez de données pour confirmer hors de tout doute l’identité de cette particule après avoir mesuré plusieurs de ses propriétés. » p.90

La découverte du boson de Higgs a donc apporté la preuve de l’existence du champ de Brout-Englert-Higgs, présent dans tout l’Univers depuis le big bang, et qui donne la masse aux particules fondamentales. Cette découverte extrêmement importante, confirme la théorie du modèle standard.

Prix Nobel

Robert Brout étant décédé, seuls François Englert et Peter Higgs reçurent le prix Nobel de physique le 8 octobre 2013.

Pauline Gagnon estime qu’il est dommage que le prix Nobel n’ait pas été décerné conjointement à ces deux physiciens et au CERN.

Cela « aurait été une bonne façon de souligner qu’aujourd’hui, la physique des particules, comme bien d’autres disciplines, requiert les efforts d’énormes équipes multinationales. Pas un individu, pas même une nation ne peut désormais réussir à faire avancer la science dans ce domaine… » p.92

 La supersymétrie

 Malgré la force du modèle standard et les correspondances très précises entre théorie et observations, celui-ci présente des limites qui, depuis de nombreuses années, motivent la recherche d’une théorie plus puissante et plus vaste, qui nous ouvrirait les portes de « la nouvelle physique ».

En effet, le modèle standard

«    – (…) n’explique pas l’asymétrie entre matière et antimatière (l’absence ou presque d’antimatière dans l’univers)

- Il ne contient aucune particule ayant les propriétés de la matière sombre.

- Il n’inclut pas la gravitation.

- Il n’explique pas la faiblesse de la force gravitationnelle.

– Il n’explique pas l’existence de trois générations de particules ni pourquoi leurs masses sont si disparates.

– Il n’explique pas la division entre fermions et bosons.

– Il ne résout pas le problème de la masse théorique du boson de Higgs. » p.141

Une de ces nouvelles théories s’appelle SUSY ou la supersymétrie.

« Les modèles développés à l’aide de la Supersymétrie partent du Modèle standard et associent un ou plusieurs partenaires à chaque particule fondamentale. Les fermions obtiennent comme superpartenaire des bosons, et les bosons, des fermions. Cela unifie les composantes fondamentales de la matière avec les porteurs de force. Tout devient plus harmonieux et plus symétrique. » p.142

 « Pour les fermions, le superpartenaire porte le même nom que la particule à laquelle il est associé en ajoutant un s devant ce nom pour marquer son caractère supersymétrique. Ainsi, au quark bottom, on associe le sbottom, au lepton tau, le stau. Le modèle s’accompagne donc de toute une série de nouveaux bosons, des squarks et des sleptons. » p.42

« Les particules supersymétriques associées aux bosons du Modèle Standard sont les gluinos, les photinos, les Winos, les Zinos (aussi appelés Binos), les gravitinos et les Higgsino. Ils sont tous des fermions. » p.143

« Pour résumer, la Supersymétrie a d’abord été élaborée pour introduire plus d’harmonie en unifiant les fermions et les bosons du modèle standard. Elle résout aussi certains problèmes de hiérarchie, comme le problème de la masse théorique du boson de Higgs. Cependant, ce qui est vraiment remarquable, c’est que cette nouvelle théorie élaborée au départ pour tout autre chose peut résoudre l’immense problème de la matière sombre, car elle prédit l’existence de particules nouvelles qui ont justement les caractéristiques propres à la matière sombre. » p.144

Malheureusement, la supersymétrie n’explique pas la gravitation, et aucune particule supersymétrique n’a été découverte jusqu’à présent. Cette belle théorie reste donc hypothétique, et l’on espère que le redémarrage du Grand Collisionneur de Hadron à plus haute énergie permettra de découvrir des particules supersymétriques. La recherche représente un travail phénoménal.

« Les physicien et physiciennes des expériences CMS et ATLAS ont passé au crible des 250 millions de milliards d’évènements récoltés par chacune des expériences à la recherche de manifestations possibles de particules supersymétriques. Sans succès. » p.154

La recherche fondamentale

On comprend l’infinie curiosité de l’espèce humaine, son insatiable soif de connaissance, mais sur cette planète qui est la nôtre, ravagée par les guerres, éreintée sous le poids des souffrances humaines, dévastée par la destruction des écosystèmes et le sort affligeant réservé aux espèces animales, le coût pharaonique d’un tel travail de recherche fondamentale est-il justifié ? Ces dépenses ne pourraient-elles pas servir mille causes plus urgentes, plus utiles pour le bien-être de l’humanité ?  En d’autres termes, cela en vaut-il la peine ?

La réponse de l’auteure, Pauline Gagnon est catégorique :

« Que oui ! (…) La recherche fondamentale en physique a en fait complètement changé nos vies et continue de le faire. » p .159

« Non seulement la recherche fondamentale a un impact majeur sur nos vies, mais elle éclaire aussi nos esprits et libère l’humanité du joug de l’ignorance » p.161

« La recherche fondamentale, tant théorique qu’expérimentale, est guidée par la curiosité. (…) En revanche, la recherche appliquée a pour but de trouver des solutions pratiques à des problèmes concrets. Elle met à profit les avancées technologiques découlant de la recherche fondamentale et les développe davantage. Les sciences physiques servent de base à plusieurs autres disciplines et jouent un rôle essentiel dans différents secteurs de l’industrie. » p.161

 Les retombées économiques sont énormes :

« En 2010, pour les 27 pays de l’union européenne plus la Suisse et la Norvège, ce secteur a généré 3,8 millions de millions d’euros en revenus, ce qui correspond à environ 15% des revenus globaux de ces pays, soit plus que les ventes au détail. En tout, 15,4 millions de personnes travaillaient dans ce secteur, soit 13% de la force de travail totale d’Europe. » p.162

 « Toutes ces avancées sur le front technologique se traduisent par une myriade d’applications industrielles dans des domaines tout aussi variés que spécialisés. Citons à titre d’exemple des capteurs d’humidité à fibres optiques, un système de diaphragme pour les moteurs à aimants permanents, un logiciel open source de conception de cartes de circuits imprimés ou encore la technique de fabrication additive (impression 3D). » p.163

« Jusqu’à présent, le plus grand impact du CERN pour l’humanité n’aura pas été la découverte du boson de Higgs, mais bien l’invention du World Wide Web (WWW). Développé en 1989 par Tim Berners-Lee et son équipe alors qu’il travaillait au CERN, le WWW se voulait une réponse au problème de communication affectant des milliers de chercheurs et chercheures du CERN. Les scientifiques avaient besoin d’un moyen efficace pour échanger de l’information. (…) mais si Tim Berners-Lee était un visionnaire, le CERN le fut encore plus en décidant d’en faire cadeau à l’humanité sans exiger de droits d’auteur. Puisque la recherche est subventionnée par des deniers publics, le CERN voulait ainsi s’assurer que le web profite à tout le monde. » p.165

Il va sans dire que notre site en suivant l’équateur exprime son infinie gratitude au CERN pour cet étonnante invention qu’est le WWW, et espère, à sa manière, très modestement contribuer à cet esprit de partage des connaissances.

Industrie, médecine, électronique, télécommunications, sont autant de domaines dont les progrès spectaculaires sont le résultat direct de la recherche. Des moyens de produire de l’énergie nucléaire sans risque pour l’environnement sont étudiés. Le physicien Carlo Rubbia, lauréat du prix Nobel de physique en 1984, et ancien directeur du CERN a proposé une technique (fission pilotée par accélérateur) qui consiste à provoquer de manière contrôlée et maîtrisable la fission de noyaux atomiques non radioactifs en les bombardant avec des neutrons.

« Malheureusement, cette technique est boudée (pour ne pas dire bloquée) par l’industrie nucléaire existante qui refuse de changer de cap pour des raisons purement économiques, même si plusieurs expériences menées au CERN et ailleurs ont prouvé la faisabilité de la technique d’ADS. » p.179

Pauline Gagnon semble confiante, elle nous annonce que des scientifiques persévèrent dans cette voie et qu’à l’avenir un projet de coopération pourra développer ce type d’énergie propre et sécuritaire. On aimerait y croire, et qu’un tel projet va se concrétiser.

Le CERN forme une main d’œuvre hautement qualifiée, et reçoit enseignants, étudiants et visiteurs. Les expériences étant pratiquement toujours effectuées par des équipes internationales, il promeut la paix dans le monde et la collaboration internationale. Le CERN compte 21 pays membres, et 67 pays au total y envoient des scientifiques.

De ce travail quotidien de longue haleine avec des collègues venant de multiples horizons, l’auteure, Pauline Gagnon, retient ceci :

« Finalement, le plus frappant est de constater combien nous sommes tous si semblables, malgré les différences culturelles. Cela est tellement vrai qu’il est extrêmement facile d’oublier que la personne en face de nous vient d’un pays situé à des milliers de kilomètre, ayant une culture, une langue ou une religion complètement différente. » p.197

Le travail scientifique réalisé au CERN exige donc la collaboration de nombreuses équipes multiculturelles coordonnées et motivées par la même curiosité. Pauline Gagnon explique qu’une grande tolérance de la diversité tant culturelle qu’individuelle est indispensable pour travailler ensemble.

« Pour superviser tout cela, il n’y a ni présidente, ni directeur, seulement un ou une porte-parole dont le rôle est de garder une vue d’ensemble. » p.199

« Les contributions individuelles sont connues et reconnues au niveau des groupes de travail, même si tout se fait en collaboration. Personne ne peut clamer avoir tout le mérite. Le travail de tous et de toutes est pris en compte et chaque publication scientifique est signée par l’ensemble des membres de la collaboration (environ 3000 personnes dans le cas des Collaborations CMS et ATLAS). » p.199

Pauline Gagnon regrette cependant que dans cette diversité, et malgré un changement positif dans les mentalités, le pourcentage de femmes reste trop faible.

« En gros, on retrouve 82% d’hommes au CERN dans les carrières scientifiques (et en général) et presqu’autant de personnes d’origine caucasienne. » p.201

« L’histoire n’a pas été tendre envers les femmes en science et l’attribution des prix Nobel ne fait pas exception. Marie Curie et Maria Goeppert-Mayer sont à ce jour les seules femmes à avoir reçu le prix Nobel de physique. Madame Curie est aussi la seule personne à avoir reçu deux prix Nobel dans deux catégories différentes, soit en physique et en chimie. Il existe malheureusement plusieurs cas notoires, d’autres plus controversés, où les femmes se sont vues éclipser. » p.221

Malgré de multiples initiatives pour diversifier la communauté,

« …la partie n’est toujours pas gagnée tant du côté des femmes qu’auprès des personnes handicapées, celles de race d’ethnie et de religion différant de la majorité ainsi que parmi les membres de la communauté LGBT. » p.201

 Le cas de Mileva Marić

Le cas de Mileva Marić, mathématicienne de génie, qui fut la première épouse d’Einstein, et la mère de ses trois premiers enfants, est aussi triste et révoltant que la renommée d’Einstein fut grande. Il est symptomatique d’un état d’esprit très ancien et toujours bien ancré aujourd’hui. Certes, les mentalités ont évolué et continuent d’évoluer, mais il existe encore aujourd’hui bien peu de pays qui offrent aux femmes les mêmes opportunités qu’aux hommes de faire connaître et reconnaître leurs travaux.

« En 1999, le Time Magazine a déclaré Albert Einstein personnalité du siècle. L’œuvre d’Einstein et tout particulièrement ses publications en 1905 ont toujours suscité bien des questions. Les scientifiques se demandent depuis des décennies comment une seule personne a-t-elle pu publier autant d’articles en tant qu’auteur unique ? » p.247

De nombreux témoignages concordants permettent de penser qu’Albert Einstein n’a pas réalisé seul ses travaux sur la théorie de la relativité, et ceux qui lui valurent le prix Nobel.

Pauline Gagnon affirme qu’après avoir lu de nombreux ouvrages consacrés à Mileva Marić et Albert Einstein ainsi que leur correspondance, leur collaboration ne fait pour elle aucun doute. Les documents personnels d’Albert Einstein conservés aux archives de l’Université Hébraïque de Jérusalem ayant été ouverts aux chercheurs en 2006, Radmila Milentijević, professeur d’histoire à la City University of new York, a pu les étudier, et écrire une biographie très complète et documentée retraçant la vie de Mileva et Albert Einstein, depuis leur rencontre à l’Ecole Polytechnique de Zurich, jusqu’à la mort de Mileva.

« Mileva Marić, originaire de Serbie, avait alors 21 ans. Albert, d’origine allemande en avait 3 de moins. Dès 1899, une passion profonde naît entre les deux, faite d’amour et d’intérêts communs. »

« Leur collaboration débute peu après leur rencontre, comme l’attestent plusieurs documents personnels et de nombreux témoignages. Le musée Albert Einstein à Berne conserve les cahiers de notes de cours d’Albert. Des sections entières sont rédigées de la main de Mileva. Une partie de leur correpondance de 1899 à 1903 existe encore aujourd’hui. Mileva a conservé toutes les lettres que lui avait envoyées Albert, soit 43 en tout, bien que la majorité des siennes aient été perdues ou détruites. Seules dix ont été conservées. » p.249

« Radmila Milentijević souligne comment la correspondance d’Einstein est parsemée de termes tels que « nos études nouvelles », « nos recherches », « nos vues », « notre théorie », « notre article », « notre travail sur le mouvement relatif ». » p.249

« Dans une lettre envoyée à son amie Helena Savić, le 20 décembre 1900, Mileva Marić mentionne leur collaboration, citant un article scientifique portant sur « la théorie des liquides » et qui sera publié en mars 1901 : « nous en avons envoyé un exemplaire à Bolzman et nous sommes curieux de savoir ce qu’il en pense. J’espère qu’il va nous répondre. » Bien que ce commentaire laisse supposer qu’ils y avaient tous deux participé, l’article en question fut publié sous l’unique nom d’Einstein. » p.250

« Einstein lui-même atteste clairement leur collaboration et la participation de Mileva à la théorie de la relativité dans une lettre du 27 mars 1901. Il écrit à Mileva : « Comme je serai heureux et fier quand nous aurons tous les deux ensemble mené notre travail sur le mouvement relatif à une conclusion victorieuse ! ». p.251

Malheureusement la vie du couple se complique. Mileva tombe enceinte, échoue à ses examens, et part accoucher chez ses parents alors qu’Einstein refuse de l’épouser tant qu’il n’aura pas de travail. Mileva rentre à Zurich sans l’enfant.

« Il se marient en 1903 mais ils ne reprendront jamais leur fille. » p.251

« La trace de Liserl ne sera jamais retrouvée. Radmila Milentijević pense qu’elle a du être donnée à l’adoption en septembre 1903. » p.251

Leur fils Hans Albert naît en 1904. De nombreux témoignages rapporte comment le couple travaillait ensemble le soir et durant la nuit.

« …en 1905, Albert Einstein publia un article sur la théorie de la relativité, ainsi que quatre autres articles scientifiques, dont sa thèse de doctorat. Un de ces articles portait sur l’effet photoélectrique, travaux pour lesquels il recevra le prix Nobel en 1921. On est en droit de s’étonner devant cette productivité phénoménale pour quelqu’un qui occupait un emploi de bureau à temps plein. On réfère donc à 1905 comme « l’année miraculeuse » d’Einstein. Ce sera de loin la période la plus prolifique de sa carrière. » p.253

« Pour l’historienne Radmila Milentijević, il est clair que Mileva, en femme de son époque, avait choisi de s’éclipser pour permettre à son mari de réussir. Il eut particulièrement besoin de cette aide quand il ne put obtenir un poste académique à la fin de ses études comme les trois autres étudiants de sa promotion. Et clairement, pour Mileva, ils ne faisaient qu’un. Pourtant, un an plus tard, le 3 Septembre 1909, Mileva exprime ses premières craintes à son amie Helena Savić : « Mon mari (…) est maintenant perçu comme meilleur physicien de langue allemande et on le couvre d’honneur. Je suis très heureuse pour son succès parce qu’il le mérite pleinement ; je souhaite simplement et espère que la gloire n’aura pas d’effets adverses sur son humanité. ». » p.255

Un deuxième fils, Eduard, naît en 1910. Il souffrira de maladie mentale et sera hospitalisé épisodiquement dès 1932. Les relation de Mileva et Albert Einstein se détériorent, et Albert Einstein, qui entame une relation avec sa cousine, demande le divorce et l’obtient en 1919.

« Dans le contrat de divorce conclu en 1919, en plus de devoir payer une pension alimentaire, Einstein accepta de verser la totalité de l’argent du prix Nobel à Mileva si ce prix lui était accordé. Tout l’argent fut effectivement cédé à Mileva, quoiqu’après bien des délais et des rappels, comme leur correspondance en atteste. » p.256

« Mileva survécut grâce aux leçons de Mathématiques et de piano qu’elle donna pour compléter la pension alimentaire versée par Albert. Celui-ci tarda souvent à lui verser les sommes dues ou promises. Leur fils Hans Albert lui écrivit à quelques reprises pour lui rappeler les conditions difficiles dans lesquelles ils vivaient. » p.257

Après avoir consacré toute son énergie et argent à son fils malade, Mileva, mourut en 1948 à Zurich.

« Les contributions exactes de chacun et chacune demeureront probablement toujours un mystère. Mais tout concorde à démontrer que c’est ensemble qu’ils ont pu produire des idées d’une telle créativité. Ce genre d’échanges bénéfiques, tous les scientifiques des grandes collaborations en physique des particules les connaissent bien. Il arrive certes qu’une seule personne ait des idées brillantes, mais la discussion de ces idées avec ses collègues permet toujours de les pousser encore plus loin. Selon les critères en vigueur aujourd’hui, Mileva Marić aurait été reconnue co-auteure de ces théories. Le contexte historique et les circonstances en ont décidé autrement. » p.261

 Le monde dans lequel on vit.

Le monde dans lequel on vit est constitué de particules qui s’échangent d’autres particules. Ces particules constituent la matière qui nous entoure et nous constituent nous-mêmes, nous qui savons décrire ce monde grâce aux plus brillants d’entre nous comme le fut Mileva Marić, dont nul ne connaît le nom.

Le monde dans lequel on vit ne cesse de nous surprendre à chaque nouvelle découverte scientifique, et de nous atterrer, lorsque nous faisons le constat de notre agressive ambition qui ne tolère aucun obstacle.

Les progrès de la science sont tels que nous avons le pouvoir de d’anéantir notre propre planète, et de plus, malheureusement, nous n’avons aucune empathie pour les autres espèces.

Cette absence d’empathie pour tout ce que nous détruisons, nous pourrions la rectifier si nous adoptions un mode de pensée plus proche de celui de Mileva Marić que de celui d’Albert Einstein. Mileva et Albert ne furent pas « ein Stein », une seule et même pierre, mais bien les deux pôles opposés d’une même planète, indispensables à son équilibre, à condition d’œuvrer ensemble, et de se retrouver à mi-chemin pour créer ce bel équilibre que l’on ressent au niveau de l’équateur.

Il faudrait, pour sauver notre espèce capable de décrire le monde de l’infiniment petit jusqu’à l’infiniment grand, et pour cela sauver notre planète en souffrance, réussir à déclencher une prise de conscience qui permettrait aux hommes et aux femmes de se retrouver, et d’œuvrer ensemble à ce qu’on pourrait appeler une nouvelle espèce humaine, aux deux pôles réunis, qui évoluerait dans une zone apaisée où la somme des forces serait égale à zéro, chacun y mettant du sien.

Comment déclencher cette prise de conscience, œuvrer ensemble à une humanité meilleure, viable et consciente, hommes et femmes solidaires, adultes et enfants réunis ?

Cet article consacré  à Qu’est-ce que le boson de Higgs mange en hiver et autres détails essentiels, de Pauline Gagnon, est le dixième ouvrage présenté ici-même « en suivant l’équateur ». Je tenais à consacrer cet article aux sciences physiques et mathématiques. Le système décimal n’est-il pas, comme l’écriture, à la base et de notre mode de pensée ?

En suivant l’équateur, cependant, nous préférons compter jusqu’à douze. Avant d’y arriver, il sera pertinent de revenir sur ces dix premiers articles et de faire le point, de manière à affiner notre propos, et de continuer sur le bon chemin.

Pascale Mathex, 16/08/2018

La maternelle de Léon Frapié

Ecole Maternelle Rue des maronitesLa maternelle de Léon Frapié

La maternelle, de Léon Frapié (1863-1949), a obtenu le 2ème prix Goncourt en 1904. Roman réaliste, terrifiant, au point que la narratrice, Rose, femme de service dans une école maternelle d’un quartier miséreux de Ménilmontant, s’efforce, autant que possible, de ménager le lecteur « d’un autre quartier » car, dit-elle : « Les gens sont si heureux de pouvoir hausser les épaules et crier à l’exagération ! »

Références et remerciements :

La maternelle de Léon Frapié, prix Goncourt 1904.

(Editions de l’imprimerie nationale de Monaco, 1950, pour les numéros de pages. Copie scannée par Nabu Public domain reprints)

Crédits photo: http://www.parisrues.com

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Beirut Nightmares de Ghada Samman

Photo pour Beirut's nightmares

Beirut Nightmares (Kawabis Beirut) de Ghada Samman
Le texte original en arabe de Kawabis Beirut, ( Beirut Nightmares en traduction anglaise) de Ghada Samman, est paru en 1976 à Beyrouth aux éditions Dar al-Adab. L’auteur, Ghada Samman, est née en 1942 à Damas, en Syrie.

Nightmares : « Cauchemars ». En temps de guerre, l’être humain, privé de tout repère, se refuse à qualifier de réalité les atrocités qui se sont emparées de son quotidien. Ce mot « cauchemar », résonne alors dans toutes les bouches, hurlant l’incrédulité et l’espoir d’un hypothétique réveil. « Cauchemar » permet de justifier l’incompréhensible, l’absurdité et la cruauté inouïes d’évènements qui défient l’intelligence et le bon sens. En temps de guerre, aujourd’hui comme hier, cauchemar et réalité ne sont plus, hélas, qu’une seule, même et misérable entité.

Quand finira ce cauchemar ?

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Maurice Blanchot, sa vie, son oeuvre

Maurice Blanchot, sa vie, son œuvre

image livres blanchot

Maurice Blanchot, romancier, critique littéraire et philosophe, est né en 1907 à Quain en Saône et Loire, et mort en 2003 au Mesnil-Saint-Denis, dans les Yvelines. Nous lui devons une œuvre littéraire extraordinaire, une oeuvre étonnante, « pure traduction de lui-même », encore méconnue, que je me permets, « en suivant l’équateur », de vous présenter dans son ensemble.

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L’animal que donc je suis, de Jacques Derrida

L’animal que donc je suis, de Jacques Derrida

Photo Suzanne pour article Derrida

L’animal que donc je suis, de Jacques Derrida, est paru aux éditions Galilée en 2006. L’ouvrage est une publication posthume qui regroupe les textes d’une série de conférences données par l’auteur sur la question de «l’animal». Derrida y dénonce un assujettissement d’une ampleur aujourd’hui sans précédent, de l’animal par l’homme, dont la dénégation systématique et perpétuée par tout un courant philosophique initié par Descartes, a des conséquences désastreuses pour les animaux. La présentation de ce texte de Jacques Derrida propose d’aborder sereinement la pensée d’un philosophe qui, considéré comme difficile, n’est pas assez lu, alors que son discours, à la fois clair, clairvoyant et ambitieux,  qui nous invite à reproblématiser la question philosophique de «l’animal», est d’une importance capitale.

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La condition tropicale de Francis Hallé

La condition tropicale de Francis Hallé

conditiontropicale

Avec La condition tropicale, essai de Francis Hallé, publié en 2010 aux Editions Actes Sud, notre site En suivant l’Equateur est, comme annoncé précédemment, de retour en zone intertropicale.

L’auteur, Francis Hallé, botaniste et biologiste, spécialiste de l’architecture des arbres et de l’écologie des forêts tropicales humides, nous dévoile la réalité d’un espace qui nous est cher : les basses latitudes. L’ouvrage, riche de références et illustré en grande partie par l’auteur lui-même, explore les champs disciplinaires les plus variés : astronomie, géophysique, climatologie, géographie, anthropologie, économie, et bien sûr biologie et botanique, pour décrire et interpréter cette vaste zone qui abrite, on le sait, les dernières grandes forêts tropicales humides primaires de la planète, et dont l’importance dans tous les domaines de la connaissance, reste, dans nos pays et nos cultures des moyennes et hautes latitudes, si peu comprise. Après une introduction  en suivant l’équateur  « à la manière de Mark Twain » – un détour – la présentation de l’ouvrage respectera sa chronologie de manière à rester le plus près possible du propos de l’auteur.

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Le ciel de Bay City de Catherine Mavrikakis

Le ciel de Bay City de Catherine Mavrikakis

Ciel mauve maison bleue retouchee

Le ciel de Bay City, roman de Catherine Mavrikakis, est paru aux éditions Héliotrope, à Montréal, au Québec, en 2008. Ce texte percutant a répondu de manière incisive, catégorique, dans une langue crue et décomplexée, au questionnement qui, à l’époque, était le mien.

J’aimerais donc sur ce site, En suivant l’Equateur, après la lecture du roman nigérian Le monde s’effondre, de Chinua Achebe, m’éloigner à nouveau de la zone intertropicale – pour y revenir très bientôt avec détermination – et m’envoler aujourd’hui vers Le ciel de Bay City, un texte contemporain canadien qui ne craint, sans équivoque, ni les fantômes, ni les étincelles.

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Le monde s’effondre (Things fall apart) de Chinua Achebe

Le monde s’effondre (Things fall apart)

de Chinua Achebe

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Things fall apart, premier roman de Chinua Achebe (né le 16 novembre 1930 au Nigeria), chef d’œuvre de la littérature nigériane anglophone et de la Littérature mondiale, est paru en 1958 à Londres.

Le monde s’effondre, sa traduction française qui date de 1966 aux éditions Présence Africaine, est introuvable aujourd’hui. Un peu de persévérance permet de dénicher le rare exemplaire, la plupart du temps indisponible, en bibliothèque. On pourrait se désoler, comme on l’a fait pour En suivant l’Equateur de Mark Twain, qu’une traduction française ne permette au lectorat francophone de savourer un tel joyau littéraire, mais on en profitera plutôt pour réclamer à grands cris cette nouvelle traduction qui fera enfin honneur à la prose fluide et cristalline de ce conte tragique, que la voix, le son, la parole, glorifient, comme l’écho dans la forêt, la nuit, révèle à nos sens à l’affût l’espace imperceptible au regard.

En attendant cet évènement, permettez que je vous le présente.

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Pérégrinations d’une paria de Flora Tristan

Pérégrinations d’une paria

de Flora Tristan

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Pérégrinations d’une paria de Flora Tristan, récit de voyage datant de la première moitié du XIXème siècle, ouvre le deuxième et dernier volet d’introduction de cet espace sur la toile dont l’intitulé, En suivant l’Equateur, est emprunté à Mark Twain, en hommage à la zone intertropicale, berceau de nos origines, qui divise la planète en deux hémisphères et abrite les dernières forêts tropicales luxuriantes de la planète. En hommage aussi bien sûr, au père de Tom Sawyer et d’Huckleberry Finn, ainsi qu’à tous ceux qui lui ressemblent.

Après ce premier doublon introductif, j’abandonnerai la littérature de voyage classique pour m’attarder plus longuement sur des textes contemporains, romans, récits, essais.

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Following the Equator de Mark Twain

Following the Equator de Mark Twain

Mark twain

L’article qui suit est une présentation de ce livre peu connu du public francophone. Les nombreuses citations extraites du texte de Mark Twain ne sont pas traduites de l’anglais. La lecture de cette présentation demande donc l’effort, peut-être inhabituel, de passer alternativement d’une langue à l’autre.

Le français, l’anglais, voilà bien des années que je jongle avec ces deux langues ! Traduire est un exercice périlleux qui n’est pas de mon ressort, je préfère ici même continuer à jongler et laisser aux autres le plaisir – le travail, la surprise – de lire Mark Twain dans le texte original. Pour rassurer les lecteurs qui ne lisent pas l’anglais, cet article reste lisible en sautant les citations de Mark Twain…mais quel dommage !

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