Traqueur Stellaire

 Sasha Mehlhase, un physicien en post-doc à l’Université de Copenhague, est vraiment un passionné. En collaboration avec le Niels Bohr Institute, il a développé un projet pédagogique un peu fou : réaliser une maquette du détecteur ATLAS du LHC à partir de briques Lego. Son projet est plutôt impressionnant, jugez plutôt :

• La maquette compte 9500 pieces.
• L’échelle est de l’ordre du 1:50 (taille d’un bonhomme Légo).
• Les dimensions sont de 1 m x 0.5 m x 0.5 m.
• Le materiel lui a coûté 2000 euros (payés par le Niels Bohr Institute).
• Le temps de construction est de 33 heures. Il lui a fallu 48 heures pour bâtir le modèle en 3D.

Le réel détecteur ATLAS mesure 44 mètres de long pour 22 mètres de large, et pèse 7000 tonnes. Mehlhase souhaite promouvoir son modèle réduit, bien plus facile à installer chez soi que l’original, comme outil pédagogique. Il a d’ailleurs contacté la société Lego pour leur proposer de rajouter son kit à leur catalogue. Ainsi, les écoles et groupes d’animation scientifique disposeraient d’un modèle réduit geek et ludique pour vulgariser la physique des particules !

(c) Sasha Mehlhase

Lire un recueil de nouvelles de Greg Egan constitue un plaisir sans cesse renouvelé. Cet auteur incontournable de la hard science, connu de bon nombre de lecteurs pour sa Cité des Permutants, explore au fil de ses nouvelles l’éternel dialogue entre l’homme et la science. Rare auteur de SF a avoir été invité dans les colonnes de la prestigieuse revue Nature, Greg Egan écrit depuis près de 30 ans. Mathématicien de formation, il maîtrise aussi bien la physique, la biologie que les nouvelles technologies. Treize romans et une soixantaine de nouvelles plus tard, il n’en finit pas d’étudier notre humanité au microscope, de disséquer chair et esprit à l’aide de sa plume, et d’observer l’évolution exponentielle de notre savoir.

Auteur encore trop peu traduit en français, Greg Egan a été introduit en France grâce à des traducteurs enthousiastes, comme Sylvie Denis, Francis Valéry ou encore Francis Lustman. Les éditions Le Belial’ , en partenariat avec Quarante-deux, ont eu la bonne idée de publier entre septembre 2007 et novembre 2009 trois recueils de nouvelles de Greg Egan, présentées au lecteur dans une traduction harmonisée. Après Axiomatique, j’entame le recueil Radieux, premier paru de la série, et contenant 10 récits de l’auteur australien. D’un sommaire fort alléchant, Radieux met en scène la confrontation de l’homme face à une nature qui le dépasse, ainsi que son combat technologique quotidien pour la surpasser. Optimisme et pessimisme scientifique s’affrontent chez cet auteur moraliste, dans une mosaïque d’anticipations visionnaires.

Mais passons à l’analyses des nouvelles de ce recueil, globalement de bonnes factures à l’exception de rares bémols :

- Paille au vent : une jungle génétiquement modifiée capable de s’auto-défendre sert de camp de base aux narcotrafiquants, réfugiés sud-américains et généticiens altermondialistes. Un agent secret est expédié dans cet enfer végétal génétiquement modifié pour récupérer vivant un biochimiste, Guillermo Largo. Sous fond de transhumanisme débridé, sa mission va rapidement prendre une toute autre forme.

- L’Ève  mitochondriale : dans un futur proche, une puissante secte scientifique tente de recréer l’arbre génétique de l’Humanité en partant d’une racine commune, symbolisée par une Ève universelle. Mais les travaux d’un scientifique intègre et sceptique viennent bousculer cette nouvelle croyance très populaire. Une excellente nouvelle autour des questions religieuses, identitaires et de l’intrusion de la génétique des populations dans ces débat. L’un des meilleurs textes de hard science qu’il m’a été permis de lire !

- Radieux : un thriller mathématique autour de concepts assez complexes d’algèbre alternative. Difficile d’approche mais passionnante, cette nouvelle plonge le lecteur dans une captivante rencontre mathématique du troisième type.

- Monsieur Volition : une courte nouvelle mettant en scène les théories de la conscience de Marvin Minsky et Daniel Dennett, loin d’être à la hauteur de ces modèles psychologiques, selon une note d’Egan. Et je lui donne raison sur ce point.

- Cocon : une entreprise de biotechnologies développe des cellules génétiquement améliorées pour constituer une barrière placentaire plus restrictive, et ainsi protéger le foetus des virus, drogues et alcool. Mais le laboratoire de R&D de la firme subit un attentat. Le détective privé en charge de l’enquête pour l’assurance remonte progressivement une piste terroriste, et découvre que cette manipulation génétique vise avant tout à éradiquer l’homosexualité. Notre détective, lui-même gay, se retrouve partagé entre son sens du devoir et son éthique professionnelle. Greg Egan s’inspire ici des travaux polémiques du Dr. Günter Dörner (1970), qui crut voir une corrélation entre le « pic » d’homosexuels dans la population masculine allemande née durant la période 1942-46 et le stress subi par leurs mères lors des bombardements alliés. Une très bonne nouvelle où Egan aborde, à travers l’eugénisme, le très sensible dossier de l’homosexualité interprétée comme une maladie. Derrière la fiction, il dénonce cet argument fallacieux, bien loin d’être enterré dans notre société actuelle.

- Rêves de transition : lorsque l’on numérise votre conscience pour la copier dans la mémoire d’un robot Gleisner, à quoi rêve-t-on ? Et pourquoi n’en a-t-on plus aucun souvenir à son réveil cybernétique ? Telles sont les questions que se pose un centenaire, peu de temps avant de se faire numériser. A moins qu’il ne soit déjà en train de rêver ? Une courte nouvelle élégamment écrite, autour du thème de la sauvegarde de la conscience, sujet sur lequel Egan revient fréquemment dans ses nouvelles.

- Vif Argent : un virus extrêmement létal se propage dans la population. Ses symptômes provoquent une nécrose dermique très douloureuse et un décès rapide du patient. Claire est une épidémiologiste en charge de l’étude de la propagation du Vif Argent sur le territoire américain. Ses enquêtes l’amènent à s’intéresser aux communautés new age, qu’elle suspecte de favoriser la propagation du virus à des fins religieuses… Une nouvelle à déconseiller aux hypocondriaques.

- Des raisons d’être heureux : un trentenaire vit reclus chez lui, après qu’un médulloblastome l’ait privé, enfant, de ses centres nerveux du plaisir. Une prothèse cervicale révolutionnaire pourrait cependant palier à cet handicap. L’implant lui permet même de contrôler à volonté ses propres plaisirs. Le jeune homme entame alors un lent processus de réapprentissage, après 18 ans de gel émotionnel. Une fiction-témoignage autour du cancer, de la maladie et de la rémission. Comment redevenir humain après avoir été profondément brisé par le crabe et son lourd traitement ?

- Notre-Dame de Tchernobyl : une icône ukrainienne fait couler le sang. Des collectionneurs avertis se l’arrachent, mais pour quelles raisons ? Une nouvelle qui traîne en longueur, avant que l’auteur n’associe enfin cette icône à l’incident de Tchernobyl, en 1986. Dommage de devoir peiner jusqu’aux dernières pages avant de voir l’intrigue enfin décoller.

- La plongée de Planck : dans un lointain futur, une expédition scientifique projette de plonger au coeur d’un trou noir de Schwarzschild. Alors que les derniers préparatifs s’achèvent, un curieux voyageur arrive en provenance de la Terre. Rapidement, l’hôte s’incruste dans le programme de recherche. Son but ? Ecrire la légende, tel un Homère du futur, de ces explorateurs de la singularité gravitationnelle.

Radieux constitue donc un recueil très satisfaisant. Quasiment toutes les nouvelles font mouche, et le lecteur attentif ressort blufé par les mises en scènes scientifiques d’Egan. Figure incontournable de la science-fiction, Greg Egan est devenu l’un des auteurs phares de l’anticipation scientifique. Ses nouvelles, intelligentes et percutantes, méritent que tout amateur de SF s’y intéresse. Et vous ne devriez pas être déçus du voyage !

Lire aussi chez : Efelle, Gromovar,

Une actualité particulièrement attendue vient de se propager sur le web depuis hier soir : l’expérience scientifique du détecteur OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tracking Apparatus) de Gran Sasso a été reproduite, et les neutrinos ont encore une fois dépassé la vitesse de la lumière. Les résultats de cette seconde expérience ont immédiatement été rendus accessibles à la communauté scientifique sur le serveur Arxiv.

D’après les premières dépêches disponibles, le décalage est toujours de 60 nanosecondes entre la durée de parcours des neutrinos muoniques et la durée théorique de transit de photons sur la même distance. Pour rappel, l’expérience comprend une source émettrice de neutrinos, située au CERN (Suisse) et séparée du détecteur OPERA, situé en Italie. Le flux de neutrinos parcourt entre les deux appareillages 732 km en ligne droite à travers la croûte terrestre. Un des possibles biais expérimentaux soulevé suite au premier essai concernait les pulses de protons utilisés pour générer le flux de neutrinos. La durée de chaque pulse de protons était de 10.5 nanosecondes. Cette valeur restait suffisamment grande pour générer potentiellement une erreur dans le traitement statistique de la mesure obtenue. Pour éliminer cette faille, les chercheurs ont utilisé pendant 10 jours des petits paquets de protons durant seulement quelques nanosecondes, ce qui a permis de mesurer cette fois-ci la vitesse individuelle des neutrinos.

Quelques premières hypothèses ont été d’ores et déjà postulées pour expliquer ces résultats. Sans aller jusqu’à remettre en cause la théorie de la relativité. Il y a justement fort à parier que des addendums à la théorie suffiront pour expliquer ces observations. La théorie des cordes permet ainsi d’introduire que la vitesse limite, comme celle de la relativité restreinte, puisse être différente selon les particules. Pour Gilles Cohen-Tannoudji, il se pourrait aussi que l’on soit en présence d’effet de gravitation quantique, avec non pas une violation de l’invariance de Lorentz mais une « déformation » de celle-ci. Il reste désormais à attendre la confirmation de ces résultats via d’autres équipes de recherche, notamment grâce aux expérimentations américaines Minos (Main Injector Neutrino Oscillation Search) du Fermilab et japonaises T2K. Rendez-vous est donc pris dans plusieurs mois avant que le théorie de la relativité ne soit vraisemblablement complétée.

Le détecteur italien OPERA

Les éditions Dunod ont pris l’initiative, pour leur collection « Quai des sciences », de publier la traduction de l’ouvrage Faster than the speed of light du physicien théoricien João Magueijo, un des pères de la théorie VVL (vitesse variable de la lumière). Si ce jeune diplômé de l’Université de Cambridge s’intéresse aux premiers instants après le Big Bang, ses hypothèses ont connu un meilleur accueil que les thèses des frères Bogdanov à ce sujet. Ses travaux théoriques, controversés mais loin d’être farfelus, supposent que lors de l’inflation de l’univers, la vitesse de la lumière c fut très supérieure à sa valeur présente, d’un facteur 1032. Il introduit ainsi le concept de « double relativité » et souhaite révolutionner les bases de la cosmologie. Mais ses conclusions, qui se heurtent à bon nombre de postulats de base en physique moderne, eurent beaucoup de mal à se faire accepter et le chemin fut long avant qu’un journal peer-reviewed accepte enfin son premier article sur la VVL.

A première vue, l’ouvrage du Pr. João Magueijo a de quoi séduire l’amateur de sciences. Découpé en deux parties, il propose de revenir tout d’abord sur un exposé de relativité et de cosmologie, avant de retracer dans un second temps le cheminement intellectuel et le parcours scientifique de son auteur jusqu’à la publication de la théorie VVL. Rien de bien choquant pour un scientifique, original certes, mais loin du charlatanisme. Et l’ouvrage serait un excellent témoignage du cheminement intellectuel dans le monde de la recherche si l’auteur avait su mettre de côté son amour-propre surdimensionné.

Lire Plus vite que la lumière ne manque pas de rappeler un de nos grands pseudo-philosophes français. Non pas BHL, quoique, mais l’inimitable Rousseau. Dans une crise d’orgueil sans précédent, Jean-Jacques avait pris sa plus belle plume et couché sur le papier ses indigestes Confessions. João Magueijo ne fait pas moins que de plagier la formule et nous offre, durant ces 320 pages, un émouvant plaidoyer pour le malheureux scientifique chahuté qu’il fut durant sa jeune carrière de chercheur. Pauvre João, qui voyant s’achever sa bourse de fellow professor à l’Université de Cambridge, se retrouve plongé dans les affres de la recherche d’emploi. Le voici condamné à accepter par défaut une bourse de la Royal Society, une opportunité qui s’avèrera si amère pour la suite de sa carrière qu’elle le jettera de l’Université de Californie à Berkeley jusqu’à l’Université de Princeton. Pauvre João, rejeté par les méchants éditeurs de Nature, qui se retrouve condamné à publier dans Physical Review D, simple journal de spéculations physiques à ses yeux (les connaisseurs apprécieront le point de vue de l’auteur…). Et que dire de tous ses détracteurs, collègues ou physiciens extérieurs, prêts à  lui donner de jaloux crocs-en-jambe à la première occasion ? Non, le monde de la recherche est vraiment trop cruel pour João.

Pourtant, l’auteur a vraiment eu une carrière dorée, et non content de s’apitoyer sur son parcours d’excellence, il nous assène sans vergogne une prose digne du plus mauvais blog d’étudiant en sciences, enchaînant sans remords vacheries envers ses collègues et crises de narcissisme. Il faut croire que João ait été un précurseur de facebook, puisqu’il décore même son livre de photos d’ordre privé comme d’autres postent sur leurs « murs » virtuels. Ainsi avons-nous le plaisir de rencontrer ses plus proches collaborateurs, ses amis et même sa copine. Un seul regret, João nous parle entre deux souvenirs de biture de ses travaux sur ses théories physiques, et dans le fond, on en vient à s’en moquer éperdument, tant le seul intérêt de son livre reste de savoir si sa copine finira par le plaquer ou si un physicien normalement constitué tient mieux la bière ou la téquila.

Ouvrage particulière dispensable, mal écrit et ennuyeux, Plus vite que la lumière aurait mieux fait de remplir les pages d’un blog personnel, accompagné de quelques smileys appropriés et des commentaires lollants de ses amis. Mais cela n’aurait fait que frustrer l’immense ego de son auteur, qui ne fait que desservir sa théorie VVL avec cette pitoyable prose. Si vous aimez les sciences et leurs coulisses, évitez ce bouquin, c’est un conseil d’ami. Par contre, si vous aimez la bière, les nuits de Goa et les personnages scientifiques de la série Numbers, vous devriez y trouver votre bonheur.

Depuis quelques jours, la nouvelle d’une découverte majeure en physique se répand dans la presse, subitement devenue férue de science : des neutrinos ont été surpris en pleine effraction de la vitesse de la lumière ! Le délit fait sensation dans la presse nationale, car s’il venait à être confirmé, il s’agirait certainement de la plus grande découverte scientifique depuis un demi-siècle. Mais voilà. Une telle annonce répétée dans tous les médias de masse ne peut qu’être déformée, même « l’info juste » ségoléniste de France 2 n’y remédia pas. Et nous avons ainsi eu le droit à une série de bêtises journalistiques aussi énormes que ces résultats sortis du détecteur italien OPERA.

Revenons tout d’abord sur l’expérience franco-italienne. Car non, ce n’est pas une « découverte majeure du CNRS  » , chers journalistes chauvins, mais un travail commun de scientifiques européens confié sur le serveur Arxiv au regard inquisiteur de leurs pairs. Le dispositif a à peine effleuré la frontière ! L’appareillage entier s’étale d’ailleurs sur plusieurs pays européens. Il se compose d’une source émettrice de neutrinos : le CERN, à Genève (Suisse); et d’un dispositif de mesure, situé à 732 kilomètres de là, à Gran Sasso (Italie). Le détecteur géant captant ces fameux neutrinos, à 1400 mètres de profondeur, répond au doux acronyme d’OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). Pendant 3 ans, les chercheurs affectés au détecteur OPERA ont traqué les neutrinos envoyés depuis la Suisse, notant contre toute attente que ces particules effectuaient le trajet en 2,43 millisecondes. La mesure semble infime, mais poussée à une précision encore plus grande, les chercheurs ont découvert que ces neutrinos arrivaient avec 60 nanosecondes d’avance sur la vitesse de la lumière. Craignant une éventuelle défaillance matérielle, ils prirent soin de vérifier que l’incertitude de leur mesure était bien de 10 nanosecondes, pas une de plus. A défaut de pouvoir confirmer une quelconque théorie des particules déjà connue, nos chercheurs ont du se résoudre à admettre que l’instrument OPERA avait bien détecté des neutrinos plus rapides que la lumière.

Le détecteur italien OPERA

Après avoir traversé 732 kilomètres de roches, avouez que se faire qualifier de particules « plus rapides que la lumière » a quelque chose d’insolite. Mais pour leur décharge, notre planète est naturellement bombardée de neutrinos qui la traversent avec une facilité déconcertante, l’énergie des neutrinos étant bien trop faible pour interagir avec la matière. Les neutrinos sont des particules élémentaires, décrites dès 1930 par Pauli, et qui constituent un fond de rayonnement cosmique. Leur charge électrique est nulle, et leur masse, bien que postulée comme nulle, a été théorisée comme potentiellement existante. c’est l’hypothèse des « oscillations de neutrinos », qui a été partiellement confirmée en laboratoire et par les observations du satellite WMAP.

Observer des neutrinos se déplacer plus vite que la lumière a quelque chose d’excitant, puisque selon la théorie de la relativité restreinte d’Einstein la vitesse de la lumière est une limite de vitesse universelle, et seules les particules ayant une masse nulle peuvent se déplacer à cette vitesse de la lumière. Les photons peuvent ainsi le faire puisqu’il est admis que leur masse est nulle. Les neutrinos ayant potentiellement une masse (très faible) ne devraient donc pas, en théorie, dépasser cette limite einsteinienne. En 2007, les physiciens américains du Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS) avaient obtenu un résultat comparable, et voient ainsi leurs espoirs renaître, eux qui avaient alors rejeté leurs travaux par prudence scientifique. Mais cet enthousiasme n’est pas partagé par tous les spécialistes, et la robustesse de cette nouvelle expérience est attendue au tournant par la communauté scientifique. Plusieurs spécialistes s’interrogent déjà sur l’incertitude de mesure du détecteur OPERA. Est-elle si fiable que cela ? Un tel résultat expérimental pourrait aussi s’expliquer par une sommation de différentes vitesses, et un problème de référentiel à l’échelle particulaire. Dans ce cas, le doublement de la vitesse de la lumière ne serait que virtuel. Les physiciens franco-italiens ont-il bien pris toutes leurs dispositions à ce sujet ? John Ellis, physicien au CERN, se montre également très prudent en comparant ces résultats à la cosmologie expérimentale. Dans le cadre de l’étude de la supernova 1987a, il rappelle les pulsations de neutrinos émis furent détectés dans la même foulée que les flashs lumineux. Antonio Ereditato, le porte-parole de l’équipe de physiciens, note et accepte toutes ces critiques avec philosophie, rappelant que pour le moment, aucune théorie ne permet d’expliquer clairement ces résultats, et que désormais seul le dialogue avec la communauté scientifique permettra de tirer pleinement parti de ces travaux. Une attitude saine et louable, bien loin de l’emballement médiatique de journalistes incompétents.

Trajet du faisceau de neutrinos émis par le CERN en direction du détecteur OPERA

Tous ces doutes et actes de prudence sont d’autant plus légitimes que si les résultats du détecteur OPERA venaient à être confirmés, de nombreuses hypothèses de la physique moderne pourraient prendre leur envol. Le physicien Antonino Zichichi, de l’Université de Bologne, spécule ainsi dans les colonnes de la revue Nature qu’un tel résultat validerait l’hypothèse d’extra-dimensions dans l’espace, comme le prédit déjà la controversée théorie des cordes. Mais oubliez tous ces articles de presse jetant la relativité restreinte d’Einstein aux orties. L’expérience du détecteur OPERA ne déboulonnera pas de si tôt une théorie maintes fois confirmée expérimentalement. Au mieux elle l’améliorera. De manière révolutionnaire, peut-être, mais elle ne l’abattra pas : «I don’t think you’re going to ever kill Einstein’s theory. You can’t. It works » , commente sur le site web PhysOrg le Pr. Alan Kostelecky, un expert en la matière de l’Université de l’Indiana. Nous sommes arrivés à un carrefour de la recherche. Or seul l’avenir nous dira si l’expérience du détecteur OPERA aboutira à une révolution scientifique majeure, ou si toute cette aventure finira dans le bac des articles rejetés.

A lire :

- Neutrinos Travel Faster Than Light, According to One Experiment. Adrian Cho, 22/09/2011. Science.

- Particles break light-speed limit. Geoff Brumfield, 23/09/2011. Nature.

- Communiquer à travers la Terre avec des neutrinos : ça marche ! Laurent Sacco, 25/10/2007. Futura-Sciences.