Physique: la fin du labyrinthe?

Chronique parue dans France Catholique N° 1576 – 25 février 1977

Tandis que les politiciens essaient de nous intéresser à leurs querelles, l’histoire, qui les ignore, va son train. Sauf en de rares occasions où un être exceptionnel s’est trouvé être le dépositaire d’une volonté commune, les hommes politiques m’ont toujours rappelé le coq qui (du moins dans la fable) fait se lever le soleil.

Mais laissons là la politique. Connaissez-vous M. François Pierre? Moi non plus. Quel Français connaît M. François Pierre, hors les spécialistes des hautes énergies? Et pourtant, ce qui se passe du côté des hautes énergies, c’est cela qui, avec deux ou trois autres questions scientifiques en cours d’évolution, prépare notre avenir.

Les hautes énergies sont les inimaginables réserves que représentent les forces en jeu dans tout noyau atomique. Si les seules forces dormant dans ma pointe Bic étaient soudain libérées, cela secouerait une part de la France. Si celles qu’à mon insu recèle mon seul corps perdaient la stabilité qui les encage, l’endroit où j’écris serait remplacé par un cratère lunaire, et l’on verrait la nuit briller de Moscou et de New York.

Les physiciens sont en train de découvrir les règles qui maintiennent la stabilité de ces forces. Quand ils les connaîtront assez, ils sauront les libérer.

C’est effrayant? Sans doute. Mais la seule «roue de l’histoire» qui ne soit pas un vain bavardage politicien, c’est que le progrès scientifique (par progrès j’entends développement pour le meilleur et le pire) n’est plus − et d’ailleurs n’a jamais été − entre les mains de l’homme. C’est un processus que l’homme a mis en marche sans pouvoir faire autrement et qui va s’accélérant quoi qu’il tente d’en décider. Autrement dit, c’est une part essentielle du plan éternellement prévu pour l’homme, comme l’apparition de l’homme elle-même, comme tôt ou tard sa métamorphose spirituelle.

Apprivoiser les hautes énergies mettra fin une fois pour toutes au problème de l’énergie. Bien entendu, cela pourra s’utiliser aussi pour un beau suicide collectif visible des autres étoiles, s’il y a là d’autres êtres qui nous surveillent. Je crois que la liberté d’appuyer sur le bouton quand on est assis sur la chaise électrique est une voie modeste mais efficace vers l’apprentissage de la sagesse. En tout cas, c’est la voie inéluctable de l’homme, donc celle du plan préparé pour lui depuis le commencement.

Dans la grille prévue par la théorie des quarks, qui décidément semblent tout expliquer[1], il manquait une particule vers 1,85 milliard d’électrons-volt. On avait besoin d’une telle particule pour boucher un trou de cette théorie, si elle était vraie. Ou plus exactement, si l’on veut imiter la prudence des savants qui ne tiennent jamais une théorie pour prouvée, mais seulement vérifiée, la théorie prévoyait vers 1,85 milliard d’électrons-volt une particule vérifiant une certaine combinaison de quarks comportant le quark dit «charmé». Le chiffre de 1,85 milliard d’électrons-volt avait été prévu par le Pr Glashow, de Harvard, et deux ou trois autres savants, quand Gell-Mann et Zweig (les inventeurs du quark) s’étaient trouvés empêchés d’expliquer certains comportements de particules en désintégration dans les chambres à bulles.

Je me rends compte, en relisant les lignes ci-dessus, qu’elles ne sont pas très intéressantes, bien qu’elles essaient d’évoquer un moment décisif de l’histoire vraie. Essayons autrement.

Il y a quelques dizaines d’années, on crut être arrivé aux ultimes particules élémentaires, d’où pouvait être tirée l’explication de tout ce qui existe physiquement dans l’univers. Il y en avait trois: le nucléon, l’électron, le photon. Puis on s’aperçut qu’il en existait bien plus, et qu’on en découvrait sans cesse de nouvelles.

Ici se place ce qui, je crois, est intéressant: tout cela répondait à une admirable architecture mathématique: la mécanique quantique; la complication supplémentaire requérait une nouvelle extension mathématique, œuvre encore plus admirable des physiciens du milieu du siècle; même un simple amateur d’art abstrait ne peut rester insensible aux tableaux rectangulaires de chiffres qui en sont l’aboutissement dans l’œuvre (par exemple) d’un Heisenberg ou d’un Dirac; mais cela encore ne suffisait pas: confiants dans la simplicité finale des choses, Gell-Mann et Zweig parièrent sur une infra-particule qui expliquerait toutes les autres, et ce fut le quark; mais il fallait, pour réussir, que cette infra-particule rendît compte de tout, ce qui n’était pas le cas; là se situe un nouveau développement mathématique d’une simplicité et d’une ingéniosité telles que, comme jadis les Grecs, les physiciens actuels ont souvent l’impression de décrypter la pensée divine elle- même.

La remarque est du Dr Sidney Drell, un physicien de l’Université Stanford, à San Francisco: «Nous avons bouclé le cercle, disait-il il y a quelques semaines, et nous revoilà aux Grecs, dans une dimension si lointaine de la nature (vers l’infiniment petit) que ce à quoi nous avons affaire ne nous sera peut-être jamais accessible autrement que par la pure abstraction[2].»

Ces pures abstractions prévoyaient un quark doté d’une certaine particularité, appelée «charme» par jeu de l’esprit, parce qu’on n’a aucun moyen d’imaginer ce qu’elle désigne réellement. Et si le quark «charmé» existait, on devait, en dépouillant les photos des chambres à bulle, découvrir la particule de 1,85 milliards d’électrons-volt: c’est justement cette particule que François Pierre a découverte, en passant au peigne, à Berkeley où il se trouve présentement, les photos recueillies par l’accélérateur linéaire de Stanford, le SLAC.

La boucle semble bouclée, comme dit le Dr Drell, parce que, une fois de plus (la quatrième pour le moins depuis 1911), théorie et observation semblent, du moins en ce qui concerne la famille des particules lourdes ou hadrons, exactement et intégralement se recouvrir.

Avons-nous atteint pour autant la fin du labyrinthe? Le Dr Goldhaber, qui est arrivé au poteau en même temps que François Pierre répond: «Aller plus loin sera l’affaire du siècle prochain.»

Mais à voir ce qui se fait dans d’autres domaines de la physique, on peut prédire à coup sûr qu’on n’aura pas à attendre si longtemps. Le labyrinthe semble bien être insondable. Déjà, comme l’annonce Olivier Costa de Beauregard, d’autres orages se préparent, dans d’autres directions.

Aimé Michel

Notes:

(1) Voir ma chronique sur le quark, FcE, N°1566, 17 décembre 1976.

(2) Rapporté par l’International Harald Tribune du 24 janvier 1977, p. 8, col. 1.