Industrie & Technologies : D’où est venue l’idée de cet ouvrage, qui valorise les grands instruments et établit un lien entre les deux infinis, l’infiniment petit et l’infiniment grand ?
Ursula Bassler : On pense que la physique nucléaire et des particules s’intéresse juste aux constituants de la matière, mais on oublie souvent que les résultats de ces recherches ont une implication directe sur notre conception de l’univers et de son évolution. Et que, par conséquent, l’infiniment petit et l’infiniment grand sont connectés au travers de la physique.
Par exemple, le champ de Higgs a changé de potentiel un millième de milliardième de seconde après le Big Bang. Sans cette transition de phase, notre univers n’existerait pas... L’IN2P3 traite tout autant de cosmologie observationnelle et d’ondes gravitationnelles que de physique des particules. Ce livre tente de donner un aperçu cohérent de la richesse de nos activités. Une autre motivation est plus personnelle : je comprends mieux ce qui se fait à l’Institut [sourires].
Après la découverte de ce boson de Higgs grâce au Grand collisionneur de hadrons (LHC) du Cern en 2012, quels sont les défis qui attendent la physique des particules ?
On ne sait pas tout, loin de là, sur le boson de Higgs. Ces quinze prochaines années, on devra mesurer avec une énorme précision ses propriétés pour voir si une nouvelle physique permettrait de répondre à des questions fondamentales.
L’énergie noire est aussi un challenge, de même que les ondes gravitationnelles : pourra-t-on retrouver la trace d’ondes gravitationnelles primordiales, qui seraient la signature d’une phase d’inflation de l’univers après le Big Bang ? C’est un autre défi pour l’observation, que le projet Lisa (laser interferometer space antenna), issu de l’Agence spatiale européenne, devrait contribuer à relever.
Ces projets requièrent des investissements colossaux. Que dire à leurs détracteurs pour les convaincre de leur utilité ?
Tout d’abord, que l’on fait cela pour élargir nos connaissances ! Quant aux applications concrètes, il faut certainement attendre un bon bout de temps. En témoigne la mécanique quantique, découverte au début du XXe siècle, qui a donné lieu à une moisson d’applications dont on ne voit pas encore la fin.
Je leur rappellerais ensuite que la construction de ces grands instruments impose des collaborations technologiques poussées avec l’industrie de pointe, qui les met en œuvre généralement. Autre exemple : parmi les 30 000 accélérateurs de particules dans le monde, environ 1 % sert à la recherche fondamentale, tandis que la majeure partie est utilisée en radiothérapie ou dans l’industrie.
Enfin, seule une petite fraction des thésards reste dans la recherche académique, beaucoup partent dans le privé et l’industrie. Une grande partie des investissements revient donc dans les entreprises.
Ces instruments, toujours plus grands, réclament des coopérations internationales toujours plus larges. Êtes-vous optimiste au regard du contexte géopolitique actuel ?
Au temps de la guerre froide, la collaboration avec les chercheurs russes et des pays de l’Est n’a jamais cessé dans le domaine de la physique des particules. Cependant, nous n’avions jamais fait face à l’invasion d’un pays membre associé du Cern, comme l’Ukraine. Les mesures prises ont donc un impact direct sur les activités du Cern. Regardant vers l’avenir, on engagera des pourparlers avec des pays plus proches de nos valeurs, comme les États-Unis, le Japon...
Les chercheurs ne sont pas heureux de cette situation, car ils estiment que la collaboration internationale est cruciale et que la connaissance est un bien humain qui doit être partagé avec tout le monde.
Propos recueillis par Frédéric Monflier
Étonnants infinis, sous la direction d’Ursula Bassler, CNRS Éditions, 2022
