Physique quantique et cosmologie, quand l’infiniment petit est à l’origine de l’infiniment grand
Après les imaginaires en physique quantique, pour son deuxième symposium le Quantum Think Tank Strasbourg (QTTS), en partenariat avec l’Institut thématique interdisciplinaire QMat - Sciences quantiques et nanomatériaux, s’est penché sur la physique quantique et la cosmologie. Une thématique mêlant philosophie, histoire et physique, à la frontière des connaissances scientifiques.
La physique quantique et la cosmologie sont nées quasiment en même temps, dans les premières décennies du siècle dernier. La première s’intéresse à l’infiniment petit, quand la seconde explore la structure de l’Univers à grande échelle, depuis le Big Bang jusqu’à son expansion actuelle. Pourtant, à l’échelle de l’infiniment grand, se posent des questions fondamentalement quantiques. C’est une tension intéressante
, souligne en préambule Cyriaque Genet, chercheur à l’Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (Isis – CNRS/Unistra) et co-fondateur du groupe de réflexion.
Ainsi, les théories les plus sérieuses sur la création de l’Univers impliquent des processus quantiques très forts. Tellement forts, qu’ils sont encore présents des milliards d’années plus tard
, poursuit le chercheur qui précise que les premiers instants de l’Univers ne peuvent pas être modélisés sans mécanique quantique.
Des traces de ces phénomènes quantiques initiaux pourraient par ailleurs être observées grâce à l’explosion des techniques en astrophysique, et à de nouvelles découvertes. A l’image du rayonnement fossile ou des ondes gravitationnelles, ces oscillations de la courbure de l'espace-temps prédites par Albert Einstein en 1916 et détectées pour la première fois en 2015.
Lever de nouvelles zones d’ombres
C’est une nouvelle spectroscopie, qui va permettre d’affiner les différents modèles de la cosmologie quantique, qui décrit les premiers instants de l’expansion de l'Univers
, se réjouit Paul-Antoine Hervieux, enseignant-chercheur à l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS - CNRS/Unistra), également co-fondateur de QTTS. Et de poursuivre : Avec de plus en plus de données fournies par les télescopes, nous sommes dans une période très importante en astrophysique et en cosmologie.
Des avancées qui permettront peut-être de lever de nouvelles zones d’ombres. Il y a quatre forces fondamentales responsables de tous les phénomènes physiques observés dans l'Univers. Pour trois d’entre-elles un lien a été établi avec la mécanique quantique. Seule la gravitation, qui régit le mouvement de tous les objets astrophysiques dans l'Univers, résiste. C'est l’une des plus grandes énigmes de la physique moderne.
Le Quantum Think Tank Strasbourg (QTTS)
Co-fondé en 2023 par Cyriaque Genet, chercheur à l’Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires (Isis – CNRS/Unistra), Paul-Antoine Hervieux, et Giovanni Manfredi, chercheurs à l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS - CNRS/Unistra), le Quantum Think Tank Strasbourg (QTTS) regroupe des chercheurs de l’Université de Strasbourg et s’inscrit dans l’Institut thématique interdisciplinaire QMat - Sciences quantiques et nanomatériaux. Son objectif ? Échanger autour de la physique quantique, de ses fondements, et de ses interactions avec les autres sciences et techniques.
- Pour en savoir plus, lire aussi : “Un nouveau think tank dédié aux sciences quantiques”
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