LE NO­BEL FAIT MAL À LA PHY­SIQUE

La quête du pres­ti­gieux prix No­bel dé­cou­rage les col­la­bo­ra­tions et les ex­pé­riences in­no­vantes, es­time un émi­nent cos­mo­lo­giste, qui de­mande une re­fonte de ses cri­tères d’at­tri­bu­tion.

Québec Science - - SOMMAIRE - Par Alexis Rio­pel

La quête du pres­ti­gieux prix dé­cou­rage les ex­pé­riences in­no­vantes, es­time un émi­nent cos­mo­lo­giste.

En étu­diant le fond dif­fus cos­mo­lo­gique, une ra­dia­tion émise aux pre­miers ins­tants de l’Uni­vers, Brian Kea­ting et ses col­lègues de l’ex­pé­rience BICEP es­pé­raient com­prendre la nais­sance de notre monde et, au pas­sage, ga­gner le prix No­bel de phy­sique. Une dé­cou­verte ma­jeure an­non­cée en 2014 par l’équipe leur au­rait pro­ba­ble­ment va­lu la ré­com­pense ul­time… n’eût été le désa­veu de leurs ré­sul­tats quelques mois plus tard. Le cos­mo­lo­giste amé­ri­cain at­tri­bue une par­tie de ce fias­co à la course au No­bel. Dans son livre Lo­sing the No­bel Prize, pa­ru en avril 2018, le pro­fes­seur de l’Uni­ver­si­té de Ca­li­for­nie à San Die­go ex­plique sa vi­sion d’une ré­com­pense qui, dans un monde idéal, pous­se­rait les phy­si­ciens à don­ner le meilleur d’eux-mêmes.

Qué­bec Science : Que re­pré­sente le prix No­bel pour un phy­si­cien ?

Brian Kea­ting : C’est comme l’Os­car pour un ac­teur ou la mé­daille d’or olym­pique pour un ath­lète. C’est une ré­com­pense in­di­vi­duelle, mais qui dé­pend d’une grande équipe der­rière le ri­deau. Les lau­réats du prix No­bel consti­tuent l’au­to­ri­té su­prême dans une dis­ci­pline. Comme scien­ti­fiques, on ne peut s’ap­pro­cher da­van­tage de l’im­mor­ta­li­té.

QS Au dé­but de votre car­rière, tra­vailliez- vous dans le but d’ob­te­nir cette ré­com­pense ?

BK Quand j’ai en­ta­mé mon doc­to­rat, en 1993, le prix No­bel de phy­sique a été rem­por­té par Rus­sell A. Hulse pour des tra­vaux de doc­to­rat [la dé­cou­verte d’un nou­veau type de pul­sar] ; il avait exac­te­ment mon âge. Il est alors de­ve­nu mon hé­ros. J’ai aus­si réa­li­sé que tous les phy­si­ciens de l’ère mo­derne que je connais­sais, comme Er­win Schrö- din­ger, En­ri­co Fer­mi, Niels Bohr, Ri­chard Phil­lips Feyn­man ou Pierre et Ma­rie Cu­rie, avaient une chose en com­mun : un prix No­bel. Ça m’a frap­pé.

QS Vous vous in­té­res­sez au fond dif­fus cos­mo­lo­gique, une fine lu­mière qui baigne l’Uni­vers. Que cher­chez-vous à com­prendre ?

BK Nous sa­vons que l’Uni­vers était ex­trê­me­ment chaud et dense à son ori­gine, mais nous igno­rons com­ment est sur­ve­nue son ex­pan­sion. Pour l’ex­pli­quer, des théo­ri­ciens ont pro­po­sé la théo­rie de l’in­fla­tion, qui sti­pule que l’Uni­vers au­rait été en­gen­dré spon­ta­né­ment par une fluc­tua­tion quan­tique il y a 14 mil­liards d’an­nées. La théo­rie de l’in­fla­tion im­plique éga­le­ment que des ondes gra­vi­ta­tion­nelles au­raient aus­si été émises lors de la vio­lente ex­plo­sion ori­gi­nelle. Ces ondes au­raient en­suite per­co­lé à tra­vers l’Uni­vers et per­tur­bé la po­la­ri­sa­tion du fond dif­fus cos­mo­lo­gique.

QS Com­ment confir­mer la théo­rie de l’in­fla­tion ? BK

Il faut ob­ser­ver les modes de po­la­ri­sa­tion du fond dif­fus cos­mo­lo­gique et, pour ce­la, un pe­tit té­les­cope ré­frac­teur suf­fit. En 2001, nous avons donc créé le té­les­cope BICEP et l’avons ins­tal­lé au pôle Sud. Ce lieu froid, sec et sombre six mois par an­née ren­dait pos­sibles des ob­ser­va­tions de la même qualité qu’un té­les­cope spa­tial, mais à un cen­tième du coût. Ce­pen­dant, nous ne pou­vions ob­ser­ver qu’une pe­tite par­tie du ciel. Nous croyions que cette fe­nêtre se­rait par­fai­te­ment claire, mais, en fait, la lu­mière y était par­tiel­le­ment conta­mi­née par la pous­sière de la Voie lac­tée, ce qui ren­dait les me­sures im­pos­sibles.

QS De­vant ce pro­blème, un BICEP do­té de ca­mé­ras plus sen­sibles a été mis en place. Ce­pen­dant, vous avez été ex­clu de la di­rec­tion de l’ex­pé­rience que vous aviez vous-même conçue. Pour­quoi ?

BK J’avais com­men­cé à tra­vailler sur une ex­pé­rience concur­rente au

Chi­li ap­pe­lée POLARBEAR. En 2009, les di­rec­teurs de BICEP2 ont dé­ci­dé que je ne pou­vais pas par­ti­ci­per aux deux pro­jets. Ce re­jet a été dur pour moi, mais je n’avais pas le choix de l’ac­cep­ter. Quand les ré­sul­tats de BICEP2 ont été an­non­cés, en 2014, j’avais été évin­cé de la di­rec­tion de­puis long­temps.

QS Vous af­fir­mez que les di­rec­teurs de BICEP2 vous ont peut-être ex­clu pour aug­men­ter leurs chances de ga­gner le No­bel, étant don­né la li­mite stricte de trois co­lau­réats pour un même prix.

BK À l’époque, une par­tie de moi a cru que cet élé­ment jouait un rôle parce que toute l’équipe était bien consciente que nous pour­rions dé­tec­ter les ori­gines de l’Uni­vers et qu’il pour­rait y avoir un prix No­bel au bout de ces tra­vaux. Mais je ne le sau­rai ja­mais à coup sûr.

QS Dans votre livre, vous de­man­dez que cette in­ter­dic­tion de plus de trois co­lau­réats soit le­vée. Pour­quoi ?

BK C’est l’as­pect le plus ob­so­lète du prix, dont les cri­tères d’at­tri­bu­tion sont in­chan­gés de­puis 100 ans. Oui, c’est de cette ma­nière qu’Al­fred No­bel voyait les choses en 1895, quand il a ré­di­gé son tes­ta­ment. Mais après les an­nées 1940 et 1950, d’énormes pro­jets scien­ti­fiques exi­geant de grosses équipes ont été en­tre­pris. Pen­sons à celle qui a mis au jour le bo­son de Higgs : ils étaient 10 000 cher­cheurs. Il est donc un peu ir­réa­liste d’ima­gi­ner qu’un scien­ti­fique seul fasse une grande dé­cou­verte.

QS L’Aca­dé­mie royale des sciences de Suède ne dé­cerne pas de No­bel à titre post­hume. De­vrait-elle le faire ? BK

C’est un autre pro­blème lié aux règles ac­tuelles parce que ce­la fait en sorte que le pu­blic in­ter­prète mal l’his­toire des sciences. Par exemple, le pro­jet LIGO [du nom de l’ins­tru­ment qui a per­mis la dé­tec­tion des ondes gra­vi­ta­tion­nelles en 2015] était di­ri­gé par quatre per­sonnes, mais l’une d’elles, Ro­nald Dre­ver, est morte six mois avant que le prix soit dé­cer­né. Si Ro­nald Dre­ver était dé­cé­dé six mois plus tard, il au­rait été lau­réat du prix No­bel, et un autre membre de l’équipe au­rait été écar­té ! Ce rè­gle­ment ne res­pecte pas l’in­té­gri­té scien­ti­fique et ne rend pas jus­tice à ceux et celles qui font avan­cer la science.

QS Se­lon vous, le prix No­bel en­cou­ra­ge­rait le biais de confir­ma­tion, qui consiste à pri­vi­lé­gier des in­for­ma­tions confir­mant les hy­po­thèses. Ain­si, on ré­com­pen­se­rait des gens qui ont trou­vé ce qu’ils cher­chaient. En quoi est-ce un pro­blème? BK

Sou­vent – comme dans notre cas, avec BICEP2 – les scien­ti­fiques font tout pour confir­mer leur hy­po­thèse ini­tiale. Le pu­blic croit que les cher­cheurs sont ob­jec­tifs, qu'ils sont comme des ro­bots et dé­nués de toute pas­sion. Il pense qu’ils vont sim­ple­ment là où les in­dices les mènent. Mais en fait, les scien­ti­fiques sont mo­ti­vés par les mêmes émo­tions que les gens « normaux » ; ils veulent la re­con­nais­sance, l’at­ten­tion et la cé­lé­bri­té.

C’est ce que pro­cure le prix No­bel, sans au­cune com­mune me­sure. Ain­si, quand vous créez une ex­pé­rience conçue pour trou­ver quelque chose, c’est une pré­misse ris­quée.

QS Com­ment pour­rait-on ré­gler ce pro­blème ? BK

Le prix pour­rait ré­com­pen­ser uni­que­ment les dé­cou­vertes in­at­ten­dues. Beau­coup de biais et de pré­ju­gés se­raient ain­si éli­mi­nés dans l’ob­ser­va­tion scien­ti­fique. En fait, dans son tes­ta­ment, Al­fred No­bel dit qu’une dé­cou­verte doit être ré­com­pen­sée. Celles de Ma­rie Cu­rie [la ra­dio­ac­ti­vi­té] et de Wil­helm C. Rönt­gen [les rayons X] étaient com­plè­te­ment in­at­ten­dues. Cou­ron­ner de telles dé­cou­vertes, plu­tôt que de grands ac­com­plis­se­ments tech­niques, en­cou­ra­ge­rait les scien­ti­fiques à en­tre­prendre des ex­pé­riences au­da­cieuses qui peuvent réel­le­ment chan­ger la donne.

QS Quelques mois après l’an­nonce des ré­sul­tats de BICEP2, la com­mu­nau­té scien­ti­fique a réa­li­sé que le si­gnal dé­tec­té ne pro­ve­nait pas du Big Bang. D’où ve­nait-il ? BK

BICEP2 avait une faille fa­tale : l’ins­tru­ment pou­vait ob­ser­ver une seule cou­leur du spectre élec­tro­ma­gné­tique. Toute lu­mière est faite de pho­tons, et chaque pho­ton est ca­rac­té­ri­sé par sa lon­gueur d’onde. Dans notre cas, nous ne pou­vions voir que les pho­tons d’une lon­gueur d’onde de deux mil­li­mètres. Or, les pho­tons ne nous disent pas ce qui a cau­sé leur po­la­ri­sa­tion. Tan­dis que nous croyions que leur po­la­ri­sa­tion avait été pro­vo­quée par le Big Bang, elle avait plu­tôt été créée par une interaction avec de la pous­sière dans notre propre ga­laxie. Les ob­ser­va­tions étaient justes, mais l’in­ter­pré­ta­tion était er­ro­née.

QS Quel est votre pro­jet de re­cherche ac­tuel ? BK

Je di­rige main­te­nant le pro­jet de l’Ob­ser­va­toire Si­mons, qui se­ra per­ché à 5200 m d’al­ti­tude dans le dé­sert d’Ata­ca­ma, au Chi­li. Ce té­les­cope ob­ser­ve­ra le ciel à cinq fré­quences pour une pé­riode de cinq ans à comp­ter de 2021. Nous pour­rons ain­si éli­mi­ner le si­gnal de la pous­sière ga­lac­tique, mais aus­si n’im­porte quelle source de conta­mi­na­tion. Ce­la nous per­met­tra de voir si l’in­fla­tion a eu lieu ou, plus ex­ci­tant en­core, si elle n’a pas eu lieu.

QS Quelle le­çon re­te­nez-vous de BICEP2? BK

Grâce à Jim Si­mons, de la Fon­da­tion Si­mons, nous avons réa­li­sé que c’était du gas­pillage de ne pas joindre nos forces à celles des autres scien­ti­fiques qui tra­vaillent sur la même ques­tion. Pour l’Ob­ser­va­toire Si­mons, l’équipe de POLARBEAR s’est al­liée avec celle du Té­les­cope cos­mo­lo­gique d’Ata­ca­ma. Le fu­tur ins­tru­ment se­ra 10 fois plus puis­sant que cha­cun de nos ins­tru­ments ac­tuels. C’est ma­gique ! Tou­te­fois, nous sa­vons main­te­nant qu’il faut 250 per­sonnes pour réus­sir cette ex­pé­rience.

QS Pen­sez-vous en­core au prix No­bel ? BK

Je ne veux pas écar­ter la pos­si­bi­li­té que nous dé­cou­vrions quelque chose d’in­at­ten­du. Ce­pen­dant, je n’éprouve dé­sor­mais au­cun en­thou­siasme pour le No­bel. Je le vois presque comme dom­ma­geable pour la science, et j’ai­me­rais qu’il soit ré­for­mé. D’ailleurs, je crois que nous pou­vons le faire as­sez fa­ci­le­ment. Si le co­mi­té No­bel ne tient pas compte de mes cri­tiques, et de celles de cen­taines d’autres scien­ti­fiques dés­illu­sion­nés par­tout dans le monde, le prix No­bel de phy­sique pour­rait un jour être boy­cot­té. À Dieu ne plaise !

Les scien­ti­fiques sont mo­ti­vés par les mêmes émo­tions que les gens « normaux » ; ils veulent la re­con­nais­sance, l’at­ten­tion et la cé­lé­bri­té.

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