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  • Les mathématiques : un très bon guide pour étudier l’invisible

    Posté le 18 avril 2012

    Comment peut-on croire à une idée qui concerne des choses que nous ne pouvons pas voir ? Les scientifiques pensent que les mathématiques peuvent servir de passerelle vers la réalité.

    Les équations de la théorie de la relativité générale d’Einstein, par exemple, semblaient indiquer que l’Univers était en expansion. Einstein, lui, n’y croyait pas. Mais quelques années plus tard l’expansion de l’Univers a été observée. Les mathématiques ont été confirmées par les observations. C’est la même chose pour les trous noirs : les équations de la relativité générale indiquaient leur existence et les observations l’ont confirmé plus tard. La théorie des cordes quant à elle indique la possibilité que notre Univers ne soit pas le seul, qu’il y en ait des milliards d’autres.

    Selon la Théorie des cordes, les particules ne sont pas ponctuelles mais sont de minuscules cordes qui vibrent. Il peut également y avoir des membranes à 2 dimensions, 3 dimensions etc. Les mathématiques semblent suggérer que nous vivons sur l’une de ces membranes, une membrane à 3 dimensions.

    Il se pourrait que cette idée puisse être testée au LHC. Les mathématiques montrent que lors de certaines de ces collisions, des particules peuvent être éjectés hors de notre Univers, sur une autre membrane. Comment pourrons-nous le savoir ? Les particules manquantes emporteraient de l’énergie avec elles : l’énergie totale après collision serait inférieure à l’énergie totale avant collision. C’est l’indication d’une telle énergie manquante qui serait la signature prouvant qu’il existe d’autres Univers.

    Les mathématiques peuvent être un guide puissant concernant ce que nous devons considérer comme intéressant, ce que nous devons approfondir. Mais tant que les observations, tant que les expériences ne les confirment pas, nous ne croyons pas aveuglément à ce qu’elles nous apprennent ou semblent nous apprendre sur l’Univers.

    S’il s’avérait que la théorie n’était pas exacte, Brian Greene explique qu’il ne serait pas déprimé mais qu’au contraire il sauterait de joie. Parce qu’il ne cherche pas à prouver telle ou telle théorie : il cherche la vérité. Il ne veut pas passer son temps sur une théorie incorrecte donc si la théorie des cordes était inexacte, il aimerait le savoir le plus tôt possible. Il ne s’agit pas d’avoir un investissement émotionnel pour un résultat ou un autre. Il s’agit de contribuer à la recherche de la vérité. Déterminer qu’une théorie est inexacte c’est progresser car cela permet de réduire les possibilités, celà permet de faire le tri parmi toutes les théories existantes. Ce n’est donc pas déprimant mais plutôt enthousiasmant.

    D’après l’intervention de Brian Greene au Boston Museum of Science le 2 mars 2011.
    Brian Greene est professeur de physique et de mathématiques à l’Université de Columbia et spécialiste de la Théorie des Cordes. Il était invité au Musée de la Science de Boston pour discuter de son dernier livre intitulé « The Hidden Reality »

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