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Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: La fin de la physique ?
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Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? Pourquoi l'univers regorge-t-il de phénomènes plus intéressants les uns que les autres ? Spécialiste de la physique des particules, Harry Cliff travaille au grand collisionneur de hadrons (LHC), et il a une nouvelle qui pourrait décevoir ceux qui cherchent une réponse à ces questions : malgré tous les efforts des chercheurs (et même avec l'aide de la plus grande machine au monde), il se peut que nous n'arrivions jamais à expliquer tous les mystères de la nature. Avons-nous atteint la fin de la physique ? Éléments de réponse dans cette passionnante présentation sur les dernières avancées dans la recherche des structures secrètes de l'univers.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
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00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Il y a un siècle ce mois-ci,
Albert Einstein, alors âgé de 36 ans,
Albert Einstein, alors âgé de 36 ans,
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
présentait à l'Académie royale
des sciences de Prusse à Berlin,
des sciences de Prusse à Berlin,
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
une théorie révolutionnaire
de l'espace, du temps et de la gravité :
de l'espace, du temps et de la gravité :
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
la théorie de la relativité générale.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
Cette théorie, sans aucun doute
le chef-d'œuvre d'Einstein,
le chef-d'œuvre d'Einstein,
00:30
a theory which reveals the workings
of the universe at the grandest scales,
of the universe at the grandest scales,
5
18080
3976
révèle le fonctionnement de l'univers
aux plus grandes échelles,
aux plus grandes échelles,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
et condense en une élégante équation
00:36
everything from why apples fall from trees
to the beginning of time and space.
to the beginning of time and space.
7
24480
4520
aussi bien la chute des pommes que
l'avènement du temps et de l'espace.
l'avènement du temps et de l'espace.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
1915 devait être une année passionnante
pour les physiciens.
pour les physiciens.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Deux nouvelles idées étaient
en train de révolutionner le domaine.
en train de révolutionner le domaine.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
L'une était la relativité d'Einstein,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
l'autre était peut-être
encore plus révolutionnaire :
encore plus révolutionnaire :
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
la mécanique quantique,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
une nouvelle façon très étrange
mais extrêmement efficace
mais extrêmement efficace
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
de comprendre le monde
des atomes et des particules.
des atomes et des particules.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
Au cours du siècle dernier,
ces deux idées ont radicalement transformé
ces deux idées ont radicalement transformé
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
notre vision de l'univers.
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
Grâce à la relativité
et la mécanique quantique,
et la mécanique quantique,
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
nous avons découvert
de quoi est fait l'univers,
de quoi est fait l'univers,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
comment il a commencé
et comment il évolue encore.
et comment il évolue encore.
01:17
A hundred years on, we now find ourselves
at another turning point in physics,
at another turning point in physics,
20
65360
4296
Cent ans plus tard, nous arrivons
à un nouveau tournant de la physique,
à un nouveau tournant de la physique,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
mais les enjeux sont à présent différents.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
Dans les prochaines années,
nous saurons peut-être
nous saurons peut-être
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
si nous pouvons encore
repousser la frontière de l'inconnu,
repousser la frontière de l'inconnu,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
ou si, pour la première fois
dans l'histoire des sciences,
dans l'histoire des sciences,
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
nous serons face à des questions
auxquelles nous ne pouvons pas répondre,
auxquelles nous ne pouvons pas répondre,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
non par manque d'intelligence
ou de technologie,
ou de technologie,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
mais parce que la physique elle-même
nous en empêche.
nous en empêche.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Voici le problème fondamental :
l'univers est trop, bien trop intéressant.
l'univers est trop, bien trop intéressant.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
Selon la relativité
et la mécanique quantique,
et la mécanique quantique,
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
l'univers devrait être morne.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Il devrait être sombre, mortel, sans vie.
01:57
But when we look around us, we see we live
in a universe full of interesting stuff,
in a universe full of interesting stuff,
32
105080
3936
Mais en l'observant, nous voyons
qu'il regorge de choses intéressantes,
qu'il regorge de choses intéressantes,
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
d'étoiles, de planètes,
d'arbres, d'écureuils.
d'arbres, d'écureuils.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
La vraie question est, donc,
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
pourquoi est-ce que tout cela existe ?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
Pourquoi quelque chose plutôt que rien ?
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Cette contradiction est au cœur
de la physique fondamentale,
de la physique fondamentale,
02:16
and in the next few years, we may find out
whether we'll ever be able to solve it.
whether we'll ever be able to solve it.
38
124600
4720
et les années à venir pourraient nous dire
s'il sera un jour possible de la résoudre.
s'il sera un jour possible de la résoudre.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
Au centre de ce problème
se trouvent deux valeurs,
se trouvent deux valeurs,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
deux valeurs hautement dangereuses.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
Il s'agit de propriétés mesurables
de l'univers,
de l'univers,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
et elles sont dangereuses car,
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
si elles étaient différentes,
même rien qu'un peu,
même rien qu'un peu,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
notre univers tel que nous le connaissons
n'existerait pas.
n'existerait pas.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
La première valeur est liée
à la découverte faite
à la découverte faite
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
à quelques kms d'ici, au CERN,
où se trouve cette machine,
où se trouve cette machine,
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
le plus grand outil scientifique
jamais construit par l'homme,
jamais construit par l'homme,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
le Large Hadron Collider.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
Il accélère des particules subatomiques
le long d'un anneau de 27 kilomètres,
le long d'un anneau de 27 kilomètres,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
se rapprochant de la vitesse de la lumière
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
avant de les faire entrer en collision
dans d'immenses détecteurs de particules.
dans d'immenses détecteurs de particules.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
Le 4 juillet 2012, des physiciens du CERN
ont annoncé au monde
ont annoncé au monde
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
la découverte d'une nouvelle
particule fondamentale
particule fondamentale
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
créée par les violentes collisions
au sein du LHC : le boson de Higgs.
au sein du LHC : le boson de Higgs.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Si vous suiviez l'actualité de l'époque,
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
vous avez certainement remarqué
l'enthousiasme des physiciens,
l'enthousiasme des physiciens,
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
et vous avez peut-être pensé
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
que nous nous emballons
à chaque nouvelle particule.
à chaque nouvelle particule.
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
Et, c'est un peu vrai,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
mais le boson de Higgs
est vraiment spécial.
est vraiment spécial.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
Nous étions très excités
car cette découverte
car cette découverte
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
prouve l'existence
d'un champ de force cosmique.
d'un champ de force cosmique.
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
Vous ne voyez peut-être pas
ce qu'est un champ de force,
ce qu'est un champ de force,
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
mais vous en connaissez un.
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
Si vous avez approché un aimant
d'un objet métallique
d'un objet métallique
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
et senti l'attraction entre les deux,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
vous avez senti l'effet d'un champ.
03:43
And the Higgs field
is a little bit like a magnetic field,
is a little bit like a magnetic field,
68
211442
3374
Le champ de Higgs est un peu
comme un champ magnétique,
comme un champ magnétique,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
sauf qu'il a une valeur constante partout.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Il nous entoure en ce moment.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
On ne peut ni le voir ni le toucher,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
mais sans lui,
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
nous n'existerions pas.
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Ce champ donne leur masse
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
aux particules fondamentales
qui nous composent.
qui nous composent.
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
Sans lui, ces particules
n'auraient aucune masse,
n'auraient aucune masse,
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
aucun atome ne se formerait,
et nous ne serions pas là.
et nous ne serions pas là.
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Mais un grand mystère
entoure le champ de Higgs.
entoure le champ de Higgs.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
Selon la relativité et
la mécanique quantique, il devrait
la mécanique quantique, il devrait
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
fonctionner comme un interrupteur.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Il serait soit inactif,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
avec une valeur nulle
partout dans l'espace,
partout dans l'espace,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
soit actif avec une valeur gigantesque.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
Dans les deux cas,
les atomes n'existeraient pas,
les atomes n'existeraient pas,
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
et donc toutes ces choses passionnantes
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
ne pourraient pas exister non plus.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
En réalité, le champ de Higgs
est juste un peu actif,
est juste un peu actif,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
pas zéro mais dix millions de milliards de fois
plus faible que sa valeur maximale,
plus faible que sa valeur maximale,
04:41
a bit like a light switch that's got stuck
just before the off position.
just before the off position.
89
269720
4120
comme un interrupteur bloqué
à la limite de la position éteinte.
à la limite de la position éteinte.
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
Et cette valeur est cruciale.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Si elle était légèrement différente,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
l'univers n'aurait
aucune structure physique.
aucune structure physique.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
C'est donc la première valeur dangereuse,
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
l'intensité du champ de Higgs.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
Des théoriciens cherchent
depuis des décennies
depuis des décennies
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
la raison de cette valeur
étrangement précise,
étrangement précise,
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
et ont imaginé de nombreuses explications.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
Celles-ci ont des noms exotiques
comme « supersymétrie » ou
comme « supersymétrie » ou
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
« grandes dimensions supplémentaires. »
05:11
I'm not going to go
into the details of these ideas now,
into the details of these ideas now,
100
299160
2776
Je vous épargne les détails,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
mais voici le plus important :
05:16
if any of them explained this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field,
fine-tuned value of the Higgs field,
102
304360
3856
chacune de ces théories
implique des nouvelles particules
implique des nouvelles particules
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
que nous devrions détecter au LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
en même temps que le boson de Higgs.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Mais il n'y a pour l'instant
aucun signe de ces particules.
aucun signe de ces particules.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Mais il y a un exemple encore pire
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
de valeur aussi précise que dangereuse,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
et à l'inverse du champ de Higgs,
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
il vient de l'étude de l'univers
aux plus grandes échelles.
aux plus grandes échelles.
05:39
One of the most important consequences
of Einstein's general theory of relativity
of Einstein's general theory of relativity
110
327960
4336
Une des plus grandes conséquences
de la relativité générale
de la relativité générale
05:44
was the discovery that the universe began
as a rapid expansion of space and time
as a rapid expansion of space and time
111
332320
4416
fut la découverte que l'univers commença
par une expansion du temps et de l'espace
par une expansion du temps et de l'espace
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
il y a 13,8 milliards d'années :
le Big Bang.
le Big Bang.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
Selon les premières versions de
la théorie du Big Bang,
la théorie du Big Bang,
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
l'univers a depuis continué à grandir
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
en ralentissant progressivement
sous l'effet de la gravité.
sous l'effet de la gravité.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Mais en 1998, des astronomes
ont fait une surprenante découverte :
ont fait une surprenante découverte :
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
l'expansion de l'univers s'accélère.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
L'univers grandit toujours plus,
toujours plus vite,
toujours plus vite,
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
à cause d'une mystérieuse force répulsive
nommée énergie sombre.
nommée énergie sombre.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
Quand vous entendez
« sombre » en physique,
« sombre » en physique,
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
soyez méfiants, car
06:19
because it probably means
we don't know what we're talking about.
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
cela signifie souvent que
nous ne savons pas de quoi il s'agit.
nous ne savons pas de quoi il s'agit.
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(Rires)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
On ne sait pas ce qu'est l'énergie sombre
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
mais la meilleure idée est qu'il s'agit de
l'énergie de l'espace lui-même,
l'énergie de l'espace lui-même,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
l'énergie du vide.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
En utilisant la mécanique quantique
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
pour déterminer sa puissance,
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
le résultat est simplement ahurissant.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
L'énergie sombre devrait être
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
10 exposant 120 fois plus puissante
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
que la valeur observée par les astronomes.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
C'est un 1 suivi de 120 zéros.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
Un nombre tellement énorme
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
qu'on ne peut même pas l'imaginer.
06:58
We often use the word "astronomical"
when we're talking about big numbers.
when we're talking about big numbers.
136
406240
3496
On dit souvent des grands nombres
qu'ils sont astronomiques.
qu'ils sont astronomiques.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Mais celui-ci va encore plus loin.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
Aucun nombre astronomique
n'est aussi grand.
n'est aussi grand.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
C'est 10 exposant 39 fois plus grand
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
que le nombre d'atomes
dans tout l'univers.
dans tout l'univers.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Cette prédiction est donc fausse.
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
On l'appelle même
la pire prédiction de la physique,
la pire prédiction de la physique,
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
et ce n'est pas qu'une
simple bizarrerie théorique.
simple bizarrerie théorique.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
Si l'énergie sombre était aussi puissante,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
l'univers se serait désintégré,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
les étoiles et les galaxies
n'existeraient pas, et nous non plus.
n'existeraient pas, et nous non plus.
La puissance de l'énergie sombre est donc
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
la seconde valeur dangereuse,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
et elle exige une précision
encore plus fine
encore plus fine
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
que le champ de Higgs.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Mais contrairement à celui-ci,
elle n'a aucune explication connue.
elle n'a aucune explication connue.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
On espérait que l'harmonisation
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
de la relativité générale,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
la théorie du grand univers,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
et de la mécanique quantique,
la théorie de l'univers microscopique,
la théorie de l'univers microscopique,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
nous donnerait une solution.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
Einstein lui-même a passé la fin de sa vie
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
à tenter vainement d'unifier la physique,
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
et les physiciens ont continué
cette quête après lui.
cette quête après lui.
08:06
One of the most promising candidates
for a unified theory is string theory,
for a unified theory is string theory,
160
474760
4136
La théorie des cordes fait partie
des idées les plus prometteuses,
des idées les plus prometteuses,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
son fondement étant que,
08:12
if you could zoom in on the fundamental
particles that make up our world,
particles that make up our world,
162
480240
3496
si l'on pouvait zoomer
sur les particules fondamentales,
sur les particules fondamentales,
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
on ne verrait pas du tout des particules,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
mais de fines cordes
d'énergie en vibration,
d'énergie en vibration,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
chaque fréquence de vibration
correspondant à une particule différente,
correspondant à une particule différente,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
un peu comme les notes d'une guitare.
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic
way of looking at the world,
way of looking at the world,
167
496680
3376
C'est donc un point de vue
plutôt élégant, presque poétique,
plutôt élégant, presque poétique,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
mais avec un problème catastrophique.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
La théorie des cordes
n'est en fait pas une théorie
n'est en fait pas une théorie
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
mais plusieurs théories.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
En réalité, on a estimé
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
qu'il existe 10 exposant 500
versions différentes.
versions différentes.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
Chaque version décrirait
un univers différent
un univers différent
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
doté de lois physiques différentes.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
Pour certains, ce n'est donc pas
de la science.
de la science.
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
Car la théorie est impossible à réfuter.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
D'autres ont pris une approche différente
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
en se disant que cet échec en apparence
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
est la grande force
de la théorie des cordes.
de la théorie des cordes.
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
Et si tous ces différents
univers possibles
univers possibles
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
existaient réellement, quelque part,
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
au sein d'un grand multivers ?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
On peut alors comprendre
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
pourquoi ces deux dangereuses valeurs
sont si étrangement précises.
sont si étrangement précises.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
La plupart du temps,
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
l'énergie sombre est si puissante
que l'univers se désintègre
que l'univers se désintègre
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
ou le champ de Higgs est si faible
qu'aucun atome ne se forme.
qu'aucun atome ne se forme.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
Nous sommes dans une partie du multivers
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
où les deux valeurs sont parfaites.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
Un univers Boucles d'Or.
09:31
Now, this idea is extremely controversial,
and it's easy to see why.
and it's easy to see why.
191
559640
4856
Cette idée est très controversée,
ce qui est compréhensible.
ce qui est compréhensible.
En suivant cette réflexion,
nous ne saurons jamais
nous ne saurons jamais
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
capables de répondre à la question,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
« Pourquoi y a-t-il quelque chose
plutôt que rien ? »
plutôt que rien ? »
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
La majorité du multivers est vide,
il n'y a rien,
il n'y a rien,
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
et nous sommes
à l'un des rares endroits
à l'un des rares endroits
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
où les lois de la physique
permettent qu'il y ait quelque chose.
permettent qu'il y ait quelque chose.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Pire encore, l'idée d'un multivers
est impossible à tester.
est impossible à tester.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
Nous n'avons pas accès
à ces autres univers,
à ces autres univers,
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
et nous ne pouvons donc pas savoir
s'ils existent ou non.
s'ils existent ou non.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Nous sommes donc dans une situation
extrêmement frustrante.
extrêmement frustrante.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Cela ne prouve pas
que le multivers n'existe pas.
que le multivers n'existe pas.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
Il y a bien d'autres planètes,
étoiles, galaxies,
étoiles, galaxies,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
alors pourquoi pas d'autres univers ?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
Malheureusement, nous ne le saurons
probablement jamais.
probablement jamais.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
L'idée du multivers circule
depuis un certain temps,
depuis un certain temps,
10:20
but in the last few years,
we've started to get the first solid hints
we've started to get the first solid hints
207
608080
3256
mais ces dernières années ont offert
les premiers indices concrets
les premiers indices concrets
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
qui pourraient confirmer ce raisonnement.
On attendait beaucoup
des premières expériences au LHC,
des premières expériences au LHC,
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
nous espérions y trouver —
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
nous cherchions
de nouvelles théories de physique :
de nouvelles théories de physique :
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
supersymétrie
ou nouvelles grandes dimensions,
ou nouvelles grandes dimensions,
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
quelque chose qui pourrait expliquer
la valeur du champ de Higgs.
la valeur du champ de Higgs.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Malgré ces attentes, le LHC
n'a révélé qu'un monde subatomique désert
n'a révélé qu'un monde subatomique désert
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
à la seule exception du boson de Higgs.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
Publication après publication,
10:51
where we glumly had to conclude
that we saw no signs of new physics.
that we saw no signs of new physics.
217
639040
4480
nous avons dû nous rendre à l'évidence :
il n'y a aucun signe de nouvelle physique.
il n'y a aucun signe de nouvelle physique.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
Les enjeux présents sont donc énormes.
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
Cet été, le LHC a entamé
la seconde phase des expériences
la seconde phase des expériences
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
en doublant presque
l'énergie de la première phase.
l'énergie de la première phase.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
Les physiciens cherchent désespérément
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
de nouvelles particules,
de minuscules trous noirs
de minuscules trous noirs
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
ou peut-être autre chose d'inattendu
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
que les violentes collisions du LHC
pourraient révéler.
pourraient révéler.
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
Cela permettrait de
continuer le long voyage
continuer le long voyage
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
qui a commencé il y a 100 ans
avec Albert Einstein
avec Albert Einstein
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
toujours plus loin à la découverte
des lois de la nature.
des lois de la nature.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Mais si dans deux ou trois ans,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
quand le LHC sera désactivé
pour une deuxième longue période,
pour une deuxième longue période,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
nous n'avons trouvé que le boson de Higgs,
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
ce pourrait être le début
d'une nouvelle ère de la physique,
d'une nouvelle ère de la physique,
11:37
an era where there are weird features
of the universe that we cannot explain;
of the universe that we cannot explain;
232
685320
4776
une ère où l'univers a
d'étranges propriétés inexplicables,
d'étranges propriétés inexplicables,
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
où nous suspectons
qu'il existe un multivers
qu'il existe un multivers
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
que nous ne pourrons
malheureusement jamais atteindre,
malheureusement jamais atteindre,
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
où nous n'aurons jamais
la réponse à la question
la réponse à la question
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
« Pourquoi y a-t-il quelque chose
plutôt que rien ? »
plutôt que rien ? »
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Merci.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Applaudissements)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani : Harry,
même si vous dites que
même si vous dites que
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
la science n'a pas réponse à tout,
12:08
I would like to ask you a couple
of questions, and the first is:
of questions, and the first is:
241
716000
3016
j'aimerais vous poser
quelques questions, dont celle-ci :
quelques questions, dont celle-ci :
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
la construction du LHC
est un projet intergénérationnel.
est un projet intergénérationnel.
12:14
I just mentioned, introducing you,
that we live in a short-term world.
that we live in a short-term world.
243
722080
4296
En vous présentant, j'ai souligné
la vision à court terme du monde.
la vision à court terme du monde.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
En construisant un tel projet,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
comment vous projetez-vous si loin,
au-delà de votre génération ?
au-delà de votre génération ?
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
Harry Cliff : J'ai la chance
12:26
that I joined the experiment
I work on at the LHC in 2008,
I work on at the LHC in 2008,
247
734080
2816
d'avoir rejoint l'équipe
où je travaille au LHC en 2008,
où je travaille au LHC en 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
juste avant le lancement,
12:30
and there are people in my research group
who have been working on it
who have been working on it
249
738325
3251
et certains parmi nous
travaillent sur ce projet
travaillent sur ce projet
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
depuis trente ans,
depuis le début de leur carrière.
depuis le début de leur carrière.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
Je pense que l'idée du LHC
a été lancée en 1976,
a été lancée en 1976,
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
et il a fallu imaginer la machine
sans la technologie
sans la technologie
12:42
that you know you're going to need
to be able to build it.
to be able to build it.
253
750160
2416
qui sera nécessaire pour la construire.
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
La conception a commencé
au début des années 90,
au début des années 90,
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
sans les ordinateurs modernes.
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
On pensait qu'aucune technologie
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
ne pourrait supporter les radiations
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
que l'un des grands détecteurs
aurait à subir,
aurait à subir,
12:55
so there was basically a lump of lead
in the middle of this object
in the middle of this object
259
763800
2736
et on a donc imaginé
un gros bloc de plomb
un gros bloc de plomb
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
entouré de quelques détecteurs,
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
mais la technologie fut ensuite créée.
13:02
So you have to rely on people's ingenuity,
that they will solve the problems,
that they will solve the problems,
262
770080
3336
Il faut donc compter sur notre
capacité à résoudre les problèmes,
capacité à résoudre les problèmes,
mais cela peut prendre 10 ans
et plus encore.
et plus encore.
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
BG : Il y a deux semaines,
la Chine a annoncé
la Chine a annoncé
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
qu'elle compte construire
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
un collisionneur
deux fois plus grand que le LHC.
deux fois plus grand que le LHC.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
J'aimerais savoir
ce qu'en pensent les physiciens.
ce qu'en pensent les physiciens.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno.
BG: I'm sure. I'm sure.
BG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
HC : La taille ne fait pas tout.
BG : Je n'en doute pas.
BG : Je n'en doute pas.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Rires)
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
C'est drôle qu'un physicien dise cela.
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
Mais blague à part, c'est génial.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Construire une machine comme le LHC
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
nécessite de réunir
les ressources du monde entier.
les ressources du monde entier.
Aucun pays ne peut s'offrir
une telle machine,
une telle machine,
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
sauf peut-être la Chine,
car ils ont de grandes ressources,
car ils ont de grandes ressources,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
de main-d'œuvre et d'argent
pour construire ce genre de machines.
pour construire ce genre de machines.
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
C'est donc une bonne chose.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
Leur objectif est de construire
une machine pour étudier
une machine pour étudier
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
13:43
that will study the Higgs boson in detail
and could give us some clues
and could give us some clues
280
811600
2736
le boson de Higgs en détail
et savoir si ces nouvelles idées,
et savoir si ces nouvelles idées,
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
comme la supersymétrie, sont réalisables,
c'est une bonne chose
pour la physique, je pense.
pour la physique, je pense.
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
BG : Harry, merci.
HC : Merci beaucoup.
HC : Merci beaucoup.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
(Applaudissements)
13:53
(Applause)
284
821449
3191
ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicistHarry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.
Why you should listen
Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.
Harry Cliff | Speaker | TED.com