Aurélien Barrau, né le 19 mai 1973 à Neuilly-sur-Seine, est un astrophysicien spécialisé dans la physique des astroparticules, les trous noirs et la cosmologie. Il travaille au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (LPSC) du CNRS à Grenoble. Il est professeur à l'université Joseph-Fourier (UJF).

Il a été invité en tant que visiteur à l'Institute for Advanced Study (IAS) de Princeton et à l'Institut des Hautes Etudes Scientifiques (IHES) de Bures-sur-Yvettes.

Il est membre du comité de direction du Centre de Physique Théorique de Grenoble et du Laboratoire d'Excellence ENIGMASS, et responsable du Master de Physique Subatomique et de Cosmologie.

Il est également actif en philosophie et épistémologie.

Aurélien BARRAU

Notre Univers ne serait-il qu’une fraction d’un vaste multivers ?
À l’heure des résultats expérimentaux de Planck et du LHC, de nouvelles questions essentielles se posent quant à l’unicité de l’Univers lui-même.
Se pourrait-il que notre cosmos ne soit qu’un îlot dérisoire perdu dans un vaste multivers ? Il est aujourd’hui légitime de le supposer. Mais cette proposition vertigineuse est-elle encore scientifique ?
Les récentes découvertes ouvrent la voie à de nouvelles hypothèses sur l’existence d’univers parallèles. Faisant le point sur ces avancées, Aurélien Barrau nous dévoile les théories cosmologiques les plus audacieuses.

Non seulement existe-t-il peut-être de multiples univers, mais il existe encore de multiples définitions du multivers. La première intuition connue remonte au temps d'Anaximandre. Nos aïeux n'étaient sans doute pas plus avancés que nous dans la récolte de données expérimentales permettant de confirmer ou non l'intuition des multivers mais savoir que ceux-ci ont rêvé de mondes multiples des millénaires en amont confirme la valeur hautement poétique de ce concept. Poète lui aussi, Aurélien Barrau ne se contente pas de condenser l'histoire, les découvertes, les confirmations et les controverses liées aux multivers (rappelons que le multivers n'est pas une théorie mais la conséquence naturelle de la relativité générale et de la physique quantique), il établit sans cesse des connexions entre les infinis cosmiques et l'infini onirique libéré par le domaine de la littérature, et plus particulièrement de la poésie.

Ainsi, l'histoire des multivers n'est pas aisée à comprendre, malgré tous les efforts remarquables de simplification et de condensation opérés par Aurélien Barrau. Au-delà de l'ancienne dualité parfois complice qui voyait s'affronter la physique classique et la physique quantique, les conceptions forgées au cours des dernières décennies ont dévoilé un paysage scientifique qui n'a plus rien de terrestre… La géométrie devient art graphique et kaléidoscopique avec les diagrammes de Penrose ou la variété de Calabi-Yau, le vocabulaire se peuple d'étrangetés dans son désir d'unification avec la théorie des cordes ou le multivers quantique à boucles, lorsque les particules elles-mêmes s'animent en humanoïdes aux propriétés étranges :

« Tout ce qui est sable autour de nous est composé uniquement à partir de la première génération [de particules], la plus légère : les particules massives se désintégrant rapidement, elles sont fugaces. La première génération de quarks est constituée des quarks « haut » et « bas », la seconde des quarks « charme » et « étrangeté », la troisième des quarks « top » et « beauté ». Chacun d'eux existe en trois couleurs différentes et ils s'agencent de façon à former des objets sans couleur. »

En-dehors des spécialistes de la physique, aguerris depuis longtemps à suivre son évolution frénétique, l'ambition de comprendre les théories présentées par Aurélien Barrau, jusque dans le moindre de leurs processus, est démesurée. C'est à ce moment-là qu'on attrape une des lianes poétiques tendues à notre besoin d'intelligence. L'épilogue, proposant la liste des différentes conceptions des multivers disponibles en l'état actuel de nos spéculations (multivers parallèles, multivers temporels sans changement de lois, multivers temporels avec changement de lois, multivers de trous noirs sans changement de lois, multivers de trous noirs avec changement de lois, multivers spatiaux sans changement de lois, multivers spatiaux avec changement de lois, multivers spatiaux avec possible changement de lois) se présente ainsi comme la table de matières d'un recueil poétique. Lequel charmera le plus votre inclination esthétique ?

Forme et origine de l'Univers

L'univers est un objet d'étude très singulier. Les révolutions du XXe siècle, mécanique quantique et relativité générale, ont permis de penser et de décrire de façon cohérente l'univers depuis ses premiers instants jusqu'à la dynamique contemporaine. Cosmologistes et épistémologues se sont associés pour enquêter sur les grandes questions posées par la cosmologie et sur ses méthodes.

variations sur un même ciel

"Nous vivons un nouveau vertige qui exige une nouvelle élaboration de la pensée humaine. "

"Les systèmes binaires de pulsars sont des objets inespérés. Les pulsars étant en rotation rapide et régulière sur eux-mêmes, ils constituent des horloges d’une précision redoutable. Mais quand nous observons, de plus, le mouvement d’un pulsar autour d’un astre compact ou d’un autre pulsar, nous disposons d’un scénario idéal : une montre se déplaçant dans un champ gravitationnel intense ! "

"[au lycée] Bien sûr, on m'y enseigna les bases de la physique. Avec sérieux et compétence. Mais jamais l'étonnement, le doute, la subversion, la déconstruction et l'émerveillement qui, toujours, doivent accompagner les élaborations et découvertes. "

"Cette histoire est notre histoire... Elle constitue un mélange parfois savant, souvent baroque, de quasi-certitudes et de spéculations effrénées"

"Il n’existe pas une unique manière de décrire le monde environnant. La réponse dépend de la façon d’interroger. "

"Je ne sais pas exactement ce que fut l'origine de notre univers et ce que sera l'avenir de nos recherches. Personne ne peut sans doute prétendre le savoir avec certitude. Mais ce chemin vaut la peine d'être parcouru. À moins qu'il ne faille plutôt choisir une balade, un peu erratique, à travers champs ou en forêt, sur le mode de ce que Derrida nommait une "destinerrance".

"Il suffirait […] que l’interaction forte, qui lie les nucléons entre eux, soit légèrement plus intense (d’environ un pour cent) pour que les étoiles ne vivent pas plus d’une seconde, au lieu des quelques milliards d’années observées dans le cosmos."

Aurélien Barrau

"Le principe anthropique est une position médiane entre deux extrêmes : d’une part le principe autocentrique et d’autre part le principe d’ubiquité. Le premier, attaché à la vision pré-copernicienne stipule que la Terre est au centre de l’univers et que nous occupons une place extrêmement privilégiée (auquel cas rien ne peut être dit sur ce qu’on ne voit pas). Le second, au contraire, suppose que tous les points de l’Univers sont exactement identiques (auquel cas connaître le monde ici suffit à tout connaître). Le principe anthropique cherche à décrire plus adéquatement la réalité, laquelle se trouve sans aucun doute entre ces positions radicales). "

relevé par Colimasson sur Babelio

"On a fini par comprendre que changer, ce n’est pas être remplacé, ce n’est pas cesser d’être soi, c’est être soi autrement. "

"La science n'est pas indépendante des femmes et hommes qui la pratiquent. La science n'est pas une froide découverte du réel "en lui-même". Elles est, avant tout, une "manière de faire un monde". Une manière élégante et cohérente mais évidemment non unique et non hégémonique."

"Pouvoir connaître les détails savants de l'anatomie d'un insecte sans jamais le réduire à un automate mécanique décrit par une longue locution latine. Tout est là. Ne rien perdre, dans la connaissance scientifique, de l'ingénuité émerveillée du regard que l'on peut poser sur ce petit être est proprement magnifique. Essentiel et exigeant."

"Comme on vient de l’esquisser, on ne voit jamais directement les objets qui peuplent l’infiniment petit. On ne fait que constater leur effet sur une sonde extérieure. Cela n’est pas sans rappeler les ombres projetées sur l’écran de la caverne de Platon."

"L’astrophysique et la cosmologie actuelles nous ont récemment livré une énorme surprise : la matière ordinaire si finement étudiée pendant un siècle ne représente que 4% du contenu de l’univers. Les 96% manquants demeurent inconnus. "

"Mais si nos yeux ne voient qu'une part infime des ondes lumineuses, si notre cécité est avérée, comment se fait-il qu'il nous permettent néanmoins d'observer tous les objets auxquels nous faisons face au quotidien? Jamais nous ne heurtons un meuble invisible, au moins en plein jour! La raison est élémentaire : la sélection naturelle darwinienne a conduit les êtres vivants à se doter de détecteurs (en l'occurrence d'yeux) adaptés à leurs besoins : nous voyons la lumière émise par notre étoile, le Soleil. Si nous étions à proximité d'une étoile émettant une lumière de plus énergie (une étoile plus chaude donc), il est évident que nos yeux seraient sensibles à ces ondes de plus haute énergie. Nous sommes en adéquation avec notre environnement direct."

Aurélien Barrau

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