Harris' blog

Aujourd’hui, lorsque l’on demande au quidam dans la rue de nous donner deux ou trois noms de scientifiques connus, il apparaît que les réponses sont globalement toujours les mêmes.

On retrouve Albert Einstein, Isaac Newton, Marie Curie, François Lavoisier.

En résumé des savants des siècles passés. A croire que de nos jours les cerveaux géniaux sont morts et enterrés.

Quelle erreur de croire cela !

Voici en effet ceux qui aujourd’hui font avancer les connaissances de l’humanité :

Décerné le 7 octobre 2015, le prix Nobel de chimie 2015 récompense trois biologistes pour leurs travaux pionniers sur la réparation de l’ADN : Tomas Lindahl, de l’institut Francis Crick et du laboratoire Clare Hall, à Hertfordshire au Royaume-Uni, Paul Modrich, de l’institut médical Howard Hughes et de l’école de médecine de l’université Duke, à Durham aux États-Unis, et Aziz Sancar, de l’université de Caroline du Nord, à Chapel Hill aux États-Unis.

L’ADN, qui porte une bonne part du code génétique d’une cellule, n’est pas aussi stable qu’on pourrait le penser. Que ce soit de façon spontanée, sous l’effet d’une perturbation (rayonnement ultraviolet, radicaux libres…) ou durant la réplication de l’ADN lors de la division cellulaire, il s’y produit des mutations en permanence. En général, la cellule corrige ces erreurs, et elles passent inaperçues.

Les trois lauréats ont chacun explicité un des mécanismes moléculaires qui permettent à la cellule d’effectuer ces corrections.

Les lauréats du prix Nobel de physique 2015 décerné le 6 octobre 2015 sont le japonais Takaaki Kajita et le canadien Arthur McDonald. Ils sont récompensés pour leur contribution majeure aux expériences Super-Kamiokande et SNO, qui ont mis en évidence le phénomène d’oscillation des neutrinos. Cette découverte montre que ces insaisissables particules ont une masse.

Les neutrinos sont des particules difficiles à détecter. Imaginées en 1930 par Wolfgang Pauli, elles n’ont été observées pour la première fois qu’en 1956 par Clyde Cowan et Frederick Reines grâce à un détecteur situé près d’une centrale nucléaire à Savannah River, aux États-Unis (cette expérience leur a valu le prix Nobel de physique en 1995). Les neutrinos ont des propriétés particulières : ils n’ont pas de charge électrique, ni de charge « de couleur » ; ils sont donc insensibles à l’interaction électromagnétique et à l’interaction forte. Ils n’interagissent avec la matière qu’à travers l’interaction faible, ce qui les rend très difficiles à détecter. Il faut construire des détecteurs gigantesques pour espérer apercevoir le passage d’un neutrino.

Initialement, les physiciens pensaient que les neutrinos avaient une masse nulle, comme les photons. Mais théoriquement, leur masse pouvait aussi être très petite. Comment le vérifier ? Si les neutrinos avaient une masse non-nulle, cela ouvrait la possibilité d’observer un phénomène très particulier nommé oscillation des neutrinos. Il existe trois types – ou « saveurs » – de neutrinos : le premier est associé à l’électron ; on le qualifie de neutrino électronique. Les deux autres, le neutrino muonique et le neutrino tauique, sont associés aux versions plus lourdes et instables de l’électron, le muon et le tau.

Le phénomène d’oscillation implique qu’un neutrino peut changer de saveur spontanément. Ainsi, une partie des neutrinos produits au coeur du Soleil lors des réactions de fusion des noyaux atomiques changent de saveur lors de leur trajet jusqu’à la Terre. Un premier indice de ce phénomène a été mis en évidence par l’expérience Homestake, menée par Raymond Davis à partir de la fin des années 1960, qui n’observait qu’un tiers de la quantité de neutrinos électroniques attendus d’après les calculs théoriques : le reste avait probablement oscillé vers une autre saveur de neutrinos à laquelle l’expérience n’était pas sensible (Raymond Davis reçut le prix Nobel de physique en 2002 pour ces résultats).

Ce sont les expériences Super-Kamiokande, en 1998, et SNO (Sudbury Neutrino Observatory), en 2001, qui ont définitivement mis en évidence le phénomène des oscillations des neutrinos, démontrant ainsi que ces particules ont une masse. Les neutrinos sont, après les photons, les particules les plus abondantes dans l’Univers. Des milliers de milliards de neutrinos traversent votre corps chaque seconde. Mais leur masse est si petite qu’elles ne représentent qu’une toute petite fraction de la masse de la matière de l’Univers. Grâce aux équipes menées par Takaaki Kajita et Arthur McDonald, on en sait un peu plus sur ces particules. Mais des questions restent sans réponses :

Pourquoi la masse des neutrinos est-elle si petite comparée à celle des autres particules du modèle standard ?

Dans quel ordre sont organisées les masses des trois types de neutrinos ?

De quoi inspirer encore de nombreux travaux de physiciens théoriciens et expérimentateurs.

Eric Drexter

Eric Drexter est le « père » de la nanotechnologie. Il a popularisé les possibilités nichées dans les plis de la réalité à l’échelle nanométrique. Il a entrepris son travail majeur dans le domaine dans les années 70 et 80, et a publié un livre de référence en 92.

André Geim

En 2010, Andre Geim a reçu le prix Nobel de chimie avec Konstantin Novesolov pour leur travail commun sur le graphène, le matériau ultra-résistant et ultra-fin qui va révolutionner la science des matériaux.

Mildred Dresselhaus

Mildred Dresselhaus est considérée comme la reine de la science du carbone, et elle est surtout connue pour son travail qui a porté sur le transfert de l’énergie dans les structures microscopiques comme les nanotubes et les nanostructures. Plusieurs expériences révolutionnaires ont vu le jour grâce à son travail.

Alain Aspect

Alain Aspect est connu, en plus de sa superbe moustache, pour son travail sur l’intrication quantique. L’intrication quantique (ou enchevêtrement quantique) est un phénomène observé en mécanique quantique dans lequel l’état quantique de deux objets doit être décrit globalement, sans pouvoir séparer un objet de l’autre, bien qu’ils puissent être spatialement séparés. Ce travail ouvre des voies vers la téléportation par exemple.

Margaret J Geller

Margaret J Geller est une astrophysicienne et cosmologiste qui fut la première à développer des moyens systématiques pour mesurer les structures intérieures des amas galactiques. Elle a aussi été une cartographe pour les étoiles, et a rédigé des cartes détaillées de ces dernières, elle a également permis de comprendre comment les galaxies interagissent avec leur environnement.

Elen Hau

Physicienne danoise, Lene Hau est surtout connue pour son travail spectaculaire dans le transfert de la lumière à la matière. Le processus a des implications très importantes dans l’informatique quantique et le chiffrement.

Peter Higgs

Peter Higgs, prix Nobel de physique, est connu pour son travail de pionnier en particules élémentaires et sub-atomiques, comme les bosons W et Z. En Juillet 2012, le travail au CERN avec le Grand collisionneur de hadrons a confirmé l’existence d’un boson de Higgs qu’il avait pressenti théoriquement.

Edward Witten

Considéré comme l’un des physiciens les plus importants, Edward Witten est connu pour son travail dans la théorie des cordes, la gravité quantique et la théorie quantique des champs. Ces deux dernières théories tentent de réconcilier la théorie de la relativité générale avec la théorie quantique, qui sont, actuellement, en contradiction l’une avec l’autre.

Steve Weinberg, largement considéré comme l’un des “plus éminents physiciens théoriciens d’aujourd’hui,” a permis de faire de très grands progrès dans les études de la force faible et de l’électromagnétisme. La première est l’une des quatre forces fondamentales de la nature, et permet d’expliquer les activités des particules subatomiques; et la seconde, une autre force de la nature, explique comment des particules électriquement chargées interagissent entre elles.

5.11.05
genova palazzo ducale
conferenza “la strada verso la realtà”
rogerr penrose

Roger Penrose

Avec Stephen Hawking, Roger Penrose a permis en outre l’illumination de l’univers, de la relativité générale et du cosmos. Ses conjectures les plus récentes comprennent un univers qui existait avant le Big Bang, ainsi que les réponses possibles sur la naissance de la conscience à partir de la matière inanimée.

Cet homme a déjà atteint la gloire et la célébrité similaires à celle d’Einstein. Stephen Hawking a révolutionné la théorie quantique et, avec Roger Penrose, a développé la singularité Penrose-Hawking qui a aidé à expliquer le Big Bang. Il a également émis l’hypothèse que les trous noirs émettent de l’énergie et conservent une partie des informations issues des éléments qu’ils absorbent.

Jeremiah Ostriker

Jeremiah Ostriker de l’Université Columbia joue un rôle dans l’étude de la matière noire. Son travail a des répercussions importantes sur d’autres domaines d’études, auxquels il participe, comme les médiums interstellaires et les trous noirs.

Nathan Seiberg  contribue grandement au domaine de la théorie des cordes, un cadre qui soutient que les particules de l’espace peuvent interagir et s’influencer, donnant lieu à des phénomènes physiques.

Il a publié abondamment, en particulier sur la dualité force forte-force faible, qui aide les scientifiques en simplifiant les équations complexes de la théorie des cordes.

Charles Townes

Feu Charles Townes a reçu le prix Nobel de physique en 1964 pour son travail, avec Nikolay Basov et Alexander Prokhorov, sur le maser. C’est un dispositif permettant de créer des micro-ondes en utilisant des photons qui excitent les atomes à faible consommation d’énergie. Le dispositif a été utilisé pour produire avec succès des rayonnements de très forte puissance.

Tsung-Dao Lee

Tsung-Dao Lee a obtenu le prix Nobel en 1957, à 31 ans, en collaboration avec Chen Ning Yang pour ses travaux sur la violation de parité, qui est une anomalie qui se produit au sein des particules subatomiques dans les interactions faibles.