Sabine Hossenfelder (Personne en physique n’ose le dire, mais la course à l’invention de nouvelles particules ne sert à rien, 26 septembre) est passée à côté d’une grande partie de la physique des particules, voire de la recherche fondamentale dans son ensemble. Alors que nous aimerions tous révolutionner nos domaines respectifs en découvrant une nouvelle particule ou autre, en réalité, éliminer l’impossible – les particules qui n’existent pas – est une fonction tout aussi importante, quoique laborieuse, de la science. La nature a une capacité infinie de surprendre, et nos ancêtres scientifiques ont appris depuis longtemps à ne rien tenir pour acquis. Chaque impossibilité prouvée nous rapproche d’une compréhension plus profonde de l’univers réel ; il est tout aussi important de savoir qu’il est impossible de voyager plus vite que la lumière que de comprendre que la lumière est composée de photons, par exemple.
Il serait bien sûr extrêmement fastidieux d’exclure toutes les possibilités extravagantes (les pieuvres de Hossenfelder sur Mars, par exemple), et nous avons donc besoin d’un ensemble de principes pour nous guider sur où chercher. Il y a un désaccord général sur ce qui fonctionne le mieux, mais bon nombre des particules hypothétiques mentionnées dans l’article ont été conçues avec des fonctions utiles à l’esprit – brisant les principes chéris du modèle standard par exemple, ou en y ajoutant de nouvelles fonctionnalités. Ce que nous testons, ce sont les principes eux-mêmes, pas les particules ; alors que certains d’entre eux pourraient réellement exister, d’autres ne sont que des hommes de paille pour nous aider à formuler des tests utiles.
Dr Phil Bull
Lecteur en cosmologie, Jodrell Bank Center for Astrophysics
Sabine Hossenfelder soutient que les physiciens des particules sont beaucoup trop désireux de spéculer sur de nouvelles particules, suggérant que cela est fait pour des raisons d’avancement professionnel, plutôt qu’un désir sincère de faire progresser notre compréhension de l’univers. En fait, nous développons et proposons de nouvelles théories et de nouvelles particules car il existe de véritables énigmes et des questions ouvertes que notre meilleure théorie actuelle, le modèle standard, ne peut résoudre. C’est ainsi que la science est censée fonctionner.
Le neutron a été proposé en 1920 et découvert une douzaine d’années plus tard. De même, les positrons, les pions, les neutrinos, les quarks, etc. ont tous été émis par des hypothèses par les physiciens bien avant d’être observés dans une expérience. Plus récemment, le boson de Higgs a été découvert en 2012, après avoir été proposé un demi-siècle plus tôt. Je me demande combien de ces découvertes n’auraient jamais été faites si les physiciens avaient suivi les conseils de Hossenfelder sur leur approche de la science.
L’affirmation de Hossenfelder selon laquelle le modèle standard “fonctionne très bien tel qu’il est” est tout simplement fausse. Le modèle standard prédit que les neutrinos devraient être sans masse (ils ne le sont pas), que le moment dipolaire électrique du neutron devrait être grand (il est indétectablement petit) et qu’il devrait y avoir des abondances égales de matière et d’antimatière dans notre univers (il n’y en a pas) . De plus, la majeure partie de la matière de notre univers est constituée de matière noire, qui n’est pas décrite par le modèle standard. Ce ne sont pas les caractéristiques d’une théorie qui “fonctionne très bien telle qu’elle est”.
Bien sûr, la plupart des particules sur lesquelles mes collègues et moi spéculons ne se révéleront pas réelles, et c’est très bien. Personne ne s’attendrait non plus à ce que chaque suspect dans une affaire pénale soit finalement reconnu coupable. Le but de ces enquêtes n’est pas d’avoir raison tout le temps. Au lieu de cela, il s’agit d’envisager rationnellement les possibilités, d’étudier leurs conséquences, de décider quelles expériences construire et réaliser, et finalement d’en apprendre le plus possible sur notre univers.
Dan Hooper
Professeur d’astronomie et d’astrophysique, Université de Chicago
La physique des particules, c’est bien plus que simplement inventer et rechercher de nouvelles particules, ou « chasser les bosses », comme nous l’appelons. Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) a été construit avec deux objectifs principaux : trouver le boson de Higgs, prédit par le modèle standard de la physique des particules, et rechercher de nouveaux phénomènes nécessaires pour expliquer certains des détails fascinants de notre univers pour lesquels nous avons à l’heure actuelle aucune explication, comme la matière noire.
Il n’y a pas de bon modèle pour nous guider où chercher des preuves empiriques, juste beaucoup de théories, certaines prédisant de nouvelles particules. Nous tâtonnons dans le noir, cherchant des preuves pour nous envoyer dans une nouvelle direction. Une partie de cela est la chasse aux bosses et, comme Sabine Hossenfelder l’a souligné à juste titre, cette méthode n’a pas donné de nouvelles découvertes et est moins susceptible de le faire maintenant car de nombreuses possibilités ont été exclues. Mais les inconnues sont toujours là et l’univers se révèle une fois de plus subtil et mystérieux. Ce que nous faisons maintenant au LHC du Cern, c’est de faire des mesures de plus en plus précises avec les données dont nous disposons, en recherchant de petits écarts par rapport au modèle standard pour nous guider vers où nous devrions rechercher de nouveaux phénomènes.
Il existe de nombreuses analogies dans l’histoire de la science pour ce processus – Albert Einstein peaufinant Isaac Newton quelque 250 ans après les Principia, et plus récemment la machine Cern LEP, un précurseur du LHC, trouvant des anomalies qui nous ont guidés vers où chercher le Higgs boson. Ce n’est pas parce qu’il n’y a pas de fruits à portée de main qu’il n’y a pas de fruits à trouver.
Roger Rusack
Professeur de physique, Université du Minnesota
En tant qu’astronome professionnel, je partage pleinement le point de vue de Sabine Hossenfelder sur la physique. Malheureusement, la situation n’est pas différente dans l’astrophysique d’aujourd’hui, qui regorge d’articles inutiles sur les propriétés de la matière noire et de l’énergie noire, sur lesquels d’innombrables brillantes carrières ont été construites.
Comme dans le cas des physiciens, en privé, de nombreux astrophysiciens remettraient en question l’existence de ces entités, même si personne ne le déclare ouvertement (et encore moins l’écrit dans un article). La situation est pour le moins ridicule.
Toute voix contraire à l’astrophysique traditionnelle est en effet étouffée par le système d’arbitrage, qui garantit que seuls les résultats orthodoxes apparaissent dans les revues techniques. Le télescope spatial James Webb fournira très probablement suffisamment de preuves pour changer le statu quo, avec des conséquences importantes pour la physique fondamentale.
Dr Ricardo Scarpa
Brena Baja, La Palma, Espagne
Sabine Hossenfelder fournit un aperçu précieux de la manière dont l’application mécanique des mathématiques peut être falsifiable, satisfaire à l’examen par les pairs et répondre aux exigences de financement. Mais son point central, à savoir qu’il y a peu d’intérêt dans les théories qui sont falsifiables mais invérifiables, a des leçons plus larges.
Les groupes de réflexion et les instituts ont généré de nombreuses théories sociales et économiques et, comme pour la physique des particules, les idées bien documentées, évaluées par des pairs et bien financées ne manquent pas pour éclairer les politiques gouvernementales, commerciales et privées. Comme la matière noire et l’énergie noire, l’inégalité, la pauvreté et le manque d’opportunités peuvent être mesurés, analysés et théorisés sous tous les angles. Mais cette production intellectuelle améliore-t-elle les choses en proportion de l’effort fourni ? Beaucoup pensent que non.
Plus de perspicacité et moins d’idéologie par cœur est l’appel. Avis aux économistes et aux théoriciens sociaux.
Les O’Leary
St Albans, Hertfordshire
