Petite histoire de la matiere et de l’univers

Quoi de plus familier que la matiere ?
Et pourtant… quoi de plus etrange que la matiere ?

Avec l’avenement de la relativite et de la physique quantique, notre regard sur elle et sur le cosmos a ete bouleverse.
Hubert Reeves a demande a ses amis astrophysiciens et physiciens des particules de partager avec nous a la fois leur emerveillement et les questions surprenantes auxquelles ils sont aujourd’hui confrontes :
Que savons-nous de l’histoire de l’Univers, en particulier de sa naissance ? La theorie du big bang reste-t-elle credible ?
L’Univers a-t-il une forme ? Est-il fini ou infini ?
Quelle est la nature de cette matiere sombre, qui constituerait 70 % de la matiere de l’Univers et dont nous ignorons tout ?
De quoi la matiere est-elle faite ? Quelle est la nature des forces qui assurent sa cohesion ?
Comment accorder relativite generale et physique des quanta ? Doit-on pour cela repenser nos concepts d’espace, de temps, de matiere, de geometrie… ?
Comment se fait-il que l’antimatiere soit si rare dans notre Univers, alors qu’il devrait y en avoir autant que de matiere ?
Les trous noirs existent-ils vraiment ?
Existe-t-il un seul Univers ou bien une myriade d’univers emboites ?
Astrophysicien, auteur de nombreux ouvrages destines au grand public comme Patience dans l’azur (Le Seuil, 1981) ou Poussieres d’etoiles (Le Seuil, 1984), Hubert Reeves s’est ici entoure de ses amis chercheurs Michel Casse, Etienne Klein, Marc Lachieze-Rey, Roland Lehoucq, Jean-Pierre Luminet, Nathalie Palanque-Delabrouille et Nicolas Prantzos.

Extrait de l’introduction :

Le titre de ce livre se veut un clin d’oeil a Lucrece, philosophe latin du Ier siecle avant notre ere, et a son celebre essai De la nature. Son but est de presenter brievement et d’une facon forcement bien incomplete l’etat de nos connaissances sur l’Univers, sur son histoire et sur la nature de ses composantes. Les chapitres qui forment cet ouvrage ont ete rediges par des chercheurs competents sur differents aspects de cette question.
Les philosophes grecs ont ete, a notre connaissance, les premiers a aborder cette enquete sans faire reference a des elements surnaturels. Jean-Pierre Luminet (chapitre 1) nous presente un resume des differentes conceptions de la nature de la matiere qui ont prevalu au cours des siecles. Il decrit le va-et-vient entre les representations atomique et holiste, et la synthese que tentent d’en faire aujourd’hui les physiciens.
Si nous laissons provisoirement de cote les composantes cosmiques de la matiere et de l’energie sombres dont nous parle Nathalie Palanque-Delabrouille (chapitre 8) nous pouvons dire que l’ensemble des phenomenes observes dans la matiere que nous qualifions ici d’ordinaire peuvent etre decrits dans les termes de l’action de quatre forces (on dit aussi interactions) agissant sur un certain nombre de particules elementaires.
C’est le tableau que nous brosse Etienne Klein (chapitre 2), qui nous parle aussi des efforts que font les physiciens pour unifier ces forces, c’est-a-dire pour montrer qu’elles seraient en definitive des manifestations differentes d’une seule force, dite unifiee. D’importants resultats ont deja ete obtenus, mais la gravite demeure recalcitrante.