Aurélien Barrau

Présentation d'Aurélien Barrau par lui-même :

Citation :

Je suis enseignant-chercheur. Mon métier consiste donc d’abord à tenter de produire des connaissances. A participer à l’aventure scientifique. Mais en contrepoint de cette activité de recherche, je m’investis donc aussi dans la diffusion de la connaissance. J’enseigne à l’Université de Grenoble, à tous les niveaux, depuis la première année de licence jusqu’à l’école doctorale. Cette articulation de la pratique de la science et de la transmission des acquis (et des incertitudes) est le cœur de mon métier.

Au niveau thématique, je m’intéresse à la cosmologie. Il s’agit donc d’essayer de sonder l’Univers dans son ensemble, dans toute l’étendue de sa spatio-temporalité. Non pas les objets qui s’y trouvent mais le cosmos lui-même. C’est une entreprise difficile mais elle est maintenant rendue possible par diverses avancées récentes.

Au niveau méthodologique, je me place à la frontière de l’expérience et de la théorie. Du premier coté, je participe à l’expérience AMS qui vient de publier ses premiers résultats et permet de mesurer avec une précision inégalée les rayons cosmiques depuis la Station Spatiale Internationale. Je m’investis également dans le projet de télescope LSST qui devrait permettre de sonder l’accélération de l’expansion cosmologique. Sur le second versant, au niveau théorique, après avoir travaillé sur les trous noirs, je m’intéresse maintenant aux prédictions de la cosmologie quantique concernant l’Univers primordial.

Futura-Sciences


Bibliographie en collaboration :

Citation :

Aurélien Barrau, Daniel Parrochia, "Forme et origine de l'Univers", Paris, Dunod, 2010
Aurélien Barrau, Patrick Gyger, Max Kistler & Jean-Philippe Uzan, "Multivers", Paris, La Ville Brûle, 2010
Aurélien Barrau, Jean-Luc Nancy, "Dans quels mondes vivons-nous ?", Paris, Galilée, 2011
Aurélien Barrau, Julien Grain, "Relativité Générale", Paris, Dunod, 2011
Collectif (JP. Uzan at al.), "Variations sur un même ciel", Paris, La Ville Brûle, 2012
Aurélien Barrau, "Big Bang et au-delà", Paris, Dunod, 2013
Aurélien Barrau, "Des univers multiples - A l'aube d'une nouvelle cosmologie", Paris, Dunod, 2014

Source


Et une présentation vidéo brève :

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 ?

Citation :

« Il est tout à fait possible que notre propre univers ne soit pas représentatif de l’ensemble du multivers. De la même manière que notre planète, la Terre, n’est évidemment pas représentative de l’ensemble de notre univers. La nécessité d’une mise à distance anthropocentrique se dessine ici avec insistance. Elle s’impose même à notre représentation globale ».

Citation :

« L’Homme commence à prendre conscience de l’existence d’une strate de pluralité qui dépasse radicalement toutes les précédentes en portée, en immensité et en densité. Elle concerne bien évidemment le champ scientifique, qui la dessine et l’assied, mais également les sphères philosophiques et esthétiques. Ce qui se joue ici dépasse la simple ambition descriptive et normative de la physique : l’ensemble de nos être(s)-au(x)-monde(s) est convoqué et, certainement, infléchi ».

Rappel sur la physique quantique :

Citation :

« La solution quantique consiste à comprendre que la matière et la lumière existent en tant que particules mais que la probabilité d’observer ces particules ici ou là se comporte, quant à elle, comme une onde. »

Vers une unification de la relativité générale et de la physique quantique par la quantification de la gravitation ?

Citation :

« Toute notre physique repose sur deux théories. Deux théories magnifiques et immensément étranges : la relativité générale et la mécanique quantique. La première a fondamentalement transfiguré notre compréhension du « contenant » (l’espace et le temps), la seconde a profondément infléchi notre perception du « contenu » (la matière et les interactions). »

Appel à contribution pour les scientifiques du forum. Qui peut m'aider à comprendre :
- La notion de "mousse de spins" ?
- La lecture du diagramme de Penrose-Carter ?

Merci.

je t'ai lu, c'est tout ce que je puis faire ; j'espère que tu auras l'aide demandée.

Merci Bédou, c'est déjà bien d'avoir lu !

Je ne le connaissais pas.
Et c'est assez intéressant ce qu'il raconte.
Merci Colimasson.

Pas de quoi chère Ariane.

Ce matin, j'ai eu un de ces moments de grâce de lecture qui font s'ouvrir le coeur et se dire : "ça y est, je suis compris !"

C'était dans Forme et origine de l'univers :

Citation :

« Les quarks et les électrons n’existent pas. Pas plus que les étoiles, les hommes ou les dieux. Mais la réponse quark, électron, étoile, homme ou dieu, à une sollicitation du réel soigneusement choisie et rigoureusement conçue, est, dans une large mesure, inévitable et transsubjective. »

Pas spécialement nouveau ni original, mais si bien dit...

(et il citait Wittgenstein aussi, justement) :

Citation :

« Lorsque Wittgenstein contemple l’homme consultant un oracle à celui interrogeant un physicien et conclut que notre propension à favoriser le second n’est fondée que sur nos jeux de langage dans la mesure où « lorsque deux principes qui ne peuvent être réconciliés se rencontrent chaque homme nomme l’autre un fou et un hérétique », Putnam doit –en dépit de son adhésion réclamée à la méthode analytique- procéder à un véritable détournement de sens pour nier la dimension clairement relativiste de la position wittgensteinienne. »

Colimasson a écrit:

La lecture du diagramme de Penrose-Carter ?

Rho ! mais qu'est ce que c'est que ce truc !

Je n'arrive pas a le lire non plus. (J'ai cliqué et cliqué sous wiki, pour rapprocher définition mathématiques, équation d'Einstein, et cette technique de représentation d'un tenseur métrique, mais il y a vraiment beaucoup de chose d'encapsulé, mathématique et physique)

J'ai l'impression (déjà c'est mal barré) que ce diagramme permet de représenter une application (un genre de produit scalaire généralisé, le tenseur métrique) permettant la mesure des distances sur l'espace spatio-temporel (x,y,z,t), application satisfaisant l'équation d'Einstein relativement... incompréhensible, où le membre de droite serait le tenseur représentant la répartition spation-temporelle d’énergie et de matière. Mais ça ne m'avance pas plus sur la lecture du diagramme (peut etre bien que ça n'a rien a voir !)

Tu as pu éclaircir la lecture de ce diagramme ?

Sinon j'aime bien aussi ce que dit le gars sur le rapport au monde, et les différentes façon de l'aborder.

Non, rien compris au truc, j'espérais que tu m'éclaircirais

Visiblement, avec ça, on peut passer de l'univers à l'anti-univers... de la matière noire à la matière blanche... etc.

(moi, ça ne m'avance pas plus, mais peut-être que toi ?)

non, ça ne m'avance pas plus.

La physique m'a largué, à l'époque, sur le cours d’électromagnétisme, qui est la porte d'entré de la relativité restreinte (car on fait apparaitre depuis les équation de Maxwell, la constante c, célérité de la lumière, indépendante du référentiel). Puis après je n'en ai plus trop fait (il était tant que ça s'arrête !)


En tapotant dans google j'ai trouvé ça, ça en raconte un peu sur les diagrammes de Penrose et l'utilisation qu'en fait Stephen Hawking :

clic

ça aide pas vraiment a les lire mais peu apporter une idée du lien entre cette représentation et la théorie derrière. (vite fait)

Lu dernièrement et j'ai trouvé cela intéressant : Trois hypothèses pour un Big Bang dans le Monde diplomatique.

Il est pas mal du tout cet article ! On y retrouve les mêmes limites expérimentales que celles que connaît la parapsychologie :

Citation :

L’expérience « création de l’Univers » n’est évidemment pas reproductible, ce qui rend impraticable la démarche usuelle d’inférence et de vérification par l’observation réitérée de processus similaires. De plus, l’observateur fait partie du système qu’il entend décrire, ce qui est incompatible avec la distance nécessaire pour une observation neutre et objective. Enfin, les « conditions initiales », c’est-à-dire l’état du système à partir duquel l’évolution est calculée, sont très mystérieuses puisqu’il n’existe, par définition, ni antériorité ni extériorité au « système-univers ».

(bon, en tout cas pour les deux premières raisons)

Par contre, en intro :

Citation :

A l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, à Genève, les chercheurs traquent la fameuse « particule-Dieu », comme l’appelle le Prix Nobel Leon Lederman. Le boson de Higgs, du nom du physicien Peter Higgs, pourrait permettre d’expliquer les propriétés du cosmos.

Mais je croyais que l'accélérateur du CERN avait déjà permis de l'identifier ce petit boson ?

Merci HamsterKiller pour ton lien. Effectivement, ça ne nous permet pas de comprendre comment lire le diagramme de Penrose, mais ça permet au moins de capter qu'il s'agit d'un moyen de représenter l'infini de l'univers sur une petite feuille de papier... c'est quand même fort !

colimasson a écrit:

Mais je croyais que l'accélérateur du CERN avait déjà permis de l'identifier ce petit boson ?

Même réaction ; il a été confirmé expérimentalement en 2012.

Mystère...

En attendant, un article + vidéo où Aurélien Barrau parle du grand télescope LSST qui devrait permettre de mieux comprendre la nature de l'énergie noire (ce n'est pas la première tentative et sans doute pas la dernière) : ICI

Au XXIe siècle, nous connaissons la cosmologie comme discipline scientifique. Dans deux millénaires, on la présentera peut-être comme une des grandes mythologies cruciales du développement de l’humanité.


C’est une histoire connue : la gravitation d’Einstein et la physique quantique sont les théories désignées comme fondatrices de notre univers et pourtant, elles ne s’entendent pas. On ne peut en choisir une qu’à condition de renier l’autre. Quelque part, dans un coin de l’univers, quelques hommes essaient de les concilier. Leurs tentatives-éprouvettes sont largement spéculatives et se développent dans l’univers propre de leur cerveau. Quant à savoir si celui-ci est infini…


François Vannucci, dans le quatrième chapitre de cet ouvrage, posait les conditions suivantes :


« Appelons A le domaine des mystères de l’univers, et B la capacité du cerveau humain  à les révéler. Il n’y a a priori pas de raison pour que les deux ensembles concordent. »


Si B est plus petit que A, il faut se résoudre à ce que l’homme ne comprenne jamais tous les mystères de l’univers. Mais si B est au moins égal à A, non seulement l’homme pourra peut-être un jour les comprendre, mais il est également le produit d’une coïncidence troublante. Julien Grain, dans le chapitre 9, se risque à une autre proposition timidement miraculeuse :


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


On évince bien souvent les espoirs de ceux qui jouent au Loto parce qu’on sait qu’ils ne gagneront certainement jamais. Pourtant, ils ont terriblement plus de chances de ramasser le pactole que de reproduire l’ajustement des paramètres qui, du microcosme au macrocosme, assure la vie et la survie de notre univers. On peut essayer d’expliquer la nature miraculeuse de ce prodige de plusieurs façons. Darwin a essayé de décrire la vie comme un processus adaptatif, d’autres évoquent le dessein intelligent, et les auteurs et scientifiques ayant participé à l’écriture de ce livre adhèrent au moins partiellement au modèle des multivers. Quelqu’un qui achète la totalité des tickets de loterie au cours d’une même journée finira bien par tomber sur le gros lot.


En attendant de savoir si B est plus petit que A ou s’il peut se mesurer à son angoissante complexité, vingt chercheurs scientifiques et philosophes se sont penchés sur la question des multivers pour décliner le thème à l’aune de leur propre singularité. La démarche constitue une étrange mise en abîme : prenez le multivers et faites-le mariner dans un cerveau pendant un certain temps. Brassez, secouez, il en sortira autant de définitions du multivers qu’il existe de penseurs. La singularité s’est effectuée au contact du cerveau, mais le cerveau lui-même n’était-il pas déjà singulier ? La question des origines donne le vertige, les sciences dures butent elles-mêmes là-dessus et c’est peut-être cette difficulté sémantique, liées aux autres limitations épistémologiques, qui empêchent de considérer la cosmologie sous un angle fécond. Selon Etienne Klein, la pensée chinoise étant fondée sur la transition et sur la polarité entre des contraires coexistant sans cesse, sa langue ne connaît pas les mêmes gouffres existentiels que nous : la question des origines ne pourrait même pas être formulée. Devrions-nous essayer de nous extirper de la gangue de notre logique sémantique et syntaxique ?


« [Notre langage] est un langage ontologique, il ne désigne que des « étants » et se trouve par construction incapable de décrire comme ces étants sont advenus à l’existence, de sorte que la question de l’origine devient à la fois inévitable et impossible, tandis que la langue chinoise est une langue qui ne décrit que des procès, et non pas des choses, de sorte que pour elle la question de l’origine est pratiquement intraduisible. »


Mathématique, philosophique, épistémologique, sémantique et mythologique, la cosmologie est abordée sous toutes ses formes dans cette riche collaboration. Les petits hommes travaillent durement à réconcilier la gravitation et la physique quantique et espèrent accoucher de la gravitation quantiqu, ce qui permettrait d’harmoniser les lois et de résoudre les mystères de l’univers. Mais notre pensée semble se trouver dans une impasse qui nécessite bien une révolution néguentropique. Sylvie Vauclair semble sûre d’elle :


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


Et Jean-Charles Pichon décrivait ces époques cruciales avec les mots suivants :


« A nouveau, brusquement, quelque chose intervient. Dans le cours de l’Histoire, quelque chose apparaît, qu’on ne peut nier et ne sait dire. Le souvenir en reste au cœur de l’homme plutôt qu’en son esprit : Eden, Paradis Terrestre, Âge d’or »


… l’attente d’un nombre croissant d’hommes finira peut-être par produire le nouveau renversement.

Citation :

« Ce symbole [le serpent d'Ouroboros] se comprend sur un plan spatial et temporel : le serpent marque la limite ultime du monde humain dans la géographie symbolique et renvoie aussi à une conception cyclique du temps. »

Et le symbole permet de comprendre ce que serait une conciliation de la physique quantique et de la gravitation : une compréhension globale du continu dans le discontinu, à moins que ce ne soit l'inverse ?

Inspiration-source : Wittgenstein ?

Citation :

« Lorsque Wittgenstein contemple l’homme consultant un oracle à celui interrogeant un physicien et conclut que notre propension à favoriser le second n’est fondée que sur nos jeux de langage dans la mesure où « lorsque deux principes qui ne peuvent être réconciliés se rencontrent chaque homme nomme l’autre un fou et un hérétique », Putnam doit –en dépit de son adhésion réclamée à la méthode analytique- procéder à un véritable détournement de sens pour nier la dimension clairement relativiste de la position wittgensteinienne. »

Définition de la science selon Isabelle Stengers :

Citation :

« invention du pouvoir de conférer aux choses le pouvoir de conférer à l’expérimentateur le pouvoir de parler en leur nom. »

*peintures de Kathryn Brimble