Au cours des cent derniĂšres annĂ©es, la physique a permis de faire progresser considĂ©rablement notre comprĂ©hension de la nature. Les lois fondamentales rĂ©gissant de nombreux constituants de lâUnivers ont Ă©tĂ© dĂ©couvertes, et lâon peut dĂ©sormais retracer lâĂ©volution de lâUnivers jusquâĂ 13,8 milliards dâannĂ©es, soit depuis pratiquement ses tout premiers instants, au moment du Big Bang.
Les scientifiques ont construit des laboratoires sâĂ©tendant sur des dizaines de kilomĂštres afin dâĂ©tudier la nature aux Ă©chelles les plus petites, et ont envoyĂ© des tĂ©lĂ©scopes dans lâespace pour recueillir des informations sur les diffĂ©rentes formes de matiĂšre et dâĂ©nergie existantes. Quâignorons-nous encore sur lâUnivers ? Quels mystĂšres restent-ils encore irrĂ©solus ?
Lors de cette soirĂ©e, nous avons effectuĂ© un voyage Ă travers lâespace et le temps qui nous a fait remonter lâhistoire de la physique moderne et dĂ©couvrir ce que lâon sait et ce que lâon ignore de lâUnivers. Des discussions entre scientifiques renommĂ©s et un spectacle original de lâOrchestre des Nations sur lâunification de toutes les forces de la nature nous ont initiĂ©s Ă certaines des plus grandes Ă©nigmes de lâUnivers. Pourquoi y a-t-il plus de matiĂšre que dâantimatiĂšre dans lâUnivers ? Que sont la matiĂšre noire et lâĂ©nergie sombre ? Comment unifier toutes les forces que nous connaissons ? Avec quelles futures expĂ©riences sera-t-il possible de percer les plus grands secrets de la nature ? LâUnivers est-il fait de cordes en vibration ? Est-il holographique ? De quoi les trous noirs sont-ils constituĂ©s ? Serait-il possible quâil existe dâautres univers ?
Nous avons été propulsés dans une extraordinaire expérience de physique au CERN. Merci de nous avoir rejoints lors de ce cinquiÚme événement public, organisé en collaboration avec la conférence « Strings » 2024 pour célébrer le 70e anniversaire du CERN.
LâOrchestre des Nations, dirigĂ© par Antoine Marguier, a interprĂ©tĂ© le spectacle Open Questions, morceau original de musique classique pour orchestre Ă cordes composĂ© par Domenico Vicinanza Ă partir de la sonification de donnĂ©es scientifiques.
Intervenants et musiciens
70 ans de découverte
JĂĄcome (Jay) Armas
Professeur auxiliaire Ă la facultĂ© de physique de l’UniversitĂ© d’Amsterdam (UvA) et ccordinateur du Dutch Institute for Emergent Phenomena.
| Bio |
JĂĄcome (Jay) Armas est professeur auxiliaire de physique thĂ©orique Ă lâUniversitĂ© dâAmsterdam, coordinateur du Dutch Institute for Emergent Phenomena, et membre de lâInstitute for Advanced Study Ă Amsterdam. Il est Ă©galement professeur associĂ© Ă lâInstitut Niels Bohr, Ă Copenhague. JĂĄcome Armas a Ă©tudiĂ© Ă lâUniversitĂ© dâAveiro, au Trinity College de Dublin ainsi quâĂ l’UniversitĂ© catholique de Louvain, et a obtenu un master Ă lâUniversitĂ© de Cambridge. AprĂšs un doctorat Ă lâInstitut Niels Bohr, Ă Copenhague, il a occupĂ© des postes de postdoctorant Ă lâUniversitĂ© de Berne et Ă lâUniversitĂ© libre de Bruxelles. Il est titulaire de diplĂŽmes en ingĂ©nierie, en mathĂ©matiques, en philosophie et en physique thĂ©orique. Ses recherches portent sur divers aspects de la thĂ©orie des cordes, des trous noirs, de la dynamique des fluides avec des applications en physique des hautes Ă©nergies, de lâastrophysique, de la matiĂšre dure, la matiĂšre molle et la matiĂšre biologique, ainsi que des systĂšmes complexes. ParallĂšlement Ă ses activitĂ©s de recherche, JĂĄcome Armas a crĂ©Ă© Science & Cocktails, plateforme internationale de vulgarisation scientifique organisant des sĂ©ries dâĂ©vĂ©nement. Il participe Ă diffĂ©rentes initiatives en faveur de la communication grand public, notamment Ă travers des spectacles de danse, des piĂšces de thĂ©Ăątre et des installations artistiques. RĂ©cemment paru, son livre Conversations on Quantum Gravity explore la question suivante : sommes-nous loin dâune thĂ©orie du tout qui unifie toutes les forces de la nature, y compris la gravitĂ©?
Valerie Domcke
Physicienne théoricienne, département Théorie, CERN.
| Bio |
Valerie Domcke est diplĂŽmĂ©e de DESY (Hambourg, Allemagne) depuis 2013. Elle Ă©tait postdoctorante Ă SISSA (Trieste, Italie) et Ă lâAPC (Paris, France), avant de rejoindre, en 2020, le dĂ©partement ThĂ©orie du CERN en tant que chercheuse titulaire. Physicienne thĂ©oricienne, elle est principalement connue pour ses travaux sur la cosmologie de lâUnivers primordial et les ondes gravitationnelles.
Christophe Grojean
Membre du groupe de thĂ©orie de DESY Ă Hambourg et professeur Ă l’UniversitĂ© Humboldt de Berlin.
| Bio |
Christophe Grojean est membre du groupe de thĂ©orie de DESY Ă Hambourg et professeur Ă lâUniversitĂ© dâHumboldt de Berlin. Il a commencĂ© ses recherches en physique thĂ©orique des hautes Ă©nergies au CEA, organisme de recherche français, et obtient son doctorat de lâUniversitĂ© Paris-Sud en 1999. AprĂšs deux ans Ă lâUniversitĂ© de Californie Ă Berkeley, il rĂ©intĂšgre
Saclay en tant que chercheur titulaire, puis sĂ©journe comme professeur invitĂ© Ă lâUniversitĂ© du Michigan dâAnn Arbor. Il travaillera ensuite pendant sept ans au CERN. Ă lâautomne 2012, il rejoint l’Institut de physique des hautes Ă©nergies de lâUniversitĂ© autonome de Barcelone comme professeur (ICREA), avant de sâinstaller Ă Hambourg et Berlin en 2015. Christophe Grojean a travaillĂ© sur divers sujets touchant Ă la physique des particules au-delĂ du ModĂšle standard. Il est spĂ©cialiste de la physique et de la dynamique du boson de Higgs, et des Ă©ventuelles dĂ©clinaisons de celui-ci. Il a travaillĂ© en Ă©troite collaboration avec des expĂ©rimentateurs pour Ă©tablir le profil de cette nouvelle particule. Il a aussi Ă©tĂ© membre de plusieurs groupes de travail chargĂ©s de dĂ©finir des propositions scientifiques pour des collisionneurs qui succĂšderont au LHC, et, depuis 2022, il coordonne les activitĂ©s du groupe Physique, expĂ©riences et dĂ©tecteurs, qui Ă©tudie la faisabilitĂ© du prochain grand projet du CERN, le Futur collisionneur circulaire.Â
David J. Gross
Titulaire de la chaire de physique thĂ©orique et ancien directeur de l’Institut Kavli pour la physique thĂ©orique (KITP) Ă l’UniversitĂ© de Californie, Santa Barbara.
| Bio |
David J. Gross est titulaire de la chaire de physique thĂ©orique et ancien directeur de lâInstitut Kavli pour la physique thĂ©orique (KITP) Ă lâUniversitĂ© de Californie, Santa Barbara. Il a obtenu son doctorat en 1966 Ă lâUniversitĂ© de Californie, Berkeley. Avant de rejoindre le KITP, il occupait la chaire Thomas Jones de la physique mathĂ©matique Ă lâUniversitĂ© de Princeton. En 2004, David Gross a reçu le prix Nobel de physique, conjointement avec David Politzer et Frank Wilczek, « pour la dĂ©couverte de la libertĂ© asymptotique dans la thĂ©orie de l’interaction forte ». Il a Ă©galement reçu, entre autres rĂ©compenses, le prix Sakurai, la bourse MacArthur, la mĂ©daille Dirac, la mĂ©daille Oskar Klein, le prix Harvey, le prix Physique des hautes Ă©nergies et physique des particules de la SociĂ©tĂ© europĂ©enne de physique (EPS) et la Grande mĂ©daille de lâAcadĂ©mie française des sciences. Il est notamment membre de lâAcadĂ©mie nationale des sciences, lâAcadĂ©mie amĂ©ricaine des arts et des sciences, la SociĂ©tĂ© amĂ©ricaine de philosophie, et des acadĂ©mies indienne, chinoise et russe des sciences. En 2020, il est devenu prĂ©sident de la SociĂ©tĂ© amĂ©ricaine de physique.
Juan Maldacena
Titulaire de la chaire Carl Feinberg Ă l’Institute for Advanced Study Ă Princeton.
| Bio |
Juan Maldacena est titulaire de la chaire Carl Feinberg Ă lâInstitute for Advanced Study de Princeton, aux Ătats-Unis. Il est nĂ© en 1968 Ă Buenos Aires, en Argentine. En 1991, il obtient un diplĂŽme de lâInstituto Balseiro, en Argentine, et en 1996, un doctorat de lâUniversitĂ© de Princeton. Il devient ensuite professeur Ă Harvard, avant de rejoindre lâInstitute for Advanced Study en 2001. Ses recherches portent notamment sur la thĂ©orie quantique des champs, sur la gravitĂ© quantique et sur la thĂ©orie des cordes. Il Ă©tudie le lien entre les systĂšmes quantiques et la gravitĂ©. Il est membre de lâAcadĂ©mie nationale des sciences et de lâAcadĂ©mie amĂ©ricaine des arts et des sciences. Il a Ă©tĂ© rĂ©compensĂ© par le prix Dannie Heineman, le prix Dirac dĂ©cernĂ© par lâICTP et le prix Physique fondamentale.
Shiraz Minwalla
Professeur Ă©mĂ©rite, dĂ©partement de physique thĂ©orique de l’Institut de recherche fondamentale Tata, Mumbai.
| Bio |
Shiraz Minwalla a Ă©tĂ© Ă©tudiant Ă lâInstitut indien de technologie de Kanpur, doctorant Ă lâUniversitĂ© de Princeton, boursier de la Society of Fellows dâHarvard et professeur auxiliaire Ă lâUniversitĂ© dâHarvard, avant de rejoindre lâInstitut de recherche fondamentale Tata, oĂč il occupe le poste de professeur Ă©mĂ©rite de physique. Il a travaillĂ© sur la thĂ©orie quantique des champs, sur la gravitĂ© et sur la thĂ©orie des cordes. Il a notamment codĂ©couvert la correspondance fluide/gravitĂ©, qui met en lien de façon surprenante les Ă©quations dâEinstein sur la gravitĂ© et les gĂ©nĂ©ralisations relativistes des Ă©quations de Navier-Stokes sur la dynamique des fluides. Les travaux de Shiraz Minwalla ont Ă©tĂ© rĂ©compensĂ©s par plusieurs distinctions, notamment le prix New Horizons, le prix Infosys, le prix TWAS, le prix Bhatnagar, le prix Nishina Asia (premiĂšre Ă©dition) et le prix ICTP.Â
Andrew Strominger
Titulaire de la chaire Gwill E. York Ă l’UniversitĂ© d’Harvard.
| Bio |
Andrew Strominger est un physicien thĂ©oricien de renom, titulaire de la chaire Gwill York de physique Ă lâUniversitĂ© dâHarvard. Il a obtenu son doctorat au MIT en 1982 et a travaillĂ© Ă lâUniversitĂ© de Californie, Ă Santa Barbara, avant de rejoindre Harvard en 1997. Andrew Strominger a apportĂ© dâimportantes contributions dans les domaines de la gravitĂ© quantique, la thĂ©orie des cordes, la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale, les trous noirs, lâastronomie et les mathĂ©matiques pures. Ses travaux les plus notables portent sur la formulation de la compactification par les variĂ©tĂ©s de Calabi-Yau dans la thĂ©orie des cordes, le systĂšme Strominger pour la gĂ©omĂ©trie non kĂ€hlerienne, le calcul holographique de lâentropie Bekenstein-Hawking pour les trous noirs dans la thĂ©orie des cordes, lâĂ©quivalence des thĂ©orĂšmes mous, les symĂ©tries asymptotiques, lâeffet mĂ©moire gravitationnel, les prĂ©dictions observationnelles de nouveaux effets mĂ©moires des ondes gravitationnelles et la structure fine des anneaux de photons entourant les trous noirs. Il est membre de la collaboration BHEX qui prĂ©conise Ă prĂ©sent le lancement dâune mission spatiale pour confirmer les prĂ©dictions sur les anneaux de photons. Andrew Strominger a reçu de nombreuses rĂ©compenses et distinctions pour ses recherches, notamment le prix Eisenbud de lâAmerican Mathematical Society, la mĂ©daille Dirac, la mĂ©daille Oskar Klein, le prix Dannie Heineman, le prix FrontiĂšres de la physique et le prix spĂ©cial de physique fondamentale.
Cumrun Vafa
Titulaire de la chaire Hollis de mathĂ©matiques et de philosophie naturelle et directeur du dĂ©partement de physique, UniversitĂ© d’Harvard.
| Bio |
Cumrun Vafa est titulaire de la chaire Hollis de mathĂ©matiques et de philosophie naturelle et directeur du dĂ©partement de physique Ă lâUniversitĂ© dâHarvard, oĂč il est chercheur et enseignant de physique thĂ©orique depuis 1985. Il a acquis une rĂ©putation internationale pour son travail rĂ©volutionnaire sur la thĂ©orie des cordes et les technologies mathĂ©matiques nĂ©cessaires Ă lâexploration de ce champ de recherche. Câest lâun des scientifiques Ă lâorigine de la rĂ©volution de dualitĂ© dans la thĂ©orie des cordes, qui a transformĂ© notre comprĂ©hension des lois fondamentales de lâUnivers. Il a mis au jour des Ă©nigmes liĂ©es aux trous noirs et est lâinventeur de la « thĂ©orie F », lâune des pistes les plus prometteuses pour relier les solutions de la thĂ©orie des cordes appelĂ©es « paysage des cordes » Ă la physique des particules. Les idĂ©es quâil a dĂ©veloppĂ©es sur « le marĂ©cage » Ă propos de thĂ©ories de gravitĂ© quantique, cohĂ©rentes en apparence, mais qui sâavĂšrent non cohĂ©rentes, ont permis de restreindre les rĂ©solutions possibles de la thĂ©orie des cordes. Cumrun Vafa a reçu de nombreuses distinctions pour son travail sur la physique thĂ©orique, notamment le prix spĂ©cial de physique fondamentale 2017 et la mĂ©daille Dirac 2008 dĂ©cernĂ©e par lâlCTP, ainsi que des prix pour ses travaux sur la physique mathĂ©matique dĂ©cernĂ©s par lâAmerican Mathematical Society et lâAmerican Physical Society. Il est membre de lâAcadĂ©mie nationale des sciences et de lâAcadĂ©mie amĂ©ricaine des arts et des sciences. Câest aussi lâauteur du livre Puzzles to Unravel the Universe, qui prĂ©sente les lois fondamentales de la physique des particules Ă lâaide de casse-tĂȘte mathĂ©matiques amusants.
Irene Valenzuela
Physicienne théoricienne, département Théorie, CERN.
| Bio |
Irene Valenzuela est une physicienne thĂ©oricienne travaillant actuellement au dĂ©partement ThĂ©orie du CERN. En 2015, elle obtient un doctorat en physique thĂ©orique de lâUniversitĂ© autonome de Madrid, rĂ©compensĂ© par un prix de lâAcadĂ©mie royale des sciences exactes, physiques et naturelles dâEspagne. Elle devient ensuite postdoctorante Ă l’Institut Max Planck de physique de Munich, Ă lâUniversitĂ© dâUtrecht, Ă lâUniversitĂ© Cornell et Ă lâUniversitĂ© dâHarvard. En 2021, elle commence un contrat de titularisation conditionnĂ©e auprĂšs de lâInstitut de physique thĂ©orique UAM-CSIC Ă Madrid, contrat financĂ© par la bourse Ramon y Cajal et mis en suspens pour la durĂ©e de ses travaux au CERN. Ses recherches portent sur lâinteraction entre la gravitĂ© quantique (en particulier la thĂ©orie des cordes), la physique des particules et la cosmologie. Câest une personnalitĂ© de premier plan dans le domaine du programme « marĂ©cage » (swampland), qui vise Ă dĂ©terminer les contraintes imposĂ©es par la gravitĂ© quantique Ă des Ă©nergies basses. En 2021, le Conseil europĂ©en de la recherche alloue Ă Irene Valenzuela une prestigieuse bourse pour chercheurs dĂ©butants afin quâelle dirige un groupe chargĂ© dâĂ©tudier ces contraintes. Son dĂ©but de carriĂšre exceptionnel lui a aussi valu plusieurs prix : lâAward for Young Investigator in Theoretical Physics 2021 de la Real Sociedad Española de FĂsica, le Frontiers of Science Award 2023 de lâICBS, et le Joven Talento Cientifico Femenino 2023 de lâAcadĂ©mie royale des sciences exactes, physiques et naturelles dâEspagne. Elle est Ă©galement boursiĂšre du programme espagnol ATRAE et membre de lâAcademia Joven dâEspagne.
Orchestre des Nations (ODN)
Antoine Marguier – director
Domenico Vicinanza – composer
| Bio |
Domenico Vicinanza est scientifique, compositeur et orchestrateur. Titulaire dâun master et dâun doctorat en physique, il a travaillĂ© au CERN comme attachĂ© scientifique pendant plus dâune dĂ©cennie. Il a Ă©tudiĂ© la composition et lâorchestration pour le cinĂ©ma et la tĂ©lĂ©vision au Berklee College of Music. Il a, en tant que compositeur de musique et chercheur en sonification, travaillĂ© avec des organisations comme le CERN et la NASA, crĂ©ant de la musique Ă partir de missions spatiales, dâexpĂ©riences de physique des particules et de donnĂ©es interstellaires. Il est professeur associĂ© Ă lâUniversitĂ© Anglia Ruskin de Cambridge, au Royaume-Uni, et responsable mobilisation communautaire et recherche pour le rĂ©seau GĂANT.
Il travaille sur lâapplication des technologies informatiques et rĂ©seau dans les sciences et les arts depuis la fin des annĂ©es 1990, et a dirigĂ© le projet ASTRA (Ancient Instrument Sound/Timbre Reconstruction Application) visant Ă reconstruire des instruments de musique Ă lâaide de modĂšles informatiques. Il dirige Ă©galement le comitĂ© du programme NPAPW (Network Performing Art Production Workshop), une confĂ©rence portant sur les applications de technologies de pointe dans les arts de la performance.
Domenico Vicinanza a Ă©tĂ© artiste en rĂ©sidence Ă lâUniversitĂ© dâExeter en 2019-2020, et il a obbtenu le premier permis de recherche dĂ©livrĂ© par le National Park Service des Ătats-Unis, lâautorisant Ă mener un projet de recherche au parc national de Yellowstone, afin de crĂ©er des morceaux de musique de chambre Ă partir de phĂ©nomĂšnes gĂ©ophysiques. Câest un ambassadeur enthousiaste de lâutilisation de la technologie dans les arts pour surmonter les handicaps et promouvoir lâinclusion, notamment en concevant et construisant des instruments de musique dotĂ©s de microcontrĂŽleurs adaptĂ©s aux artistes en situation de handicap.
La production scientifique et artistique de Domenico Vicinanza a fait lâobjet de publications dans plusieurs revues internationales Ă©valuĂ©es par des pairs (Physics Letters B, Nuclear Instruments and Methods, European Physics Journal) et il a donnĂ© des interviews pour, entre autres, les journaux Financial Times, The Guardian et The Times, la radio NPR, les chaĂźnes BBC, CNN et Discovery Channel, ainsi que les revues Forbes, Discover magazine, New Scientist et Scientific American.