Qu'est-ce qu'un physicien théoricien ?

par Alvaro de Rújula

Les physiciens théoriciens sont assez fidèles à l'image que l'on se fait généralement du scientifique type. Si vous les imaginez distraits, chauves, bizarres, se grattant le menton, profondément plongés dans leurs pensées ... eh bien, en général vous ne serez pas loin de la réalité.

Ils ont pour tâche d'essayer de comprendre comment fonctionne la Nature : comment se fait-il que les étoiles brillent, que l'eau soit fluide et que le ciel soit bleu ; de quoi sommes-nous faits et pourquoi « cela » a-t-il un poids, pourquoi l'Univers est-il en expansion, ou que SONT réellement l'énergie et la matière ...

L'un des faits les plus étonnants de la vie humaine est que des scientifiques puissent effectivement répondre à certaines de ces questions, et que la qualité des réponses s'améliore progressivement (c'est-à-dire qu'elles s'accordent de plus en plus avec l'observation). Le fait que nous, les humains, apprécions la poésie et la musique est peut-être, si vous y réfléchissez, le seul autre fait tout aussi surprenant.

Deux questions reviennent fréquemment : « Quelle est la différence entre physiciens théoriciens et expérimentateurs et pourquoi y a-t-il une différence ? ». La réponse à la seconde question est simple : les deux « espèces » ont des activités plutôt différentes et souvent très spécialisées. Il est de plus en plus difficile de trouver des personnes telles que Léonard de Vinci, qui connaissent tout et soient actives dans tous les domaines. L'expérimentateur interroge directement la Nature, en l'observant passivement – comme le font les astronomes – ou activement, tels les expérimentateurs des particules qui « jouent » avec les plus petits constituants de la Nature pour comprendre directement leur comportement.

La relation entre théoriciens et expérimentateurs est souvent une saine compétition dans la quête de la vérité, mais aussi une compétition moins avouable pour la gloire. Voici une devinette illustrant ce fait :

Quelles sont les similitudes et les différences entre les deux ensembles suivants ?

Le premier consiste en un fermier, son cochon et les truffes :

Le second comprend le théoricien, l'expérimentateur et les grandes découvertes :

(vous noterez, d'après mon dessin du deuxième ensemble, que je ne suis pas un expérimentateur).

Voici la réponse à la devinette:

Le fermier emmène son cochon dans les bois. Le cochon flaire les alentours à la recherche d'une truffe. Dès que le cochon en repère une et s'apprête à la manger, le fermier lui frappe la tête à l'aide de son bâton et s'empare de la truffe. Voilà les similitudes : un théoricien revendiquerait aussi une découverte, faite par un expérimentateur (si elle a une quelconque parenté avec ses théories), même s’il n’en est pas l’auteur !

La différence est que le fermier mène son cochon dans des bois où il y a effectivement des truffes, alors que, dans la majorité des cas, les suggestions faites par les théoriciens conduisent les expérimentateurs vers des « bois » dépourvus de « truffes » (en suggérant des expériences qui ne mènent à aucune découverte intéressante).

Pour ne pas être injuste envers les théoriciens, il faut cependant ajouter qu'il y a des exceptions notables à ces règles, que le progrès se fait à travers des essais et des erreurs, et que les conseils des théoriciens montrent parfois la bonne direction ! Et encore plus souvent, alors qu'ils sont à la recherche des « truffes » des théoriciens, les expérimentateurs découvrent de « l'or » : quelque chose d'imprévu mais d’encore plus intéressant ! (la Nature a tendance à être plus créative que nous).

La spécialité principale des physiciens théoriciens au CERN est d'essayer de comprendre les « particules élémentaires », qui sont les constituants fondamentaux de l'Univers et les agents des forces de base de la nature, telles que la gravité. Il s'avère que notre connaissance toujours plus approfondie de ces petites choses « élémentaires » est aussi la base de notre compréhension de l'Univers dans son ensemble !

Une courte visite dans le Groupe Physique théorique du CERN pourrait vous laisser croire que vous êtes dans un zoo. Ce n'est pas tout à fait exact. Il est vrai que vous y trouverez des hommes et des femmes de dizaines de nationalités, cultures, langues et autres ... certains d'entre eux ayant même quelque ressemblance avec ET. Mais leur travail est ce qui définit notre espèce dans son ensemble : s'interroger, et parfois répondre à quelques-unes des questions les plus profondes. Le zoo est donc plutôt un cirque de magiciens, où les artistes - pour ainsi dire - s'attachent surtout à vous faire leur numéro ... et dont l'entrée est gratuite !