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Roger Penrose Barbara Cassin Physicien, Prix Nobel 2020 Philosophe, Médaille d’or du CNRS LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE CHAQUE LANGUE TRADUIT EST UNE THÉORIE MAGNIFIQUE UNE VISION DU MONDE p.30 p.114 LE MAGAZINE DE RÉFÉRENCE SCIENTIFIQUE - NOVEMBRE 2020 / JANVIER 2021 - 990 UNIVERS ET PHYSIQUE QUANTIQUE Cosmologie, Big Bang, in ation, uctuation primordiale, gravité p.16 Neurosciences Mathématiques Géophysique Paléontologie Éthique PEUR, ANXIÉTÉ NOMBRES ENTIERS LES PROFONDEURS D’OÙ VIENT LES SCIENCES ET COVID ET CONJECTURE D’ERDÖS DE LA TERRE HOMO SAPIENS DE L’INTÉGRITÉ p.68 p.106 p.86 p.78 p.122 LES 26 SCIENTIFIQUES QUI ONT PARTICIPÉ À CE NUMÉRO François Apéry, mathématicien, Institut Henri-Poincaré, Paris Julien Aubert, géophysicien, chercheur, Institut de physique du globe de Paris Jibril Ben Achour, astrophysicien, chercheur, université de Kyoto, Japon Michelle Bergadaà, marketing et communication, chercheuse et professeure, université de Genève, Suisse Robert Brandenberger, astrophysicien, professeur, université McGill, Montréal, Canada Thierry Breton, commissaire européen Barbara Cassin, philologue et philosophe, Médaille d’or du CNRS Antoine Chambert-Loir, mathématicien, professeur, université de Paris Nicolas Coltice, géophysicien, professeur à l’École normale supérieure de Lyon Marie Dégremont, sciences politiques, chercheuse, Sciences Po, Paris Jean-Gabriel Ganascia, informaticien, professeur à Sorbonne Université, Paris George Gao, virologue, directeur du Centre chinois de contrôle et de prévention des maladies, Pékin Julien Grain, astrophysicien, chercheur, Institut d’astrophysique spatiale, Orsay Sabine Hossenfelder, physicienne, chercheuse, Institut des études avancées de Francfort, Allemagne Maxime Jacquet, physicien, chercheur, Sorbonne Université, Paris Jean-Pierre Luminet, astrophysicien, chercheur, laboratoire d’astrophysique de Marseille Mathilde Mougeot, informaticienne, École nationale supérieure d’informatique pour l’industrie et l’entreprise Roger Penrose, mathématicien et physicien, Prix Nobel de physique, université d’Oxford, Royaume-Uni Sébastien Renaux-Petel, astrophysicien, Institut d’astrophysique de Paris Barbara Romanowicz, géophysicienne, université de Californie à Berkeley, États-Unis, et Collège de France Jean-Sébastien Steyer, paléontologue, chercheur, CNRS, Muséum national d’histoire naturelle, Paris Martin Stratmann, chimiste, président NOUVELLE de la Société Max-Planck, Allemagne Antoine Tilloy, physicien, chercheur, Institut Max-Planck FORMULE pour l’optique quantique, Munich, Allemagne Laurence Tubiana, économiste, directrice générale de la 148 pages Fondation européenne pour le climat, La Haye, Pays-Bas chez votre marchand Vincent Vennin, astrophysicien, chercheur, CNRS, MAGAZINE-LIVRE de journaux laboratoire astroparticule et cosmologie, Paris Trimestriel et chez Francesca Vidotto, astrophysicienne, chercheuse, votre libraire université Western, London, Canada LE MAGAZINE DE RÉFÉRENCE SCIENTIFIQUE ÉDITO Trimestriel de référence hères lectrices, chers lecteurs, c’est un numéro de La Recherche d’une nouvelle ère que nous sommes heureux de vous faire décou- vrir. Votre magazine, né en 1970 dans la filiation de la revue Atomes, se transforme pour ses 50 ans en un « magazine-livre » trimestriel de 148 pages, à l’élégance graphique renouvelée, pour un contenu toujours aussi sérieux scientifiquement. En gage de cette qua- Clité, une trentaine de chercheurs ont participé à ce numéro. Toute la rédaction de La Recherche tient ici à les remercier pour leur engagement et la qualité de leurs écrits. À l’heure des « fausses nouvelles », un ouvrage de référence sur la science se révèle en effet plus que jamais nécessaire. En hommage à nos illustres prédécesseurs déjà passionnés par le cœur de la matière, le rédacteur en chef Philippe Pajot et son équipe ont choisi de mettre en couverture l’une des recherches actuelles les plus excitantes de l’univers scientifique. C’est un art dif- ficile que de conjuguer deux des théories les plus célèbres, la relativité d’Einstein et la mécanique quantique. Dès lors, pas moins d’une quarantaine de pages ont été consacrées au développement de ce sujet complexe. Il en sera ainsi pour les dossiers majeurs qui seront publiés tous les trois mois, Dominique Leglu et pour lesquels La Recherche fera toujours appel aux meil- DIRECTRICE DE LA RÉDACTION leurs spécialistes, français et étrangers. La science est mondiale, faut-il le rappeler. C’est pourquoi nous avons notamment choisi, après son prix Nobel d’octobre dernier, de mettre à l’honneur le Britannique Roger Penrose, physicien que La Recherche connaît bien. En France, outre les nombreuses signatures des spécialistes de la physique quan- tique et de la cosmologie évoqués plus haut, on lira avec bonheur l’académicienne et philosophe du langage Barbara Cassin, Médaille d’or du CNRS, également en couverture. Nos fidèles abonnés ne manqueront pas, de leur côté, de retrouver les chroniques des spécialistes, dont celle consacrée à l’éthique par Jean-Gabriel Ganascia, président du comité d’éthique du CNRS. Ils remarqueront aussi le suivi approfondi de thèmes majeurs, grâce aux longs formats de 8 à 10 pages qu’autorise ce « magazine-livre ». Et ce, dans un large éventail de sciences. Mathématiques, neu- rosciences, climatologie, paléontologie, nouvelles sciences de l’intégrité ou encore science- fiction… Maintenant, qu’espérer sinon le plaisir que vous aurez à découvrir ces pages, à l’aune de l’enthousiasme de l’équipe de La Recherche, qui s’est efforcée d’y imprimer un véritable concentré d’intelligence et de savoir. Bonne lecture ! J BERNARD MARTINEZ N°563 | La Recherche • 3 LR563_003.indd 3 22/10/2020 20:17 SOMMAIRE Novembre 2020 / Janvier 2021 - n° 563 3 É dito 38 La théorie des cordes à l’épreuve 78 ÉVOLUTION La grande fresque du temps Extraits de « L’Écume de de l’histoire humaine 6 GRAND ENTRETIEN AVEC l’espace-temps » de Jean-Pierre Luminet MARTIN STRATMANN 86 GÉOPHYSIQUE Voyage au centre Président de la Société Max-Planck 42 Non, la physique ne se réduit pas de la Terre Sabine Hossenfelder « Il faut laisser une grande liberté aux maths Les panaches font de la résistance aux chercheurs » 44 En quête des traces d’un Barbara Romanowicz 14 Les temps forts Univers quantique Julien Grain Secousses géomagnétiques : DOSSIER 48 « On peut très bien imaginer les pulsations du cœur de la Terre un modèle hybride » Julien Aubert 16 LES ORIGINES Entretien avec Antoine Tilloy Qu’est-ce qui fait bouger les QUANTIQUES 50 La vraie nature des fluctuations plaques tectoniques ? Nicolas Coltice primordiales Vincent Vennin DU COSMOS 98 PORTFOLIO À la recherche des 18 Introduction 52 Que nous apprend le ciel sur équations perdues François Apéry « Vous allez adorer la révolution la physique quantique ? 106 MATHÉMATIQUES De la régularité quantique » Entretien avec Thierry Breton Vincent Vennin et Antoine Tilloy dans le désordre Antoine Chambert-Loir 20 L’inflation cosmique, le modèle 54 Des trous noirs acoustiques 114 PHILOLOGIE « Chaque langue fabriqués en laboratoire standard qui fait débat est une manière de dire le monde » Robert Brandenberger Maxime Jacquet Entretien avec Barbara Cassin 25 56 Start-up : l’avènement du calcul Un extraordinaire accélérateur 122 ÉTHIQUE Halte au plagiat quantique Pierre Vandeginste de particules Sébastien Renaux-Petel et à la fraude académiques 26 Du Big Bang au grand rebond FONDAMENTAUX Michelle Bergadaà Patrick Peter 58 CLIMAT L’urgence climatique LIVRES 30 « La théorie quantique impose à tous des efforts 130 La sélection de la rédaction est incomplète » sans précédent Laurence Tubiana Entretien avec Roger Penrose, Prix Nobel 68 NEUROSCIENCES La peur RÉFLEXIONS 33 La gravitation à boucles au temps du Covid-19 134 Transition énergétique et la nature discrète de l’espace Anxiété, l’autre épidémie Par Marie Dégremont Jibril Ben Achour Laurence Plévert 136 Numérique et IA Par Mathilde Mougeot 35 « La matière noire pourrait se Les circuits cérébraux en jeu 138 É thique Par Jean-Gabriel Ganascia cacher sous forme de trous noirs » Mathias Germain Entretien avec Francesca Vidotto « On n’a jamais vu un coronavirus SCIENCE ET FICTION 36 La triangulation de l’espace-temps, comme celui-ci » 140 Les espèces disparues, héroïnes une approche renouvelée Renate Loll Entretien avec George Fu Gao du fantastique Jean-Sébastien Steyer UNIVERSITY SIMON FRASER JEDWAB, - JONATHAN - ERIC FRANCESCHI / DIVERGENCE.COM IMAGES AXEL GRIESCH/MAX PLANCK GESELLSCHAFT - SAKKMESTERKE/GETTY Ce numéro comporte un encart abonnement sur les exemplaires abonnés, un encart Restos du cœur sur les exemplaires abonnés. 4 • La Recherche | N°563 LR563_004.indd 4 22/10/2020 21:32 AXEL GRIESCH/MPG 6 • La Recherche | N°563 LR563_006-012.indd 6 22/10/2020 19:33 GRAND ENTRETIEN Entretien avec Martin Stratmann IL FAUT LAISSER UNE GRANDE LIBERTÉ AUX CHERCHEURS ’’ L’Europe est aujourd’hui l’un des acteurs mondiaux majeurs de la recherche, faisant jeu égal avec les États-Unis et la Chine. Président de la Société Max-Planck pour l’avancement des sciences, l’Allemand Martin Stratmann partage sa vision de la recherche fondamentale, soulignant l’importance de la curiosité et de la liberté laissée aux chercheurs. Une liberté qui passe par des financements importants, dont les retombées ne seront pas immédiates mais qui, pour lui, sont nécessaires afin de main- tenir la prospérité économique sur notre continent. Il s’inquiète égale- AXEL GRIESCH/MPG ment des insuffisances des budgets européens pour la recherche. Martin Stratmann PRÉSIDENT DE LA SOCIÉTÉ MAX-PLANCK