Le blog de mc2est-cesuffisant

~~C’est avec un intérêt certain que j’ai pris connaissance de l’article cité ci-dessous sur le site du NewScientist, le 18/06. J’en propose une traduction et l’original est renvoyé en fin d’article.

Pourchasser une ombre : Pendant combien de temps peut-on continuer de rechercher la matière noire ?

« Nous sommes en quête de matière noire depuis les années 30. Sans cette substance, nous ne pouvons expliquer la rotation des galaxies ni comment à l’origine les galaxies se forment. Et au jour d’aujourd’hui, nous n’avons rien trouvé. Même au LHC au CERN, notre meilleur et plus coûteux outil pour la trouver a jusqu’à présent fait chou blanc. Combien de temps pouvons-nous continuer de chercher ?

La matière noire est censée résoudre plusieurs anomalies tenaces – comme Isaac Asimov l’indique, des choses qui vous ne font pas vous exclamer : « Euréka » mais : « c’est drôle… » De telles anomalies sont souvent la clé de progrès scientifiques. Mais en ce qui concerne la matière noire, et nos efforts sans succès pour la mettre en évidence, le doute finit par sérieusement s’immiscer.

Peut-être que tout simplement nous cherchons une mauvaise chose. Peut-être que les particules de matière noire sont très massives plutôt que relativement légères comme beaucoup l’assument. Les premières expériences sont maintenant engagées pour détecter une telle ‘superlourde’ matière noire qui aurait été créée au tout début de l’univers.

Ou peut-être que la réelle identité de la matière noire est si inattendue que nous n’avons même pas pensé l’observer, en dépit d’une potentielle évidence tapie quelque part dans les vastes quantités de données du LHC. Voir article du 09/06/2015 : ‘Hors Prédiction’

Ou peut-être, nous nous sommes embarqués dans ces fameuses quêtes qui relèvent du ‘Don Quichottisme’ qui marquent l’histoire de la physique. Au début de la cosmologie, Ptolémée conçoit un modèle du mouvement des planètes étroitement ajusté aux observations. Pendant plus d’un millénaire, ses successeurs ont ajusté des ‘épicycles’ qui engendraient de nouvelles anomalies. Leurs louables efforts et ingéniosités devenaient de moins en moins efficaces. Au bout du compte, Copernic et Kepler ont fait exploser le système – il fallut un certain temps pour que leur modèle soit reconnu.

Un parallèle plus récent est fourni par la recherche de l’éther luminifère, substrat que l’on considérait essentiel pour la propagation de la lumière. Quand A. Michelson et E. Morley échouèrent à le détecter en 1887, ils ne déclarèrent pas que le monde avait besoin d’une nouvelle théorie pour la propagation de la lumière. Au contraire, avec d’autres scientifiques ils construisirent une série de plus gros et meilleurs instruments pour trouver cet éther. Eventuellement la relativité restreinte abolit l’anomalie – mais les ‘éthéristes’ continuèrent de l’ignorer.

Peut-on être sûr de ne pas être dans la même situation : chercher quelque chose qui n’est pas là ? Bien qu’il n’y ait pas d’alternative robuste à la matière noire pour résoudre les anomalies cosmiques par d’autres moyens, par exemple la gravité modifiée non encore bien attestée !

Mais pragmatiquement, le problème réel n’est pas scientifique mais financier. La majorité des scientifiques diront qu’il est préférable de persévérer la recherche étant donné les conséquences énormes en cas de succès. Mais pendant encore combien de temps les financeurs vont-ils accorder des crédits ? Considèrons la recherche d’intelligence extraterrestre, qui en dépit de son impact potentiel, maintenant n’est plus dotée de financement public et de peu de soutien privé. Ceci s’explique facilement : l’échelle de la tâche et les limites de notre technologie signifient que les chances de trouver des ‘Aliens’ intelligents sont minces. Avec quelques années supplémentaires sans résultat, la matière noire pourrait devenir un sujet d’investissement peu attractif.

Il nous reste à espérer que ceci ne se produise pas avant que nous trouvions soit de la matière noire, soit des anomalies nouvelles qui renversent le ‘charriot de pommes’, soit une nouvelle résolution de notre énigme cosmique. Et nous devons aussi espérer que, contrairement aux ‘épicyclistes’ et aux ‘éthéristes’, nous reconnaîtrons promptement les brèches quand elles apparaîtront. »

Cet article me parle d’autant plus que le 29/01/2015 j’ai posté : ‘Bilan de la recherche de la matière noire’ qui se concluait ainsi : « Au début des années 1980, c’était une démarche ‘raisonnable’ que de vouloir insérer l’hypothèse de la matière noire dans le cadre des connaissances canoniques qui prévalaient à cette époque à propos de notre connaissance rassemblée pour concevoir ce que l’on appelle l’univers, accompagné de sa genèse. Etant donné qu’avec cette hypothèse nous n’avons pas progressé d’un iota, il est temps de s’interroger sur le fait que : soit l’hypothèse n’est pas judicieuse, soit le cadre des connaissances canoniques est incorrect, soit encore d’une façon plus dramatique nous devons simultanément reconsidérer ces deux socles de connaissances et d’hypothèses. Les succès croissants de la théorie MOND nous y obligent d’une façon objective sans devoir considérer que cette théorie est la ‘bonne’, loin s’en faut.

Et si cette hypothèse de matière noire nous signalait que notre conception de l’univers était erronée, en tous les cas provisoire ? Dans le sens où ce que nous désignons actuellement comme l’Univers n’est rien d’autre que l’univers de nos connaissances actuelles et qu’il faut franchir maintenant un cap de connaissances nouvelles pour résoudre les problèmes posées depuis les années 80. Par exemple, ne plus penser en terme d’un univers borné, déterminé, par la vitesse de la lumière, ne plus considérer que le Big-Bang est un paradigme valable. Mais penser à un univers qui engloberait un champ plus riche de connaissances, qui n’obligerait pas à réexaminer les lois de la physique présentement acceptées comme l’imagine Pierre Salati mais à accepter leur validité locale, provisoire, pas vraiment universelle. (Notre univers n’aurait que la valeur d’un univers local). Bref il faudrait aller au-delà. Dans cet au-delà de connaissances (que nous devons nous approprier) le problème lié à l’hypothèse de l’énergie sombre devrait certainement avoir aussi une explication. »

En effet il est dorénavant nécessaire de prendre tout le recul suffisant pour se poser les bonnes questions à propos de la matière noire. Comme il est rappelé dans l’article du N.S., dans l’histoire de la connaissance scientifique, il y a eu des impasses à la compréhension, à l’interprétation, impressionnantes, avant que le cap bénéfique ne soit effectivement franchi. A mon sens ce qui est redoutable c’est l’inertie intellectuelle difficile à accepter face à la nouveauté qui a été rappelé dans cet excellent article. Au point que c’est la perte de la réflexion objective qui peut s’installer. C’est exactement ce que j’ai pointé dans l’article du 31/03/2015 : « L’objectivité scientifique exclut qu’elle soit parasitée par des problèmes de doctrine. »

“Chasing shadows: How long can we keep looking for dark matter? 

18 June 2015

We've known we need dark matter since the 1930s, but still haven't found it. The search can't go on for ever.

WE HAVE been aware of the need for dark matter since the 1930s. Without this stuff, we can't make sense of the rotation of galactic clusters, or how galaxies formed in the first place. And yet, to date, we have found nothing. Even CERN's Large Hadron Collider, our best and by far most expensive tool for finding it, has so far drawn a blank. How much longer can we keep looking?

Dark matter is posited as the resolution to several obstinate anomalies – as Isaac Asimov put it, things that make you exclaim not "Eureka!" but "that's funny..." Such anomalies are often the key to scientific progress. But dark matter, and our efforts to pin it down, have been around long enough for doubts to creep in.

Perhaps we have simply been looking for the wrong thing. Perhaps dark matter particles are very massive, rather than fairly light, as many assume. The first experiments are now under way to detect any such "superheavy" dark matter that might have been created when the universe was just getting started (see "WIMPZILLAs: Monster particles from the dawn of time").

Or perhaps the true identity of dark matter is so unexpected that we haven't even thought to look for it, despite potential evidence lurking somewhere in the vast quantities of data from the LHC.

Or perhaps we have embarked on one of those quixotic quests that mark the history of physics. At the beginnings of cosmology, Ptolemy devised a model of planetary motion that closely fitted observations. For more than a millennium, his successors adjusted these "epicycles" for new-found anomalies. Their laudable commitment and ingenuity was to increasingly little effect. In the end, Copernicus and Kepler blew the whole thing away – though it took a while for their model to be accepted.

A more recent parallel comes from the search for luminiferous ether, the all-pervading substance once thought to be the medium for light. When Albert Michelson and Edward Morley failed to detect it in 1887, they didn't declare that the world needed a new theory for the propagation of light. Instead, they and others built a series of bigger and better instruments to find it. Eventually special relativity abolished the anomaly – but many etherists carried on looking regardless.

Can we be sure we're not in their position, looking for something that isn't there? Well, there is no robust alternative to dark matter; plans to resolve the cosmic anomalies by other means, such as modified gravity are not well-attested.

But pragmatically, the real issue is not the science, but the money. Most physicists would say it's worth persevering with the search, given its potentially huge ramifications. But how long can they persuade their funders to keep paying for it? Consider the search for extraterrestrial intelligence, which, despite its potential impact, now receives no public money and relatively little private support. That's easily explained: the scale of the task and the limits of our technology mean the chances of finding intelligent aliens seem slim. Given a few more years of null results, dark matter might come to seem a less worthwhile investment to cash-strapped funding bodies too.

We'll have to hope that doesn't happen before we find either dark matter, some fresh anomalies that upset the apple cart, or a clever new resolution to our cosmic conundrums. And we'll also have to hope that, unlike the epicyclists and etherists, we'll recognise that breakthrough promptly when it comes.”