MATIÈRE ET PARTICULES

L’étude de la matière a permis de belles avancées scientifiques, notamment l’élaboration de clés de compréhension du processus de formation des noyaux atomiques en jeu dans les étoiles, ainsi que l’existence d’un univers sombre et de sa matière noire, le tout dévoilant l’apparition d’une nouvelle physique.

« Un certain nombre de résultats mesurés lors d’évènements très rares sont des signes de l’existence d’une probable nouvelle physique. Nous cherchons à mieux comprendre l’aspect d’unification des particules et des forces et à vérifier s’il existe de nouvelles symétries : une super-symétrie par exemple », indique Reynald Pain, directeur de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules.

Parmi les révolutions en cours, la physique quantique continue d’attirer les regards. Si cette dernière date du début du siècle dernier et a permis aux scientifiques de comprendre et d’élaborer les objets utilisés aujourd’hui (lasers, transistor, etc.), on parle volontiers depuis quelques années d’une physique quantique 2.0.

« Il existe une focalisation au niveau mondial. Nous arrivons à un moment clé qui consiste à manipuler de façon cohérente des systèmes quantiques que l’on connaît bien, tels que les photons, les atomes, les molécules ou les électrons, soit individuellement, soit collectivement. De nombreuses études fondamentales s’orientent aujourd’hui vers l’exploitation de ces systèmes en tant que supports à l’information quantique (les bits quantiques, Ndlr), afin d’améliorer considérablement la sécurisation des liens de communication et l’efficacité des calculateurs. On parle alors de communication et de calcul quantiques », explique Alain Schuhl, directeur de l’Institut de physique.

Les travaux à l’échelle moléculaire se sont également imposés sur le devant de la scène avec la multiplication de partenariats entre chercheurs et institutions. New AGLAÉ, installé sous le Louvre, est l’unique accélérateur de particules dans le monde dédié à l'étude d'objets du patrimoine et dont la mise à jour récente a permis d’améliorer l’imagerie chimique à l’échelle micrométrique.

« L’approche moléculaire apporte vraiment des informations supplémentaires. Nous pourrons ainsi voir comment vieillit le pigment d’une toile ou encore retracer les routes commerciales des marchands d’art de l’Antiquité à partir de l’analyse de statuettes mésopotamiennes », rapporte Jacques Maddaluno, directeur de l’Institut de chimie.