Unification et universalité des phénomènes naturels à la mémoire de Abdu-Salam

Ahmed Abdu-Salam, Prix Nobel de physique en 1979 nous a quitté il y a 25 ans, le 21 novembre 1996 à Londres. Après avoir contribué à avancer la recherche mondiale dans le domaine de la physique, notamment via son grand centre de recherche en physique qu’il avait fondé à Trieste en Italie en 1964. Abdu Salam qui a reçu plusieurs prix et plusieurs distinctions était surtout connu pour ses travaux sur l’interaction électrofaible, qui constitue une unification entre l’électromagnétisme et l’interaction nucléaire fiable.  La force faible est rresponsable, entre autres, de la désintégration du neutron.

Cette unification constitue l’une des grandes révolutions scientifiques du XXème siècle, à côté de la découverte du Bigbang, de l’expansion de l’univers et de l’ADN. Rien ne semble rapprocher dans l’apparence ces deux forces : la force électromagnétique et celle nucléaire faible. La première exerce son influence sur de grandes distances alors que la force faible agit au niveau du noyau atomique.

Cette théorie élaborée dans les années 70 n’a été vérifiée qu’en 1983, par les deux physiciens Rubia et Simon Van au laboratoire de recherche nucléaire européen en Suisse. Une vérification qu’ils leur a permis de recevoir un Prix Nobel physique à chacun d’eux. La voie de l’unification continue, en vue d’intégrer la force nucléaire forte aux autres forces déjà unies. Cette dernière force permet aux protons du noyau (de même charge !) de rester « attachés » ensemble

De belles théories sont conçues et de grands accélérateurs fonctionnant à haute énergie, sont construits ou en projet pour avancer dans la voie de l’unification.

–D’Al Bairuni à Abdu-Salam en passant par Mendeleïev

Dans le domaine de la physique, Abu Rayhan AI Bairuni qui a vécu au Xème siècle, à une période où la science et la foi étaient unifiées, avait émis l’hypothèse que les phénomènes physiques obéissaient aux mêmes lois sur terre et dans l’univers. Cette affirmation fondamentale est à la base de l’unification de toute la physique contemporaine.

Galilée au XVIIème siècle, soit six siècles après AI Bairuni, a démontré que les lois de formation des ombres étaient les mêmes sur Terre et sur la Lune. Cette constatation a permis aux physiciens d’élaborer le principe fondamental dit maintenant « symétrie de Galilée », ce principe précise l’universalité des lois de la physique. Galilée avait basé ses travaux sur les idées de Copernic.

Tableau de Mendeleïev

En 1680, Isaac Newton affirma que la force qui faisait tomber la pomme, c’est à dire celle qui retient les objets tels que les humains sur terre et celle responsable des mouvements des planètes autour du soleil était une force universelle appelée « l’attraction gravitationnelle ». Dans le domaine de la chimie, le chimiste russe Dimitri Ivanovitch Mendeleïev, à travers le tableau de classification périodique des éléments qu’il a élaboré en 1869, a montré que la différence fondamentale qui existe entre les éléments chimiques de base se trouvant dans l’univers ne provient que du nombre d’électrons qui gravitent autour du noyau et du nombre de protons et de neutrons se trouvant dans le noyau. Avant même l’avènement de la physique des particules, Mendeleïev a réussi ainsi à unifier tous les éléments minéraux de base avec sa méthode de classification. Ce qui a permis aux chimistes de jeter les bases de la chimie que nous connaissons actuellement et de fabriquer d’autres éléments artificiellement complétant son tableau. La chimie de Mendeleïev a ainsi contribué à concrétiser le projet des alchimistes du moyen âge, qui visaient eux aussi l’unification dans le cadre de leur projet d’unification qui consistait à fabriquer les éléments rares, tels que l’or, à partir d’éléments abondants sur terre ; mais faute d’énergie suffisante à la transmutation, les alchimistes n’ont pas réussi leur objectif. Cette unification de la matière se concrétise encore davantage avec le progrès réalisé dans la physique des particules. En 1980 dans le Laboratoire de Berkeley en Californie, on a fabriqué une petite quantité d’or à partir du Bismuth.

Dans le même élan d’unification, les deux physiciens Michael Faraday et André Ampère ont démontré au XIX que la force électrique et celle magnétique ne sont que deux aspects d’une même force. James Clerk Maxwell, l’un des plus grands physiciens de l’humanité, unificateur de l’optique et de l’électromagnétisme, montra que quand une charge électrique est accélérée, elle transmet de l’énergie sous forme de radiations électromagnétiques. Cette unification fut proposée pour la première fois par James Clerk Maxwell en 1865 à travers une véritable théorie sur la propagation de la lumière. L’unification de Maxwell est derrière toute la technologie des télécommunications, telle que développée par les terriens au cours du XXème siècle.

Dans le domaine de l’astrophysique d’énormes progrès ont été également réalisés avec le déploiement des radiotélescopes explorant les régions du spectre électromagnétique invisibles jusqu’alors. Les équations de Maxwell aident ainsi l’homme à acquérir de nouvelles connaissances sur l’Univers et sur les particules constituant le noyau et partant de là elles contribuent à rapprocher l’infiniment grand et l’infiniment petit. La théorie de Abdu-Salam s’inscrit dans ce rapprochement.

Source: « Unification of fundamental forces » par, Abdus Salam, W. Heisenberg, P.A.M. Dirac

Enfin espérant qu’un jour ces théories unificatrices contribueront à unir les terriens dans un réel village planétaire, dans le cadre de leur riche diversité. Car la science a découvert dans l’univers des forces capables de nous annihiler. Ces mêmes forces peuvent être à la base d’une existence humaine plus satisfaisante. Si les terriens vivent mal aujourd’hui et sont confrontés à des crises multiples, parce qu’ils ignorent ce qui les unit réellement dans le cadre de leur riche diversité. Une diversité qui ne constitue que des motifs d’un support unique non apparent.

Ainsi, comme disait Alembert, « la création toute entière paraîtrait à celui qui saurait appréhender l’univers d’un point de vue unifié, comme une vérité unique et nécessaire ».

Par Ahmed Khaouja

(*) Abdu Salam : est Né en 1926 au Pakistan dans un village ne disposant pas d’électricité. Il est le fondateur du grand centre de recherche de physique à Trieste en Italie en 1964. Abdu Salam aimait le Maroc. Déjà prix Nobel il séjournait souvent au environ de Rabat exactement à Témara Harhoura quartier des andalous. Même Prix Nobel il aimait travailler cinq heures par  jour de 3h à 8h du matin autour d’un thé.

Claude Cohen-Tannoudji, Prix Nobel français de Physique avait déclaré lors d’une conférence qui a été organisée à Rabat en mars 1997 à la mémoire de Abdu Salam et à laquelle j’ai participé ce qui suit : « Abdu salm est un véritable miracle en physique. Il est né dans un village ne disposant pas d’électricité alors qu’il a contribué à faire avancer la physique au niveau mondial et il a surtout contribué grandement à unifier la force électromagnétique avec la force nucléaire faible. »