Hubert Reeves

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Émission du 26 mars 2006

Au cours des chroniques précédentes, nous avons inventorié les différentes particules constituant ce qu'on appelle la matière ordinaire, pour la distinguer de la matière sombre décrite dans une chronique antérieure et dont nous ignorons la composition. Nous avons parlé des photons, des électrons, des protons, des neutrinos et des quarks.

Entre ces différentes particules s'exercent des forces (on parle aussi d'interactions) qui les amènent à réagir et parfois à s'associer. La description de ces forces fera l'objet des chroniques à venir.

On en compte quatre, et leur existence suffit à décrire tous les phénomènes physiques observés jusqu'ici. Ce nombre est-il définitif ? À plusieurs reprises, des physiciens ont prétendu avoir découvert l'existence d'une cinquième et même d'une sixième force, responsable selon eux de phénomènes dont les quatre premières ne pouvaient rendre compte. Leurs affirmations ont toutes été infirmées. Rien d'impossible cependant à ce que de nouvelles forces soient découvertes dans le futur. La science n'est pas figée, et l'avenir est imprévisible.

La force la plus perceptible à nos sens est la gravité : les pommes tombent. Les animaux en ont déjà une connaissance pratique, et s'en servent depuis longtemps. Les mouettes lâchent des huitres sur les rochers pour les fracasser et les déguster. Et, dans la fable, le renard de Jean de la Fontaine compte sur la gravité pour récupérer le fromage que le corbeau laissera choir de son bec.

Grâce à Newton, nous savons que la gravité est responsable du mouvement de la Lune et des planètes dans le système solaire. À partir de cette découverte, des quantités de phénomènes terrestres et astronomiques qui n'avaient cessé d'intriguer les humains : les marées dans les océans, les marches arrière de Jupiter et de Saturne sur la voûte céleste, deviennent compréhensibles. Si les astres sont sphériques (la Terre, la Lune, le Soleil), c'est aussi dû à l'action de cette force. Les propriétés spécifiques de la force de gravité se décrivent en termes particulièrement simples. Selon la loi proposée par Newton, son intensité dépend seulement de la masse des corps en présence et de la distance entre eux au carré.

La gravité domine l'interaction des grandes structures de l'univers. Elle gouverne le mouvement des planètes du système solaire, des comètes et des astéroïdes innombrables. Elle contrôle les mouvements de centaines de milliards d'étoiles autour du centre de notre galaxie, la Voie Lactée, comme dans toutes les galaxies du ciel. Elle est responsable des mouvements des galaxies entre elles et elle intervient intimement dans la dynamique d'ensemble de l'univers.

Si les grandes distances et les grandes masses de l'univers sont son domaine privilégié, tel n'est pas le cas pour des dimensions plus faibles. Dans les prochaines chroniques, nous décrirons les forces qui prennent alors le dessus.