Michio Kaku fait partie de ces vulgarisateurs de la science qui y travaillent activement depuis plus d'une douzaine d'années. Dans une nouvelle interview, programmée pour coïncider avec la sortie du nouveau livre, il a expliqué comment et pourquoi il est nécessaire d'expliquer des concepts physiques complexes aux grandes masses, et a également répondu à de nombreuses questions "sur la vie, l'Univers et en général".
The Guardian s'est entretenu avec un enseignant de renom, un scientifique et un militant de l'éducation scientifique populaire. Le livre le plus récemment publié de Kaku est The God Equation: The Quest for a Theory of Everything. Il est dédié aux plus grandes réalisations de la physique dans le passé et à l'état actuel de la science, qui est au bord d'une sorte de révolution, semblable à celles qui ont eu lieu après les découvertes de Newton puis d'Einstein.
Selon le scientifique, la "théorie du tout" tant attendue a déjà été créée, nous ne l'avons tout simplement pas encore testée. Maintenant, l'humanité a la physique quantique et la théorie de la relativité - chacune fonctionne parfaitement dans son propre domaine d'application et a été confirmée à plusieurs reprises dans la pratique. Cependant, il n'est pas possible de relier l'ensemble de l'image du monde, des outils supplémentaires sont nécessaires. Et en tant que l'un des « pères fondateurs » de la théorie des cordes, en particulier, le co-auteur de la théorie des champs de cordes, Kaku, pense que c'est la bonne voie.
Cependant, même parmi les lauréats du prix Nobel, les plus grands scientifiques du monde, il n'y a toujours pas d'accord sur la version la plus correcte de la théorie des cordes. Et il y en a plusieurs, et chacun a ses propres avantages. Par conséquent, Michio suppose raisonnablement que dans un avenir très proche, de nouvelles expériences sur les accélérateurs les plus puissants révéleront des écarts par rapport au modèle standard. C'est à ce moment qu'apparaîtront les données nécessaires pour affiner la théorie des cordes et que les gens entreront littéralement dans une nouvelle ère. À la lumière de telles perspectives, une variété de réflexions et de questions surgissent, auxquelles Kaku a également répondu à sa manière.
Pourquoi vulgariser la science
Chaque théorie fondamentale ultérieure en physique est de plus en plus difficile à comprendre pour une personne sans un bagage important de connaissances spécifiques. La mécanique newtonienne peut être facilement expliquée à l'aide d'objets du quotidien et peut être facilement vérifiée dans la vie de tous les jours par quiconque le souhaite. La théorie de la relativité dans la vie quotidienne, en règle générale, ne vient que lorsque l'on parle de certains concepts lointains de l'astrophysique. Et il est peu probable que l'écrasante majorité de la population se souvienne d'autre chose des travaux d'Einstein que la fameuse formule E = mc2.
La personne moyenne, au mieux, subit indirectement les conséquences directes de la relativité générale et ne s'en rend pas compte. Par exemple, lorsqu'un smartphone ou un autre appareil GPS détermine le retard du signal des satellites pour calculer sa position dans l'espace, l'écart dans le temps causé par les effets relativistes est pris en compte. Quand il s'agit de physique quantique, tout devient encore plus difficile: il n'est pas si facile de comprendre ses concepts de base, même après avoir reçu une formation spécialisée. La théorie des cordes, à son tour, déconcerte souvent les physiciens professionnels qui ont consacré une partie considérable de leur vie à cette science.
D'un autre côté, tout le monde se pose tôt ou tard des questions fondamentales - à la fois purement hypothétiques et existentielles. Le voyage dans le temps est-il possible ? Existe-t-il d'autres dimensions et quelles sont-elles ? Que sont les trous de ver, comment fonctionnent-ils et peuvent-ils être détectés ? Comment l'Univers a-t-il commencé - que s'est-il passé avant le Big Bang et que se passera-t-il après la fin de tout (par exemple, la mort due à la chaleur) ? Tout au long de son histoire, l'humanité a cherché des réponses à de telles énigmes et les a soit tirées de la connaissance du monde objectif, soit créé des constructions délibérément invérifiables.
La science, évidemment, peut fournir des informations de la première manière, mais dans son état actuel, elle est trop complexe. Il faut donc essayer de la rendre plus accessible, sortir de la "tour d'ivoire" et communiquer avec les gens sur l'argent desquels travaillent les scientifiques. Comprendre le monde sur la base de données vérifiables, fiables et reproductibles (scientifiques) vous permet de prendre des décisions de plus en plus intelligentes. À long terme, ils sont beaucoup moins susceptibles de se tromper que ceux basés sur une foi aveugle.
Une autre raison pour laquelle il est simplement nécessaire de travailler avec un public de masse, que Michio cite, est tirée d'un exemple de vie. Dans les années 1990, pour faire avancer la recherche en physique fondamentale, des scientifiques américains ont développé un projet de supercollisionneur. Il était censé être beaucoup plus grand que le célèbre Large Hadron Collider (LHC). Mais le chantier n'a jamais été approuvé par le Congrès américain pour une raison assez comique. Lorsque la décision de financement dépendait littéralement de quelques votes, il a été demandé à un représentant de la communauté scientifique lors d'une audition pour défendre le projet si l'installation permettrait de trouver Dieu.
Selon Kaku, le scientifique pourrait dire que ce collisionneur est, en fait, une "machine à être", recréant les conditions de l'émergence de l'univers, le plus grand événement de toute l'histoire. Mais les physiciens comprennent la science, pas la capacité de mener un débat politique, donc la réponse était "elle trouvera le boson de Higgs". Et le public, représenté par les membres du Congrès, a décidé que 10 milliards de dollars pour juste "une autre particule élémentaire" étaient trop chers. En d'autres termes, les non-scientifiques comprennent peu pourquoi les scientifiques ont besoin de tous ces « jouets ». Les gens ordinaires sont préoccupés par des questions apparemment abstraites, par exemple sur la foi et la place d'une personne dans le monde. Ce membre du Congrès l'a dit: « Si nous trouvons Dieu avec cette machine, je voterai pour elle.
Newton comprendra-t-il la théorie des cordes et comment la tester
Il y a près de 400 ans, lorsque l'humanité pensait en termes magiques et chassait les sorcières avec force et puissance, Isaac Newton a créé la première théorie à part entière de tout. Il a développé un appareil mathématique décrivant les interactions à toutes les échelles alors connues - des grains de sable sous les pieds aux étoiles dans le ciel. Sa découverte a largement déterminé la révolution industrielle et est devenue le point de départ de nombreux travaux scientifiques, dont la théorie de la relativité. Fait intéressant, le scientifique a été aidé par une pandémie: en 1666, l'Université de Cambridge a été mise en quarantaine en raison de la peste et Newton, 23 ans, est rentré chez lui.
Selon la légende, passant le temps à ses passe-temps - les mathématiques et la philosophie naturelle - il a vu une pomme tomber et s'est demandé pourquoi les objets tombent toujours perpendiculairement au sol. En fait, bien sûr, comme le montre l'analyse de ses notes, Newton a développé sa compréhension de la mécanique pendant de nombreuses années (au total, presque toute sa vie). Puis, lors de la quarantaine de peste, il a d'abord formulé la proportionnalité quadratique de la gravitation des planètes au Soleil, en fonction de la distance à celui-ci. Et il l'a décrit mathématiquement.
D'après Kaku, si ce grand scientifique était soudainement à notre époque, il apprécierait le livre "Equation of God". Ou plutôt, comment la pensée de Newton a traversé les siècles et est devenue la science la plus complexe de notre temps. Fait intéressant, les physiciens d'aujourd'hui ne sont guère ravis de la situation actuelle - ils sont littéralement divisés en deux camps. Bien qu'il s'agisse d'une situation plutôt stressante, elle est utile pour la science. Comme le note Kaku, une chose similaire s'est produite lors des célèbres congrès de Solvay au début du 20e siècle. Lors d'une de ces conférences, Niels Bohr et Albert Einstein se sont littéralement affrontés dans le plus grand débat physique autour de la théorie quantique.
Bon nombre de ces différends et désaccords clés, comme Kaku le pense raisonnablement, résoudront les prochaines expériences au LHC. Ils se concentrent sur les écarts dans le modèle standard, qui est remarquable en tout sauf dans sa complexité. D'un point de vue pratique, cette théorie a été maintes fois confirmée par des expériences et décrit bien la structure de la matière au niveau subatomique. D'un point de vue théorique, c'est une construction laide pleine de constructions complexes conçues pour lier certaines idées physiques avec d'autres.
Lorsqu'un vaste éventail de données expérimentales peut être traité, le moindre écart par rapport au modèle standard déplacera les échelles. Vous pourrez découvrir laquelle des variations de la théorie des cordes les décrit le mieux. Tout y est beaucoup plus simple mathématiquement, et la plupart des phénomènes décrits par le modèle standard sont dérivés de la théorie des cordes d'une manière relativement simple et compréhensible. Comme mentionné ci-dessus, la seule chose qui manque à ces calculs est la preuve pratique. Bien sûr, personne n'est à l'abri du fait qu'ils devront modifier les modèles bien connus et construire une nouvelle "théorie du tout". Mais c'est la science.
À propos des extraterrestres, de la religion et de la philosophie
Comme d'autres, le scientifique américain s'inquiète des problèmes existentiels, les journalistes ne peuvent donc pas les ignorer. Par exemple, Kaku a été rappelé qu'il considérait le contact avec des extraterrestres comme inévitable au cours du siècle prochain. Le vulgarisateur de la science a noté que chaque année, nous recevons de plus en plus d'outils pour étudier des coins de plus en plus éloignés de l'Univers. L'année prochaine, le télescope spatial James Webb commencera à fonctionner - et les scientifiques verront une grande variété d'autres planètes inaccessibles aux yeux des instruments au sol et de Hubble.
Cette étape nous rapprochera plus que jamais du contact avec les civilisations extraterrestres. En même temps, accélérer les événements et généralement brûler du désir de rencontrer des extraterrestres n'est pas la meilleure idée. Kaku a rappelé comment la connaissance des conquistadors espagnols s'est terminée pour les Aztèques. Et peu importe quelle civilisation sera la plus développée, la nôtre ou la leur, l'effet peut être catastrophique dans tous les cas. Les problèmes de contact doivent donc être pris aussi soigneusement et sérieusement que possible.
Au cours de sa vie, Kaku s'est familiarisé avec plusieurs mondes religieux et philosophiques à la fois. Il est né dans une famille bouddhiste, mais a fréquenté une école religieuse presbytérienne lorsqu'il était enfant. Dans un esprit fragile, deux images complètement différentes de la structure de l'Univers se sont heurtées à la fois: le nirvana - un espace métaphysique universel sans commencement, sans fin, sans temps, qui a toujours existé, et le mythe chrétien de la création du monde par Dieu en sept jours.
Selon Kaku, c'est une excellente illustration de la raison pour laquelle, au niveau de l'abstraction, les théories scientifiques sont philosophiquement plus complètes. Ainsi, selon la théorie des cordes, les événements du Big Bang se produisent constamment dans un espace multidimensionnel. Le processus de création du monde se déroule constamment dans une certaine dimension, qui ressemble à l'œuvre de Dieu.
C'est la même chose avec l'apocalypse - dans certaines dimensions, les univers ont mis fin à leur vie et répètent le cycle à nouveau. Et l'hyperespace à 11 dimensions, qui inclut tous ces phénomènes à la fois, est le nirvana. Il n'y a pas besoin de choisir et d'argumenter sur les différences de philosophie, si la réalité est beaucoup plus compliquée, plus intéressante et comprend déjà toutes ces constructions spéculatives. Comme une théorie de tout.