Certaines entités physiques clés, comme la vacuité de l'espace, les particules élémentaires ou la fonction d'onde, semblent être purement mathématiques dans le sens où leurs seules propriétés intrinsèques sont des propriétés mathématiques.

La principale objection à l'affirmation "scientifique" selon laquelle la physique décrit le monde tel qu'il est en soi est qu'on ne peut pas "éliminer" la contribution humaine. Autrement dit, l'image scientifique du monde, comme toute autre, est façonnée de manière indélébile par nos intérêts, nos pratiques et nos préjugés.

Physique et chimie ne sont pas très dissemblables et il ne semble pas y avoir de grande différence quant au genre de choses auxquelles elles s'appliquent, sauf que la chimie, comme on l'entend généralement, ne marche plus à très haute température et peut-être aussi, à très basse. Il ne serait donc pas très surprenant que les espoirs, entretenus depuis longtemps, que la chimie puisse être réduite à la physique, se réalisent, comme cela semblent se faire... par une réduction, je veux dire, bien sûr, qui fera que toutes les découvertes de la chimie pourront être pleinement expliquées par (c'est-à-dire, déduites) des principes de la physique.

La physique est la plus prétentieuse de toutes les sciences, puisqu'elle prétend aborder toute la réalité physique. Le physicien peut avouer son ignorance quant à un système particulier - une tempête de neige, un organisme vivant, un régime météorologique - mais il n'admettra jamais que celui-ci se situe en dehors du domaine de la physique. Le physicien croit que les lois de la physique, plus la connaissance des conditions aux limites pertinentes, sont suffisantes pour expliquer, en principe, tous les phénomènes de l'univers. Ainsi, l'univers entier, du plus petit fragment de matière au plus grand assemblage de galaxies, devient le domaine du physicien - vaste laboratoire naturel pour l'interaction des forces de la nature.

Toute opinion concernant la forme sous laquelle l'énergie de la gravitation existe dans l'espace est d'une grande importance, et celui qui pourra établir une hypothèse vraisemblable aura fait un progrès énorme dans le domaine de la physique. L'universalité apparente de la gravitation et l'égalité de ses effets sur toutes les matières sont des faits très remarquables, jusqu'ici sans exception ; mais ce sont des faits purement expérimentaux, susceptibles d'être corrigés par la constatation d'une seule exception. Nous ne pouvons pas concevoir de matière ayant une inertie ou une masse négative ; mais nous ne voyons aucun moyen de rendre compte de la proportionnalité de la gravitation avec la masse par une méthode de démonstration légitime. Si nous voyons les queues des comètes se diriger dans la direction opposée au soleil avec une vitesse accélérée, et si nous croyons que ces queues sont de la matière et non des illusions d'optique ou de simples traces de perturbations vibratoires, alors nous devons admettre une force dans cette direction, et nous pouvons établir qu'elle est causée par le soleil si elle est toujours liée à la position et à la distance de ce dernier.

La physique fondamentale est confrontée à un ralentissement des progrès. Après les découvertes révolutionnaires du XXe siècle, comme la relativité générale et la théorie quantique, le début du XXIe siècle a surtout confirmé ces théories sans apporter de nouvelles percées majeures. Les physiciens reconnaissent que leur compréhension des lois de la nature est incomplète. Ils ne savent pas pourquoi certaines particules ont une masse, ce qui maintient les galaxies ensemble, ou quelle énergie provoque l'expansion de l'univers. Le plus grand défi est l'échelle : les physiciens manquent d'équations pour décrire les événements se déroulant à des échelles extrêmement petites, comme celles impliquées dans la formation des trous noirs.

Limites des Expériences Actuelles

Les physiciens des particules ont repoussé les limites de leur ignorance en utilisant des accélérateurs de particules, comme le Grand collisionneur de hadrons (LHC) en Europe. Cependant, construire des accélérateurs encore plus grands pour explorer des échelles plus petites pose des défis financiers et technologiques considérables. Bien que des expériences non basées sur des collisionneurs cherchent des déviations subtiles par rapport aux prédictions, les physiciens se heurtent à des limites similaires à mesure que leurs expériences deviennent plus complexes.

Nouvelles Approches : L'Astrophysique

Face à ces défis, les physiciens se tournent vers l'astrophysique pour trouver des indices sur les lois fondamentales de la nature. Les événements cosmiques, tels que les explosions d'étoiles et les collisions de trous noirs, sont beaucoup plus extrêmes que ce qui peut être recréé en laboratoire.

Ondes Gravitationnelles

Une des pistes prometteuses est la détection des ondes gravitationnelles, des ondulations dans l'espace-temps causées par des événements cataclysmiques. Les chercheurs espèrent que le projet LISA (Laser Interferometer Space Antenna), prévu pour les années 2030, détectera des ondes gravitationnelles générées juste après le Big Bang, offrant un aperçu des lois physiques à cette époque.

Cartographie des Galaxies

Une autre approche consiste à cartographier les galaxies pour étudier la distribution des particules quantiques après le Big Bang. Cette analyse pourrait révéler des événements quantiques qui ont eu lieu à l'aube de l'univers.

Mystères Actuels

Les physiciens étudient également des phénomènes inexplicables dans l'univers moderne, comme une explosion lumineuse observée en 2022, qui pourrait impliquer des particules de matière noire.

Conclusion

Décoder ces indices subtils de nouvelle physique dans le cosmos demandera des années de théorisation, de planification, d'observation et d'analyse. Cependant, avec un peu de chance, cela pourrait conduire à une nouvelle révolution en physique. L'article souligne l'importance de l'astrophysique comme nouvelle frontière pour explorer les lois fondamentales de la nature.