Une vaste enquête sur les questions ouvertes en physique fondamentale a révélé que la plupart des réponses qu’un lecteur général supposerait réglées ne recueillent pas la majorité parmi les personnes qui y travaillent. Le modèle standard de la cosmologie en dessinait bien moins de la moitié. Il en a été de même pour toutes les identités proposées pour la matière noire et pour toutes les principales approches de la gravité quantique.
Les résultats ont été compilés par Niayesh Afshordi de l’Université de Waterloo et de l’Institut Perimeter, le communicateur scientifique Phil Halper et les rédacteurs du Physics Magazine de l’American Physical Society, qui les ont publiés le 12 mai avec un tableau de bord en ligne. Plus de 1 600 personnes ont répondu, parmi les lecteurs du magazine et les membres de la société. Une correction publiée le 18 mai a précisé qu’il s’agit de la plus grande enquête à ce jour axée spécifiquement sur les points de vue des physiciens sur les questions ouvertes en physique, et non de la plus grande enquête de physique jamais menée. La correction citait une enquête réalisée en 2020 par l’American Institute of Physics auprès de plus de 30 000 scientifiques, dont 7 570 physiciens, sur les carrières et les expériences professionnelles.
Nature World News réexamine maintenant les résultats parce que deux sources de données directement liées aux questions centrales de l’enquête ont changé depuis la clôture de l’enquête, et parce que les résultats sont largement diffusés sans que leur date d’origine soit jointe.
Deux questions sur lesquelles les répondants étaient d’accord
Seuls deux éléments ont dépassé le seuil des 50 pour cent, et l’un d’eux corrige une idée fausse répandue dans le public.
Environ sept personnes interrogées sur dix ont choisi de décrire le Big Bang comme un état chaud et dense, sans se prononcer sur la question de savoir s’il correspond à un début absolu des temps. La théorie décrit l’expansion de l’univers à partir d’un état extrêmement chaud et dense. Cela ne permet pas en soi d’établir si le temps a eu un début absolu, une distinction habituellement perdue dans les récits populaires.
La seconde était l’inflation cosmique, la période proposée d’expansion extrêmement rapide dans l’univers primitif. Un peu plus de la moitié des personnes interrogées, soit 51 %, l’ont sélectionné comme la meilleure explication des énigmes des premiers univers, soit une faible majorité pour une idée souvent présentée au public comme un standard.
Où le champ se divise
Sur la matière noire, les réponses se sont dispersées. La particule massive à interaction faible, longtemps clairement en tête, n’a été sélectionnée que par 10 pour cent. Dix-sept pour cent ont choisi une particule légère telle qu’un axion. Environ 21 % ont déclaré que la matière noire pourrait être une combinaison hybride des explications proposées, ce qui revient à refuser de choisir une seule réponse. Concernant la gravité modifiée, les chiffres rapportés diffèrent selon la façon dont les options sont regroupées : le résumé de l’Université de Waterloo estime à 12 pour cent le soutien à une modification de la théorie de la gravité, tandis que l’article du Physics Magazine l’évalue à environ 22 pour cent en comptant ensemble la dynamique newtonienne modifiée et la gravité quantique.
L’énergie noire était également controversée. La constante cosmologique, le porte-étendard traditionnel, n’a reçu qu’environ 25 pour cent des voix, terminant juste derrière ou au niveau d’un champ scalaire variable dans le temps.
La gravité quantique a produit une propagation similaire. La théorie des cordes était en tête, mais avec moins de 20 pour cent de soutien, et « sans opinion » était la réponse la plus choisie. Dans le résumé de Waterloo, la théorie des cordes en tire 19 pour cent, la gravité quantique en boucle 12 pour cent et l’idée selon laquelle la gravité ne peut pas du tout être quantifiée 18 pour cent. Après des décennies de travaux théoriques, aucune approche n’est devenue dominante.
Pris ensemble, les résultats de la matière noire et de l’énergie noire expliquent pourquoi le modèle cosmologique standard, connu sous le nom de Lambda Cold Dark Matter, n’a pas réussi à obtenir le soutien de la majorité. L’Université de Waterloo et l’Institut Périmètre attributs d’annonce ce résultat s’explique en partie par les résultats de l’instrument spectroscopique de l’énergie noire, qui laissait entendre que l’énergie noire peut changer avec le temps, contrairement à l’hypothèse du modèle selon laquelle elle reste constante.
Un désaccord à une frontière n’est pas un désarroi
L’interprétation compte autant que les chiffres, et il est facile de se tromper dans deux directions opposées. Lire cela comme un scandale donne une idée fausse de la façon dont la science fonctionne à ses limites. Le lire comme une preuve que la physique établie n’est pas solide revient à la dénaturer plus sérieusement.
Rien dans l’enquête ne concerne la physique établie. La relativité générale et la mécanique quantique passent toutes deux régulièrement des tests de précision et l’enquête n’a posé aucune question à leur sujet. Ce qu’il pose, ce sont des questions pour lesquelles les preuves disponibles ne permettent pas encore de trouver une réponse.
Afshordi a déclaré.
Il a également été explicite sur le fait qu’une enquête ne règle rien. Afshordi a déclaré, concluant avec une phrase de Leonard Cohen sur une fissure dans tout étant la façon dont la lumière entre.
La mise en garde méthodologique et ce qui pourrait sortir de l’impasse
Les limites sont clairement indiquées. Il s’agissait d’une enquête volontaire en ligne auprès de répondants autosélectionnés et non d’un échantillon aléatoire d’une population définie. Un peu plus de 20 pour cent des participants se sont identifiés comme des passionnés de science plutôt que comme des chercheurs, le reste déclarant travailler dans le domaine de la gravité, de l’astrophysique, de la physique des particules ou d’un autre domaine scientifique. Les personnes ayant des opinions bien arrêtées sur la cosmologie ou la gravité quantique avaient plus de raisons de participer que celles qui travaillent dans le domaine de la matière condensée ou de l’optique. Les pourcentages décrivent qui a répondu, et les auteurs les présentent comme un instantané d’opinion plutôt que comme une mesure de ce que croit la discipline. Les résultats complets sont disponibles dans une version électronique arXiv et via le tableau de bord Physics Magazine.
Ce qui permettrait réellement de résoudre ces questions, c’est l’observation, et plusieurs résultats pertinents sont apparus depuis la clôture de l’enquête. Une équipe dirigée par l’Université du Queensland a publié début septembre un catalogue de 2 884 supernovae de type Ia qui, lorsqu’il est combiné avec le fond cosmique des micro-ondes et les données d’enquête sur les galaxies, préfère un modèle d’énergie noire variable dans le temps au modèle standard entre 2,5 et 3,1 sigma, comme couvert par Sci. Nouvelles. C’est loin du seuil de cinq sigma utilisé par la physique pour une découverte, la prépublication n’a pas été examinée par les pairs et le catalogue des supernovas à lui seul reste cohérent avec une énergie sombre qui ne change pas.
Du côté de la matière noire, l’expérience LUX-ZEPLIN, qui opère à près d’un mile sous terre au centre de recherche souterrain de Sanford dans le Dakota du Sud, a signalé une interaction entre particules uniques que les chercheurs ont eu du mal à expliquer avec des antécédents connus. Le ministère américain de l’Énergie le décrit comme l’indice de matière noire le plus convaincant que l’expérience ait rapporté jusqu’à présent, tout en notant que le résultat n’atteint pas le seuil statistique requis pour revendiquer une découverte. Si l’événement était provoqué par la matière noire, la particule aurait une masse au moins 200 fois supérieure à celle d’un proton.
La NASA maintient un aperçu accessible de ce qui est établi et de ce qui n’est pas établi concernant la matière noire et l’énergie noire, ce qui constitue un meilleur point de départ pour les lecteurs que n’importe quel résultat d’enquête. D’autres données provenant d’enquêtes spectroscopiques, de détecteurs à détection directe de nouvelle génération et d’observatoires d’ondes gravitationnelles feront le travail qu’aucun sondage ne peut faire.
Pour les lecteurs, les enseignements pratiques sont une habitude plutôt qu’une action. Lorsque la couverture médiatique décrit quelque chose en physique fondamentale comme établi, il convient de se demander si l’affirmation se situe au cœur du domaine bien testé ou à la frontière où cette enquête a révélé que les répondants étaient divisés en trois ou quatre. Ce sont des catégories très différentes et les gros titres les distinguent rarement.
Ce que les lecteurs veulent savoir
Que demandait l’enquête ? Dix questions couvrant des problèmes ouverts majeurs en cosmologie, physique des particules et relativité générale, notamment la matière noire, l’énergie noire, les trous noirs, la mécanique quantique et la gravité quantique.
Combien de personnes ont répondu ? Plus de 1 600, issus des lecteurs de Physics Magazine et des membres de l’American Physical Society. Les organisateurs la décrivent comme la plus grande enquête à ce jour axée sur les points de vue des physiciens sur les questions ouvertes de la physique.
Quelles questions ont suscité l’accord de la majorité ? Seulement deux. Environ sept personnes interrogées sur dix ont déclaré que le Big Bang ne marquait pas nécessairement un début absolu des temps, et 51 % ont choisi l’inflation cosmique comme la meilleure explication des énigmes du premier univers.
Cela signifie-t-il que la physique établie est mise en doute ? Non. L’enquête couvrait des questions frontières, et non le noyau bien testé. La relativité générale et la mécanique quantique n’en ont pas fait l’objet et continuent de passer des tests de précision.
Pourquoi le modèle cosmologique standard a-t-il échoué ? Les organisateurs soulignent les résultats de l’instrument spectroscopique de l’énergie noire suggérant que l’énergie noire peut varier dans le temps, ce qui entre en conflit avec l’hypothèse du modèle selon laquelle elle reste constante.
Quelle est la plus grande faiblesse de l’enquête ? Les personnes interrogées se sont auto-sélectionnées et un peu plus de 20 pour cent se décrivent comme des passionnés de science plutôt que comme des chercheurs. Les pourcentages reflètent qui a choisi de répondre, et non un échantillon aléatoire de la discipline.
Quand les résultats ont-ils été publiés ? Dans Physics Magazine du 12 mai 2026, avec une correction le 18 mai réduisant l’affirmation sur l’échelle de l’enquête. Les résultats ont depuis été largement diffusés.
