Prix spécial Physique fondamentale : un Cernois co-lauréat

Aug 13, 2019

Le théoricien du CERN Sergio Ferrara a reçu, avec Daniel Z. Freedman, de l'Institut de technologie du Massachusetts et de l'Université de Stanford, et Peter van Nieuwenhuizen, de l'Université de Stony Brook, le prix spécial Physique fondamentale. Ils se sont vu décerner ce prix pour avoir inventé, en 1976, la théorie de la supergravité, qui combine la théorie de la relativité générale d'Einstein et une théorie appelée supersymétrie.

« Ce prix est une véritable surprise, a indiqué Sergio Ferrara. La supergravité est une théorie remarquable car elle étend la relativité générale à une symétrie d'un ordre plus élevé - le rêve d'Einstein - mais aucun d'entre nous ne s'attendait à cela. »

Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman et Peter van Nieuwenhuizen ont inventé la supergravité peu après la découverte de la supersymétrie, une extension du Modèle standard de la physique des particules. Développé pendant les années 1960 et le début des années 1970, le Modèle standard décrit toutes les particules connues, et il a depuis été confirmé par des expériences. Il est toutefois apparu clairement dès le départ que ce modèle était incomplet ; entre autres choses, il ne peut pas expliquer la matière noire et il n'intègre pas la gravité, qui est décrite par la théorie de la relativité générale d'Einstein.

La supersymétrie constituait un moyen de combler certaines des lacunes du Modèle standard, en attribuant à chaque fermion et à chaque boson de ce modèle un « superpartenaire » : les fermions auraient pour superpartenaires des bosons, tandis que les bosons auraient pour superpartenaires des fermions. Mais la supersymétrie n'intègre pas la gravité, et c'est justement à ce problème que Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman et Peter van Nieuwenhuizen se sont attelés.

Sergio Ferrara, qui a été boursier du CERN entre 1973 et 1975 puis membre du personnel à partir des années 1980, a commencé à parler de cette question avec Daniel Z. Freedman à l'École normale supérieure de Paris, en 1975, puis il a fait équipe avec Peter van Nieuwenhuizen à l'Université de Stony Brook. Les trois théoriciens ont réalisé, avec un ordinateur de pointe, une série de calculs qui ont débouché sur une théorie supersymétrique comprenant le « gravitino », un fermion superpartenaire d'un hypothétique boson médiateur de la gravité, appelé graviton. Cette théorie de la supergravité a été décrite dans un article publié par le trio en 1976. Elle a eu depuis lors une influence considérable sur la physique théorique, et a notamment fourni une base pour les travaux, encore en cours, visant à développer une théorie complète de la gravité quantique.
 
Le sprix spécial Physique fondamentale, doté de 3 millions de dollars, peut être décerné à n'importe quel moment de l'année et, contrairement au prix annuel Physique fondamentale, il n'est pas réservé à des découvertes récentes. Parmi les précédents lauréats de ce prix, on peut citer Stephen Hawking, sept scientifiques du CERN ayant dirigé les travaux qui ont mené à la découverte du boson de Higgs au CERN, les collaborations LIGO et Virgo, pour la détection des ondes gravitationnelles, et Jocelyn Bell Burnell, à l'origine de la découverte des pulsars.

Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman et Peter van Nieuwenhuizen recevront leur prix à l'occasion d'une cérémonie qui se déroulera le 3 novembre dans le Hangar 1 de la NASA, lors de laquelle les lauréats du prix annuel Physique fondamentale et des prix en sciences de la vie et en mathématiques seront également récompensés.


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