Commencer le livre

Partie 1 : Échelle réelle
Chapitre 1 : Quelque chose de très petit pour vous, quelque chose de très grand pour moi
Chapitre 2 : Le secret dévoilé
Chapitre 3 : Vivre dans le monde matériel
Chapitre 4 : Trouver la réponse

Partie 2 : Échelle de la matière
Chapitre 5 : Un voyage mystérieux et magique
Chapitre 6 : Voir, c'est croire
Chapitre 7 : La fin de l'univers

Partie 3 : Dispositifs mécaniques, mesure et probabilité
Chapitre 8 : L’Anneau Unique qui gouverne tout
Chapitre 9 : Le retour de l'anneau
Chapitre 10 : Le trou noir qui engloutira le monde
Chapitre 11 Physique et gestion des risques
Chapitre 12 Mesure et incertitude
Chapitre 13 CMS et ATLAS
Chapitre 14 : Identification des particules

Partie 4 : Modèles, prédictions et résultats
Chapitre 15 : Vérité, beauté et autres idées fausses scientifiques
Chapitre 16 : Le boson de Higgs
Chapitre 17 : Successeurs du modèle standard
Chapitre 18 : Approche ascendante vs. approche descendante

Partie 5 : L'échelle de l'univers
Chapitre 19 À l'envers
Chapitre 20 : Quelque chose de très important pour toi, quelque chose de très insignifiant pour moi
Chapitre 21 : Visiteurs venus des ténèbres

Partie 6 Préparation de la prochaine exploration
Chapitre 22 : Penser de manière holistique et agir concrètement

Pour conclure le livre
Remerciements
Note du traducteur
Huzhou
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Le 3 décembre 2015, l'Agence spatiale européenne (ESA) a annoncé avoir lancé avec succès la sonde LISA Pathfinder pour vérifier la technologie de détection des ondes gravitationnelles dans l'espace.
LISA Pathfinder est un satellite conçu pour vérifier la technologie nécessaire à la construction de l'antenne spatiale interférométrique laser avancée (eLISA), dont le lancement est prévu en 2034 pour détecter les ondes gravitationnelles dans l'espace.
Les ondes gravitationnelles, que l'on peut décrire comme des ondulations de l'espace-temps qui se répandent dans tout l'univers, constituent la pierre de touche finale pour vérifier la théorie de la relativité générale d'Einstein, qui a fêté son centenaire cette année, et représentent également un puissant outil d'observation que l'humanité utilisera à l'avenir pour explorer l'espace-temps tout entier de l'univers et même d'autres univers.
Si le projet LISA, qui a débuté avec LISA Pathfinder, réussit à détecter directement les ondes gravitationnelles, les avancées intellectuelles de la physique et des sciences, qui ont exploré la structure et les lois fondamentales de l'univers, pourront être réalisées en un temps record.
En fait, le lancement de LISA Pathfinder était prévu pour le 2 décembre, exactement 100 ans après la publication par Einstein de sa théorie de la relativité générale.


Cent ans après la publication de la théorie de la relativité générale d'Einstein, la physique connaît des avancées révolutionnaires.
Des progrès remarquables sont réalisés dans deux domaines aux échelles radicalement différentes : la physique des particules, qui étudie des objets infinitésimaux de l’ordre de quelques dizaines de mètres carrés, et la cosmologie, qui s’intéresse aux corps célestes super-géants tels que l’Univers, les amas de galaxies et les galaxies, dont la taille s’étend sur des centaines de milliards d’années-lumière. La découverte du boson de Higgs au Grand collisionneur de hadrons (exploité par le CERN, le laboratoire européen de physique des particules), la mise en évidence de l’accélération de l’expansion de l’Univers, qui indique que cette expansion s’accélère jour après jour, et l’élucidation de l’histoire de l’évolution de l’Univers grâce au rayonnement de fond diffus cosmologique en sont des exemples. Pendant des décennies, les physiciens n’ont pu que formuler des hypothèses, à l’instar des aveugles et de l’éléphant, mais ces hypothèses sont désormais révélées de manière concrète et quantitative, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives.
De plus, malgré leurs grandes différences d'échelle, la recherche en physique des particules et en cosmologie se chevauche et fusionne rapidement, rendant difficile même pour les physiciens eux-mêmes de prédire l'avenir.


De même que la théorie de la relativité d'Einstein et la mécanique quantique, qui se développaient simultanément il y a 100 ans, se sont rencontrées et ont transformé non seulement la physique et la science, mais aussi l'ingénierie et la technologie, voire la philosophie et la pensée, et la société et la civilisation dans leur ensemble (l'équivalence masse-énergie d'Einstein et la physique nucléaire se sont rencontrées et ont donné naissance à la bombe atomique, et la relativité générale s'est rencontrée et l'électrodynamique a donné naissance au GPS), la révolution de la physique des particules et de la cosmologie qui se déroule au début du XXIe siècle transformera complètement la civilisation humaine dans la seconde moitié du XXIe siècle par rapport à ce qu'elle est aujourd'hui.

Dans le livre Knocking on Heaven's Door de Lisa Randall, professeure à l'université Harvard, publié par Science Books, vous pouvez entendre de manière vivante ce qui se passe à la pointe de la physique moderne, là où la physique des particules et la cosmologie se chevauchent, et quel type de physique les physiciens rêvent pour l'avenir, à travers la voix de la plus grande physicienne mondiale qui travaille activement dans ce domaine.


Un ouvrage incontournable pour tous ceux qui vivent dans un univers rempli de mystères.
-Hitoshi Murayama (Directeur de l'Institut Kavli de physique et de mathématiques cosmologiques, Institut international d'études avancées, Université de Tokyo)

Lisa Randle est littéralement une créature rare.
C'est un physicien de génie qui écrit des livres et donne des conférences de manière à ce que même ceux d'entre nous qui ne le sont pas puissent comprendre.
Ce livre guidera les non-spécialistes à travers les rouages ​​de l'univers, un espace auparavant inaccessible même aux plus inexpérimentés.
-Lawrence Summers (ancien doyen de la Harvard Graduate School)

La physicienne théoricienne Lisa Randall est célèbre pour être la première femme à avoir occupé un poste de professeure titulaire en physique à l'université Harvard et au MIT.
Sur le plan académique, il est réputé pour avoir créé une physique extradimensionnelle complexe en appliquant des concepts issus de la théorie des cordes et de la topologie.
Né en 1962, il a bouleversé le monde de la physique en 1999, à l'aube du XXIe siècle, lorsqu'il a publié un article intitulé « Dimensions supplémentaires déformées » avec le Dr Raman Sundrum.
Cet article a rendu vérifiables expérimentalement certains résultats de recherche sur la théorie des cordes, que l'on croyait abstraits et impossibles à vérifier, et a attiré l'attention des scientifiques en quête de l'avenir de la physique, devenant ainsi l'article de physique théorique le plus cité du XXIe siècle.
De ce fait, Lisa Randall est devenue l'une des physiciennes théoriciennes les plus influentes du siècle moderne.


La théorie extradimensionnelle qu'elle a proposée, appelée « modèle de Randall-Sundrum », est considérée comme une piste pour résoudre de nombreux problèmes difficiles de la physique théorique moderne et sert de guide pour la conception de nouvelles expériences au Grand collisionneur de hadrons (LHC) situé à Genève, en Suisse.
Randall a également contribué à la cosmologie inflationnaire, à la théorie de la supersymétrie, à la théorie de la grande unification et à la théorie des cordes.
Pour ces travaux, la Société américaine de physique lui a décerné le prix de l'article le plus cité, et il a remporté de nombreuses distinctions prestigieuses en recherche universitaire, dont le prix de recherche de la Fondation Alfred Sloan. Il est également membre actif d'institutions académiques telles que l'Académie nationale des sciences et la Société américaine de philosophie, considérées comme des références en matière d'intelligence.


Ses réalisations ont été mentionnées dans divers médias scientifiques tels que Discovery, The Economist, Newsweek et Scientific American, ainsi que dans des revues académiques professionnelles telles que Physics Letters, Nature et Science, et des médias tels que Seed Magazine, Newsweek, Rolling Stone et Time ont également mis en lumière ses réalisations et son statut avec des titres tels que « 100 personnes les plus influentes au monde ».


Son premier livre, « Warped Passages », a été traduit et publié dans plus de 20 pays, dont l'Occident, la Corée et le Japon, et est devenu un best-seller international de science-fiction. Il a également été sélectionné parmi les « Livres de l'année » par le New York Times.


À la porte du paradis, une préquelle de « L'univers caché »
Que signifie faire de la science ?

Ce livre explore tous les aspects de l'univers, des vastes étendues de la cosmologie aux domaines microscopiques de la physique des particules. Il constituera le guide de référence pour les passionnés de science désireux de comprendre le rôle du LHC.
-Elon Musk (PDG de Tesla Motors, SpaceX, cofondateur de PayPal)

Ce livre explique clairement les principes fondamentaux de la recherche en physique moderne et la nature des expériences récentes.
Le commentaire de Lisa Randle est également l'une des meilleures explications pour les non-physiciens.
Si vous voulez comprendre comment notre avenir va évoluer, ce livre est une lecture incontournable.
-Craig Venter (le premier synthétiseur de vie artificielle et déchiffreur du génome humain)

De nombreux livres élèvent notre esprit.
Ce livre possède tous les avantages de ces autres livres.
Ce livre décrit l'une des plus grandes entreprises scientifiques de l'histoire.
Elle vise à expliquer les phénomènes les plus rapides, les plus vastes et les plus puissants de notre univers, et à répondre aux questions les plus profondes sur la réalité physique de la nature qui nous interpellent.
La présentation lucide et éclairante que fait Lisa Randle des nombreuses idées qui émergent et prennent forme à l'avant-garde de la physique moderne est éblouissante et inspirante.
Je salue ses efforts pour défendre la science et la raison.
La lecture de ce livre aujourd'hui sera le point de départ pour comprendre la science de demain.
— Steven Pinker (auteur de L'Instinct du langage et de La Table rase, professeur à Harvard)

Le deuxième ouvrage de Lisa Randall, Waiting for Heaven's Gate, est également devenu un best-seller scientifique aux États-Unis et en Europe immédiatement après sa publication et a été sélectionné comme l'un des « 100 livres remarquables » par le New York Times Book Review, suscitant un vif intérêt auprès des lecteurs scientifiques.
Dans ce livre, Lisa Randall établit un lien entre la physique des particules et la cosmologie, dont les échelles diffèrent d'un facteur de 10 puissance 60, tout comme elle avait utilisé la géométrie spatio-temporelle déformée de son précédent ouvrage, L'Univers caché, pour relier les dimensions cachées au monde tridimensionnel de notre univers.

Lisa Randall qualifie son nouveau livre de suite à L'Univers caché, mais aussi de « préquelle ».
Dans cet ouvrage, Randall souligne que les constituants les plus fondamentaux des objets que nous rencontrons dans notre vie quotidienne, tels que les atomes et les quarks, sont régis par des lois qui sont radicalement différentes des lois de la physique que nous connaissons intuitivement.
Par exemple, un atome qui compose une chaise dure est constitué à 99,999999 % d'espace vide, à l'exception du noyau et des électrons, et la gravité, la force motrice qui nous fait lâcher une balle lancée et qui met en mouvement le soleil et la lune, est une force très, très faible, de l'ordre de 10 puissance 16, dans le monde subatomique.


En physique, les lois de la physique semblent changer en fonction de la taille et de l'énergie des objets.
Comment les lois qui régissent l'infiniment petit peuvent-elles être en harmonie avec celles qui régissent l'infiniment grand ? Les lois qui régissent l'infiniment petit ne servent-elles pas à expliquer les innombrables phénomènes que nous observons dans l'univers ? La mécanique quantique est actuellement appliquée non seulement en physique, mais aussi en chimie, en biologie, en génie électrique, en informatique et dans de nombreux autres domaines.
Comment les lois de la physique, qui varient selon l'échelle, peuvent-elles s'appliquer à toutes les échelles ? Cette question est fondamentale en physique.
La question est de savoir comment une science appelée physique est possible.
Pour répondre à la question de savoir comment le bond et la convergence fulgurants entre la physique des particules et la cosmologie, tels que présentés dans « L'Univers caché », sont possibles, Lisa Randall explore dans cet ouvrage les valeurs, l'histoire et les fondements de la physique et des sciences, en évoquant Galilée, qui a poursuivi ses recherches même en conflit avec la religion dominante de son époque.
Il s'agit donc d'une préquelle à 『Hidden Universe』.

Qu'est-ce que la particule de Higgs et la matière noire ?
Et dans quelle dimension vivons-nous ?
Quelles réponses apporteront les expériences de pointe, notamment le LHC ?

Le LHC a réalisé la remarquable découverte du boson de Higgs peu après sa mise en service en 2009.
La dernière pièce du puzzle du modèle standard de la physique des particules, qui manquait depuis plus de 40 ans, a été mise en place.
Dans ce livre, Lisa Randall chante un hymne au LHC, base de pointe pour les physiciens modernes qui s'attaquent aux mystères de l'univers, et un poème épique qui présente son histoire et son récit complet.


Le LHC, né d'un véritable projet de recherche international conjoint, a connu de nombreux rebondissements avant de devenir la « machine » qui produit actuellement sur Terre l'énergie la plus proche de celle du Big Bang. Nous vous guiderons à travers tous les aspects du LHC, où sont mises en œuvre des technologies extrêmes, réalisables par les ingénieurs modernes : des aimants supraconducteurs contenant l'énergie de centaines de tonnes de TNT, et des technologies de très basse température et d'ultravide permettant de créer un espace plus froid et plus ténu que l'espace lui-même.
Le film illustre de manière saisissante la façon dont les scientifiques réfléchissent et agissent pour prévenir les incidents potentiels liés à leurs recherches, en utilisant un sujet controversé comme celui concernant la possibilité qu'un trou noir créé au LHC puisse mettre la Terre en danger d'extinction.


Lisa Randall compare les forces et les faiblesses de la méthodologie de la recherche scientifique à celles d'autres domaines, tels que la finance, l'économie, la politique et les sciences sociales. Elle conçoit des recherches et des expériences, en évalue la sécurité et les intègre méticuleusement afin que les expériences actuelles constituent le fondement des recherches futures. Elle présente ainsi un panorama détaillé et inédit des avantages et des inconvénients de la méthodologie de la recherche scientifique.
Richard Dawkins, biologiste évolutionniste de renom et critique de la religion, a salué les efforts de Lisa Randle et lui a même décerné le titre de « Championne de la science et de la raison ».


Quelle que soit la valeur que Lisa Randle accorde aux expériences et recherches actuelles menées au LHC, ces recherches ne constituent pas l'intégralité du sujet abordé dans cet ouvrage.
Lisa Randall explore également comment les expériences actuelles jettent les bases de la physique future. Elle détaille les expériences et les théories qui deviendront les pierres angulaires de la physique à venir, notamment les résultats potentiels des expériences de collision de protons au Grand collisionneur de hadrons (LHC), l'identification de la matière noire, la découverte d'indices sur le mystère de l'énergie sombre, la détection de traces de particules supersymétriques qui prouveront la supersymétrie, et la découverte de la particule de Kaluza-Klein, qui confirmera sa propre théorie du « modèle extradimensionnel tordu » et révélera l'existence d'univers de dimensions supérieures cachés au sein du nôtre.
On peut littéralement le qualifier de guide pour la physique du futur.

Un ouvrage incontournable pour comprendre le futur qui se dessine grâce à la physique moderne.
Une nouvelle carte de navigation qui vous guide à travers l'univers tortueux de la cinquième dimension

Alors que nous entrons dans la première décennie du XXIe siècle, la physique connaît une transformation profonde dans notre compréhension des structures fondamentales les plus essentielles de l'univers.
Cela entraînera probablement un changement de paradigme, peut-être accompagné d'une révolution scientifique rapide.
Notre compréhension de l'univers pourrait être fondamentalement transformée en une décennie seulement. À commencer par le LHC, des expériences et des défis théoriques sont en cours, sur Terre comme dans l'espace, que personne n'aurait pu imaginer au cours des 400 années écoulées depuis Galilée.
La physique moderne de pointe frappera aux portes du ciel, où se cachent les vérités scientifiques, et nous fera entrer dans une nouvelle ère de compréhension de l'univers et du monde.


Le mystère de l'origine et du destin de l'univers commence à se résoudre de façon spectaculaire.
Il est temps de se lancer dans une grande aventure au cœur d'un nouvel univers, grâce aux explications claires de Lisa Randall, professeure de physique à l'université Harvard et figure de proue du développement de la physique moderne.
Ne manquez pas la nouvelle carte de navigation de Lisa Randall !