Ils disent que la vie imite l'art, mais la flèche va dans les deux sens. Bien plus souvent, l'art imite la vie. C'est ce qui s'est produit dans un récent épisode de la série télévisée à succès "The Big Bang Theory". Dans l'épisode - "La polarisation de confirmation" - Sheldon et Amy reçoivent un e-mail de Fermilab. Deux scientifiques avaient confirmé la théorie d'Amy et Sheldon appelée Super Asymétrie. Les chercheurs étudiaient une particule subatomique appelée kaons et la mesure et la prédiction (comment elle devrait se comporter en théorie) n'étaient pas d'accord. Ils ont qualifié leur mesure d'échec jusqu'à ce qu'ils se rendent compte que le document d'Amy et Sheldon, publié seulement quelques mois auparavant, expliquait l'écart. Les deux chercheurs ont été transportés (en classe économique plus… plus tard) à Caltech pour rencontrer Amy et Sheldon.
Les scientifiques du Fermilab recherchent un prix Nobel et, comme pas plus de trois personnes ne peuvent recevoir le prix, ils essaient de couper Amy de l'image. Ils disent à Sheldon s'il peut obtenir que le président de Caltech nomme les trois pour le Nobel, combiné avec la nomination du chef du Fermilab, ils auraient de solides arguments pour recevoir l'honneur. Sheldon décide que si Amy n'est pas inclus dans la nomination, il ne veut pas y être non plus et il le dit au président, qui explique comment cela se traduira par un combat avec le Fermilab; il ajoute qu'il a le dos. L'épisode se termine avec la situation non résolue.
Donc, cet épisode a été porté à mon attention parce que… eh bien… Fermilab. Le Fermilab est un vrai lieu. J'y conduis tous les matins à Batavia, Illinois. Et c'est un endroit fantastique pour travailler si vous êtes fasciné par le monde subatomique, ce que je suis, et cela signifie que je peux conduire au travail tous les jours avec le sourire. Mais je pensais que les gens pourraient être intéressés à savoir ce qui était vrai et ce qui ne l'était pas dans cet épisode.
Permettez-moi de commencer par dire que j'aime beaucoup "The Big Bang Theory". Et les scénaristes essaient de ne pas trop s'éloigner de la vraie science dans leurs épisodes. En fait, David Saltzberg de UCLA est à la fois un collaborateur de recherche et un consultant scientifique pour l'émission. Il s'assure que les auteurs n'incluent aucun sujet scientifique trop bizarre et peu recommandable.
Certaines personnes se plaignent de la façon dont le spectacle représente les scientifiques d'une manière caricaturale, et il y a du vrai dans la critique. Sheldon est juste au-dessus et la plupart des scientifiques n'agissent pas vraiment comme ça. (Bien que, à vrai dire, je connaisse une seule personne qui me rappelle Sheldon. Je refuse de l'identifier au motif que tous ceux qui l'ont rencontré sont d'accord avec moi.) Leonard est beaucoup plus fidèle à la vie, bien que même son le personnage est un peu plus désemparé socialement que la réalité. Les scientifiques sont pour la plupart des gens assez normaux, avec une vie normale. Ils sont juste intelligents et très concentrés sur leur travail. (Ou, je suppose, je pourrais être plus semblable à Leonard que je ne voudrais l'admettre. Je refuse de demander à quiconque au motif que je ne veux pas connaître la réponse.)
Alors, à quel point l'épisode sonne-t-il vrai? Pour commencer, il n'y a pas de véritable théorie appelée Super Asymétrie. Cependant, il existe une théorie appelée supersymétrie, qui est une extension très populaire du modèle standard de la physique des particules - notre meilleure théorie actuelle de la matière subatomique. Bien qu'il n'y ait eu aucune confirmation expérimentale de la supersymétrie - qui propose que chaque particule identifiée dans le modèle standard ait un partenaire supersymétrique - il est assez bien considéré qu'il existe plus de 10000 articles scientifiques sur le sujet. Donc, à l'exception de la licence poétique sur le changement de nom, nous leur donnerons celle-là.
Et l'expérience? Deux gars d'un laboratoire comme le Fermilab pourraient-ils confirmer une théorie comme la Super Asymétrie utilisant des kaons? Eh bien, il est certainement possible que les mesures directes des kaons soient en désaccord avec les prédictions et qu'une nouvelle théorie soit nécessaire pour expliquer cet écart. Nous allons donc leur donner celui-là. Mais les groupes expérimentaux modernes comptent bien plus de deux personnes. Mon propre groupe de recherche (qui teste avec diligence l'idée de la supersymétrie dans le monde réel) implique environ 3 000 scientifiques venus du monde entier. Ce groupe expérimental, appelé Compact Muon Collaboration, ou CMS, utilise les données collectées au laboratoire du CERN en Europe. Le CERN est le laboratoire jumeau du Fermilab et il héberge le Grand collisionneur de hadrons, qui accélère les faisceaux de protons à une vitesse proche de la lumière, les heurtant à l'intérieur d'un appareil scientifique de 5 étages, appelé le détecteur CMS.
La collaboration CMS est composée de scientifiques d'environ 200 instituts de recherche. Le groupe CMS Fermilab est composé d'une centaine de scientifiques et encore plus d'ingénieurs, techniciens et informaticiens. Si CMS découvrait la supersymétrie, le mérite ne reviendrait pas seulement à deux chercheurs du Fermilab.
Et qu'en est-il du prix Nobel?
Il est certainement vrai que recevoir le prix Nobel est l'objectif secret de tout physicien. Mais il y avait beaucoup de mal avec la description de l'épisode TV. Par exemple, le document d'Amy et Sheldon n'était sorti que quelques mois auparavant et il n'y avait qu'une seule mesure confirmant la conclusion. Cela n'a absolument rien à voir avec la façon dont cela se passerait vraiment. Pour commencer, il y a des centaines d'articles écrits prédisant de nouveaux phénomènes physiques. Il faut un peu de temps pour comparer la prédiction aux données; et il faut encore plus de temps pour exclure toutes les autres prédictions. De plus, si la Super Asymétrie était réelle, elle ferait des prédictions qui devraient être confirmées par d'autres mesures. Tout ce travail prendrait beaucoup de temps. Mais notons cela jusqu'à «l'heure de la télévision», comme dans les émissions de télévision du CSI lorsqu'un test ADN est effectué en 10 minutes. Donc, je vais leur donner généreusement celui-ci.
Une grande partie de l'intrigue se concentre sur qui obtiendrait le prix Nobel, s'il était décerné. Et ceci est un sac mixte. Il est vrai que le Nobel peut aller jusqu'à trois personnes au maximum. Mais le processus de nomination est différent. Les membres de l'Académie suédoise des sciences peuvent présenter des candidatures, tout comme les précédents lauréats du prix Nobel et certains professeurs distingués à qui l'on demande des recommandations. Il est donc possible que le directeur du Fermilab soit sur cette liste. Je ne sais pas si c'est le cas, mais il a certainement la stature internationale pour être invité. Cependant, il est peu probable que le président de Caltech soit sur la liste. Nous appellerons cela une scission.
Lorsque Sheldon a refusé d'être nommé sans Amy, il y a un précédent historique. Pour le prix Nobel de physique en 1903, Marie et Pierre Curie avaient effectué un travail approfondi dans le domaine de la radioactivité nouvellement découvert. Compte tenu de l'époque et du statut des femmes à l'époque, la nomination initiale ne concernait que Pierre, bien que Marie soit la dirigeante intellectuelle du couple. Pierre a écrit au comité et a refusé d'être nommé sans que Marie soit co-nommée. Il a triomphé et les deux ont partagé le prix Nobel avec Henri Becquerel, une autre légende des premières études sur les radiations. Donc, cet aspect de l'épisode sonnait très vrai.
L'épisode avait un mélange de fiction, de vérité et presque de vérité, mais cela m'a amené à me demander quels types de recherches au Fermilab pourraient réellement obtenir le prix Nobel. Dans le passé, il y a la découverte en 1995 du quark top, bien que je pense que celui-ci est peu probable. Mais, pour l'avenir, plusieurs expériences pourraient se qualifier un jour. Actuellement au Fermilab, une expérience appelée g-2 (G moins 2) étudie comment les particules subatomiques appelées muons vacillent lorsqu'elles sont placées dans un champ magnétique. Les muons sont comme des électrons joufflus et instables, et les comportements mesurés et prédits antérieurs sont en désaccord d'une manière alléchante. L'expérience g-2 établira si la divergence signifie une découverte. S'il s'agit d'une découverte, elle pourrait bien déboucher sur un prix Nobel. Ramenant l'histoire à l'épisode "The Big Bang Theory", une explication proposée de l'écart actuellement observé est la supersymétrie.
Ensuite, il y a de futures expériences. DUNE étudiera le comportement des neutrinos et des neutrinos d'antimatière pour rechercher les différences. S'ils se comportent différemment, cela pourrait expliquer pourquoi l'univers est fait de matière et non de parties égales de matière et d'antimatière. Ce serait un Nobel. Et puis il y a l'expérience mu2e (désintégration du muon à l'électron), qui recherche un type spécifique de désintégration du muon. S'il est observé, c'est un autre Nobel.
Et, bien sûr, les scientifiques du Fermilab recherchent de la matière noire et de l'énergie sombre, des substances mystérieuses qui surpassent en nombre la matière ordinaire par un rapport de 20 pour un et détermineront l'évolution et l'avenir de l'univers. Ce sont également des terrains fertiles pour les prix Nobel. Il se pourrait bien que la prédiction de l'épisode d'un prix Nobel pour le Fermilab se réalise dans l'esprit, sinon dans la vraie vie. Si vous souhaitez en savoir plus sur le futur programme de recherche du Fermilab et sur ces futurs prix Nobel, j'ai même fait une vidéo à ce sujet.
Je suppose que je devrais vous parler d'une chose dans la "polarisation de confirmation" qui sonnait totalement fausse. Les scientifiques du Fermilab ont piloté l'économie plus. Pfffftttt… un non-sens total. Pour nous, c'est l'entraîneur jusqu'au bout. Si un scientifique itinérant veut quelques centimètres précieux d'espace pour les jambes, il doit faire la différence. Ils ne devraient même pas taquiner comme ça. C'était juste méchant.
La science à la télévision est rarement exacte et c'est OK. La plupart des émissions de télévision sont censées être divertissantes. Mais c'est bien quand ils peuvent y incorporer de la vraie science. Cela peut intéresser les enfants aux sciences. C'est censé être la dernière saison de "The Big Bang Theory", et je serai triste de le voir partir.
Don Lincoln est chercheur en physique à Fermilab. Il est l'auteur de "Le grand collisionneur de hadrons: l'histoire extraordinaire du boson de Higgs et d'autres trucs qui vous épateront"(Johns Hopkins University Press, 2014), et il produit une série d'enseignement des sciences vidéos. Suis-le sur Facebook. Les opinions exprimées dans ce commentaire sont les siennes.
Don Lincoln a contribué cet article à Live Science's Voix d'experts: Op-Ed & Insights. Publié à l'origine sur Science en direct.
