Les prix de cosmologie Buchalter sont nouveaux, mais le nom de l’Institut Périmètre y est déjà associé.

Tout comme lors du concours inaugural des prix de cosmologie Buchalter l’an dernier, des recherches effectuées par des cosmologistes de l’Institut Périmètre ont été soulignées cette année par les 1^er et 3^e prix.

Créés en 2015, ces prix visent à stimuler des travaux originaux en cosmologie, en particulier ceux qui remettent en question ou étendent des modèles existants. C’est le genre de recherches qui sont valorisées à l’Institut Périmètre – et dont la cosmologie a besoin.

« C’est une période extraordinaire pour la cosmologie », a déclaré Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre et cosmologiste lui-même.

« Beaucoup d’entre nous croient que nous sommes à la veille d’une révolution. Nous avons besoin d’idées vraiment nouvelles, innovatrices et excitantes. C’est une bonne chose que de tels travaux soient encouragés par ces prix. » [traduction]

Flavio Mercati : La complexité du temps (1^er prix)

Cette année, l’article lauréat du 1^er prix est celui de Flavio Mercati, postdoctorant à l’Institut Périmètre, et de ses collaborateurs Julian Barbour et Tim Koslowski, qui se sont attaqués à l’un des aspects les plus déroutants de la cosmologie : la nature du temps.

En général, les lois de la physique ne font pas de distinction entre le passé et l’avenir, mais ce n’est visiblement pas le cas de l’univers. D’où vient donc la différence?

Les chercheurs sont partis de l’observation que l’univers dans son ensemble est une structure dont la complexité va en croissant, avec des amas de galaxies, des galaxies et des étoiles, tous issus d’une soupe primordiale amorphe de matière et d’énergie.

M. Mercati déclare : « Nous conjecturons que notre perception du temps est le résultat d’une loi qui détermine une croissance irréversible de la complexité de l’univers. » [traduction]

Renseignez-vous davantage sur les travaux de cette équipe à propos de la flèche du temps.

Elliot Nelson et Niayesh Afshordi : Une immense lentille pour observer l'infiniment petit (3^e prix)

Les lauréats du 3^e prix sont le postdoctorant Elliot Nelson et le professeur Niayesh Afshordi de l’Institut Périmètre. Leurs travaux révèlent une nouvelle manière pour la cosmologie de jeter un éclairage sur l’avenir de la physique des particules.

À l’aide de calculs innovateurs faisant intervenir des fluctuations quantiques dans le vide, MM. Nelson et Afshordi ont établi une limite supérieure de la quantité d’énergie qu’un champ inconnu peut posséder avant qu’il ne fasse enrouler l’univers sur lui-même. Ils en ont déduit que toute particule non encore découverte associée à une extension du modèle standard de la physique des particules aurait une masse inférieure à 35 TeV.

De fait, les deux chercheurs ont utilisé la plus grande structure possible – la courbure de l’univers tout entier – comme une lentille braquée sur les objets observables les plus petits à l’heure actuelle, à savoir les particules élémentaires. L’Institut Périmètre va présenter ces travaux plus en profondeur dans les prochains jours.

Neil Turok a commenté en ces termes l’annonce des prix de cosmologie Buchalter : « L’an dernier, j’ai dit que c’était formidable de voir cet encouragement à la réflexion fondamentale, et que nous étions ravis que des scientifiques de l’Institut Périmètre aient remporté les 1^er et 3^e prix. Je ne peux que me répéter cette année. » [traduction]

Les prix Buchalter de cosmologie ont été remis le 6 janvier 2016, lors de la 227^e réunion de la Société américaine d’astronomie, qui s’est tenue à Kissimmee, en Floride.

POUR EN SAVOIR PLUS

• Identification of a Gravitational Arrow of Time
• Cosmological Non-Constant Problem: Cosmological bounds on TeV-scale physics and beyond