Pedro Vieira : à la recherche d’une beauté simple dans un cosmos complexe

Pedro Vieira ne se contente pas d’étudier la physique. Il la ressent.

Il la ressent lorsqu’il danse la samba de gafieira, une danse de couple brésilienne qui marie l’énergie de la musique de rue sud-américaine à l’élégance de la chorégraphie de salon.

Il la ressent autrement lorsqu’il pratique le yoga, trouvant dans l’immobilité des moments de calme et de connexion avec son corps.

Et il la ressent aussi lorsqu’il s’attaque aux mystères du cosmos sur le tableau noir qui recouvre un mur entier de son bureau à l’Institut Périmètre.

« La samba a un flux, comme le yoga ou la physique », explique Vieira, titulaire de la chaire Clay Riddell Paul Dirac à l’Institut. « Il y a un moment où tout s’enchaîne naturellement, où l’on ne pense plus. C’est là que la magie opère. »

La magie qu’il cherche en physique, c’est la simplicité : il conçoit des versions épurées de l’univers – des « modèles jouets » – pour faire ressortir les vérités fondamentales du fonctionnement du cosmos. Vieira s’efforce de ramener les problèmes à leur essence, puis d’y intégrer graduellement les complexités de notre univers réel, en construisant des modèles de plus en plus élaborés.

« Trouver le bon modèle jouet, c’est tout un défi, dit-il. Il doit être assez simple pour qu’on puisse le résoudre, mais assez riche pour nous apprendre quelque chose de profond. »

Aujourd’hui âgé de 42 ans, Vieira a été l’un des plus jeunes professeurs jamais recrutés par l’Institut Périmètre lorsqu’il y est entré en fonction en 2009. Il parle toujours de sa recherche avec un enthousiasme juvénile et s’entoure de collègues et d’étudiants qui partagent sa passion pour la découverte.

Il aborde les casse-têtes scientifiques avec le même esprit ludique et compétitif qu’il cultive dans son passe-temps favori en dehors de la recherche : le jeu de cartes Magic: The Gathering.

« Je ne suis pas agressif – je joue lentement et méthodiquement… jusqu’à écraser mon adversaire », dit-il à propos de sa stratégie. « Je suppose que c’est un peu comme ça que j’aborde les problèmes en physique aussi. »

Vieira adopte en effet une approche méthodique et rigoureuse de la théorie quantique des champs, une démarche qui l’a mené à des avancées majeures et lui a valu plusieurs distinctions, dont la médaille Gribov de la Société européenne de physique, le prix international Raymond et Beverly Sackler en physique, ainsi que le prix New Horizons en physique, décerné par la Breakthrough Prize Foundation en 2020.

Né et élevé au Portugal, Vieira était un enfant d’une curiosité insatiable. Il a nourri son esprit d’abord à l’Université de Porto, où il a fait ses études de premier cycle, puis à l’École normale supérieure de Paris, où il a obtenu son doctorat. Il était fasciné par la beauté qu’il percevait dans l’élégance des démonstrations mathématiques et des équations.

« Lorsqu’on découvre une idée magnifique et qu’on parvient à la transmettre aux autres, c’est comme si l’on ouvrait une porte vers le monde platonicien de la vérité », dit Vieira. « On sait qu’elle est vraie au moment où on la trouve. Ce moment de compréhension, quand la lumière entre et que tout devient clair, c’est le plus beau sentiment qui soit. »

Aujourd’hui, Vieira cherche à partager ce sentiment avec ses collègues et ses étudiantes et étudiants de l’Institut Périmètre grâce à une discussion de groupe régulière qu’il anime sous le nom de « Beautiful Papers ». À chaque rencontre bimensuelle, les participantes et participants discutent d’un article scientifique – ancien ou récent – qui incarne le genre de beauté qui inspire Vieira.

La physique théorique est une quête intellectuelle, mais Vieira ne se contente pas de reconnaître une idée belle sur le plan conceptuel – il la ressent.

« La beauté en physique, c’est souvent la compréhension des règles les plus simples possibles pour décrire l’ensemble de l’univers », dit-il. « C’est ambitieux, mais c’est ce que nous cherchons. Pour nous, moins, c’est plus. »