Sciences

Le grand physicien Sidney Coleman est décédé

ActualitéClassé sous :physique , Sidney Coleman , théorie quantique des champs

Par Laurent Sacco, Futura

Le prix Nobel de physique Steven Weinberg le désignait comme le « théoricien des théoriciens » et  la communauté scientifique voyait en lui un de ses gourous. Sidney Coleman vient de s'éteindre, suite à une forme rare de maladie de Parkinson.

A gauche, Sidney R. Coleman et à droite le prix Nobel Abdus Salam à l'occasion de la remise de la médaille Dirac en 1991. Crédit : ICTP

Quasiment inconnu du grand public, Sidney Coleman était pourtant une légende vivante dans le monde raréfié de la physique des particules élémentaires et parmi les théoriciens. Grand maître de la théorie quantique des champs, il n'en était pas moins hautement apprécié pour son humanité, son grand sens de l'humour et ses remarquables qualités de pédagogue.

Beaucoup d'étudiants passés par Harvard, et aujourd'hui devenus des physiciens reconnus, comme son ancien thésard David Politzer, se rappellent avec émotion sa générosité pour prendre de son temps afin d'expliquer de façon simple les sujets les plus compliqués, comme la théorie de la renormalisation ou encore la théorie des instantons et des monopôles en théorie quantique des champs.

De fait, son cours de théorie quantique des champs était légendaire. Bien des physiciens ont appris de lui grâce à ses fameuses Erice Lectures et possèdent un exemplaire de celles-ci sur leur chevet.

Sidney Coleman (1937-2007). Crédit Lubos Motl-Harvard University

Des contributions majeures en physique et cosmologie théoriques

Chez les spécialistes, Coleman est connu pour son fameux théorème avec son étudiant, Jeffrey Mandula, stipulant qu'il n'est pas possible de mélanger les symétries d'espace-temps avec les symétries des théories de jauge de Yang-Mills, au moyen des groupes de Lie. Ce théorème de Coleman-Mandula fit beaucoup pour la promotion des théories de supersymétrie. En introduisant des supergroupes de Lie, elles échappent aux postulats de ce théorème et permettent de construire des théories extrêmement belles et puissantes, comme les théories de supergravité.

Une autre de ses contributions très connues est la fameuse dualité entre les solutions de l'équation de Sine Gordon et celles du modèle de Thirring en théorie des particules élémentaires. La seconde révolution des cordes repose largement sur les idées introduites dans ce papier par Coleman en 1975. Enfin, son influence s'est fait aussi sentir en cosmologie où ses travaux on été utilisés dans le cadre de la théorie de l'inflation, et même par Stephen Hawking en cosmologie quantique avec temps imaginaire. Sans parler de sa théorie des « bébés Univers » en liaison avec des trous de vers.

Une personnalité hors norme

Comme d'autres grands physiciens, tels Wolgang Pauli et Julius Schwinger, Coleman était un original. Il dormait le matin et ne travaillait qu'à partir de l'après-midi, se rendant à son bureau en vélo où l'attendaient impatiemment ses étudiants et ses collègues. On prendra la mesure de sa maîtrise de la théorie quantique des champs avec l'histoire suivante.

Le prix Nobel Steven Weinberg. Crédit : Steven Weinberg

En 2005, Steven Weinberg, le découvreur de la théorie électrofaible avec Abdus Salam et Sheldon Glashow, était présent au Symposium en l'honneur de Coleman, déjà très malade.

Celui qui avait dit plus d'une fois qu'il avait plus appris de Coleman en théorie quantique des champs que de n'importe qui, répondit lors d'une conférence à cette occasion à une question posée «  Hum... je ne suis pas sûr de connaître la réponse à cette question ».

Au même moment, Sidney Coleman entrait dans la salle et répliquait «  Je connais la réponse, je connais la réponse, demandez-moi ! Quelle était la question au fait ? ». Bien entendu, il put facilement répondre. Il manquera à beaucoup.