Le Nobel de physique 2016 expliqué avec des bagels, des bretzels et des roulés à la cannelle

Mardi 4 octobre, la Royal Swedish Academy of Sciences décernait le Nobel de physique à David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz – ainsi qu'un chèque d'un million de dollars. Les lauréats ont été récompensés pour leurs travaux sur la matière et notamment ses « phases topologiques ». Un concept légèrement imbitable pour le commun des mortels et que le Dr Thors Hans Hansson s'est empressé de retranscrire avec des mots simples et, en l'occurrence, des bagels, des bretzels et des roulés à la cannelle.

BREAKING NEWS #NobelPrize in Physics 2016 to David Thouless, Duncan Haldane and Michael Kosterlitz pic.twitter.com/5jw75GIjRv

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2016

Hansson a tenté de traduire devant la presse les recherches complexes des trois physiciens, armé simplement de son « déjeuner » – à savoir : des viennoiseries. Une présentation à destination du grand public qui a fait son chemin sur Internet. Membre du comité du Nobel de physique, Hansson est aussi professeur en théorie sur la matière quantique dans un groupe de recherche du département de l'Université de Stockholm dédié à l'étude de la matière condensée et de l'optique quantique.

In fine, Hansson est probablement une des rares personnes sur Terre qualifiée pour comprendre les découvertes des trois chercheurs récompensés par le Nobel et en parler. MUNCHIES lui a demandé comment les trous des viennoiseries pouvaient nous aider à mieux capter cette avancée scientifique dans le domaine ésotérique de la topologie.

**MUNCHIES : *C'est quoi la topologie* ?** Thors Hans Hansson : La topologie est une branche des mathématiques – et une branche plutôt abstraite. Mais il y a certains aspects de la topologie qui sont assez faciles à comprendre – du moins les concepts les plus basiques comme les isolants topologiques et leur application dans le domaine de la physique. C'est quelque chose que j'ai essayé de démontrer avec des objets dotés d'un certain nombre de trous pour symboliser ces isolants.

*Pourquoi avoir utilisé des viennoiseries ?* Et bien… (Rires) Disons qu'on voulait avoir des objets avec différents nombres de trous. La première chose qui vient à l'esprit pour ce genre d'exposé, c'est la pâte à modeler ou l'argile. Puis, on arrive naturellement à la pâtisserie parce qu'on a quelque chose de déjà cuit et que c'est assez rigolo.

*Que veulent dire les trous dans votre comparaison ?* C'est un exemple de quelque chose qui ne change pas facilement. Si vous avez un bout d'argile, vous pouvez modifier sa forme pour qu'il ressemble à un bol, une banane, une poire ou n'importe quel autre objet : sa forme changera mais il n'y aura pas de trou. Pour obtenir un bagel par exemple, vous devez faire un tour et avoir une action drastique. C'était l'idée que je voulais représenter.

*Pourquoi David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz ont gagné ? Que signifient leurs découvertes pour la science – en des termes simples ?* Je l'ai montré dans la vidéo disponible sur le site de l'Académie. Elle fait sept minutes. Je vous assure que c'est très difficile de l'expliquer de manière plus condensée et en moins de temps. Quand les gens me demandent quelques lignes sur le sujet, je réponds que Thouless, Haldane et Kosterlitz ont découvert qu'il y avait de nouvelles façons pour la matière de s'organiser à différentes températures. Et pour comprendre ces façons de s'organiser, il faut comprendre certains concepts de topologie.

*C'est important pour vous d'utiliser des exemples simples pour expliquer des découvertes très pointues au grand public ?* On essaie toujours de le faire. Notamment quand on doit parler de choses plutôt abstraites comme le Nobel de cette année. Parfois, il est juste impossible de montrer quelque chose de concret. Il y a quelques années, le Nobel avait récompensé les diodes électroluminescentes. Il suffisait d'allumer une lampe LED bleue et de dire : « Voilà la lumière bleue ».

C'est un exemple très concret mais ce n'est pas toujours aussi simple. Il faut parfois trouver une analogie, par exemple avec de la nourriture. C'est important de pouvoir véhiculer une partie de la vérité. Bien sûr, la présentation est ici incomplète parce que la vérité est beaucoup plus complexe. Mais l'analogie expose des éléments de cette vérité.

*Est-ce que ces découvertes ont une application pratique ?* Il y a des articles théoriques qui spéculent sur une utilisation de ces découvertes pour ranger ou traiter l'information quantique. Mais le labo n'a pas encore confirmé cette hypothèse.

*Question plus personnelle : entre le bretzel, le bagel ou le rouleau à la cannelle, vous choisissez quoi ?* Un bon bagel. De préférence new-yorkais..

*Venant de Montréal, je me sens un peu blessé. Je pense que les nôtres sont meilleurs.* J'ai parlé à quelqu'un de Montréal qui m'a dit exactement la même chose. Je n'ai jamais essayé les bagels montréalais – j'ai mangé ceux de Toronto et je dirais qu'ils ne sont pas très bons, pour rester aimable.

*Je suis d'accord avec vous, ceux de Toronto sont dégueu.* Je laisserai leur chance à ceux de Montréal.

*Sympa. Malgré ce désaccord dramatique, je vous remercie d'avoir expliqué des recherches si importantes avec de la bouffe.* De rien, au revoir.