Dr Suzie Sheehy: “Le moment eureka peut arriver une fois dans votre carrière, ou jamais” | la physique des particules

Bnée en Australie en 1984, le Dr Suzie Sheehy est une physicienne des accélérateurs qui dirige des groupes de recherche dans les universités d’Oxford et de Melbourne, où elle développe de nouveaux accélérateurs de particules pour des applications en médecine. En tant que communicatrice scientifique, elle a reçu le prix Lord Kelvin en 2010 pour avoir présenté la science à l’école et au public. Son premier livre est La matière de tout : douze expériences qui ont changé notre monde

Comment avez-vous commencé à vous intéresser à la physique ?
À l’Université [in Melbourne]quand j’étudiais l’ingénierie avec les sciences en parallèle, j’ai commencé à poser des questions dans mes cours, et je me souviens d’une [physics] conférencier disant: “Oh, nous ne connaissons pas la réponse à cela.” Et j’ai pensé, comment est-il possible qu’à 19 ans, je puisse poser une question que personne n’a jamais posée auparavant ? Soudain, l’ingénierie semblait un peu plus ennuyeuse et la physique un peu plus excitante.

Où cela vous a-t-il mené ?
J’ai fini par déménager au Royaume-Uni pour faire mon doctorat, via un court passage au Cern, où j’ai vu pour la première fois le Large Hadron Collider. J’ai été intrigué par l’idée que nous pourrions utiliser des accélérateurs de particules pour faire des choses comme traiter le cancer, et que cela pourrait avoir un impact sociétal direct.

Vous structurez le livre autour de 12 expériences de 1895 à 2012. Pourquoi ?
C’est vraiment l’histoire de la physique moderne et du développement de la physique des particules. Je me suis assis et j’ai fait une feuille de calcul de toutes les découvertes majeures, de la découverte de l’électron au boson de Higgs, et ce que nous découvrons aujourd’hui. Ensuite, j’ai dû demander, qu’est-ce que les gens pensaient à l’époque, et comment ont-ils appris ce que nous savons maintenant ? Ce qui était incroyablement difficile, car en physique on donne souvent cette histoire inverse, à partir de ce que l’on sait. Entrer dans l’espace mental de quelqu’un dans les années 1890 et sa façon de penser le monde était vraiment difficile.

Certaines des technologies récentes sont impressionnantes, mais les premiers physiciens travaillaient au solbriser des expériences en utilisant des matériaux vraiment improvisés.
Ouais, j’ai toujours trouvé ça inspirant, l’ingéniosité de gens comme [New Zealand-born physicist and Nobel laureate] Ernest Rutherford. Cela m’a époustouflé de penser que si j’avais fait des études supérieures à l’époque, j’aurais passé une bonne partie de mon temps à souffler du verre ou à faire fondre des sceaux de cire. Une grande partie des compétences détaillées consiste maintenant à concevoir des systèmes informatiques qui interagissent avec les expériences. Mais même quand même, dans mon petit laboratoire d’Oxford, je fais de petites connexions de fils et j’utilise de grosses clés pour mettre et enlever les boulons du couvercle de la cuve à vide.

Plutôt que des génies solitaires arrachant de grandes découvertes à partir de rien, vous écrivez qu’une grande partie de la physique expérimentale progresse dans le noir et tâte des détails, jusqu’à ce qu’elle finisse par s’enclencher. Avez-vous besoin d’un seuil élevé pour l’ennui?
Si vous deviez croire beaucoup de versions historisées de ces découvertes, vous penseriez que la science est excitante au jour le jour et si vous êtes assez intelligent, vous allez avoir cette expérience eureka. C’est extrêmement dommageable. La patience et la persévérance sont absolument des compétences clés. Le moment eureka peut arriver une fois dans votre carrière, ou jamais, mais vous pouvez avoir de nombreuses petites victoires en cours de route, et je m’assure de célébrer ces petites victoires.

L’histoire de la physique est majoritairement masculine, mais vous avez réussi à mettre en lumière un certain nombre de femmes qui ont apporté d’importantes contributions au cours du siècle dernier. Leurs histoires étaient-elles difficiles à trouver ?
Par endroits, très difficile. Certaines des femmes que j’ai rencontrées sur une photographie d’une biographie de l’un des hommes scientifiques. C’est ainsi que j’ai trouvé Harriet Brooks, qui était la première étudiante diplômée d’Ernest Rutherford. Je l’ai vue regarder la caméra et j’ai pensé, qui est cette femme ? Il est devenu important pour moi de m’assurer que les histoires de femmes étaient réécrites, car dans d’autres versions, elles étaient entièrement effacées, sans même être mentionnées en marge.

La physique ressemble-t-elle encore à un club de garçons ?
J’ai travaillé assez fort pour m’assurer que les groupes de recherche que je forme soient plus diversifiés et représentatifs. Mon domaine, cependant, est encore assez dominé par les hommes – environ 85 à 90 % d’hommes. Si nous nous en tenons au rythme actuel de changement, il faudra environ 75 ans pour que la physique atteigne la parité. Évidemment, nous avons encore un long chemin à parcourir et les gens font toujours face à d’importants obstacles, mais c’est un problème de société ainsi qu’un problème scientifique.

En tant que femme éminente physicienne, vous sentez-vous plus obligée qu’un homme de faire du travail et de l’engagement face au public ? Et est-ce que cela ressemble à une taxe chronophage sur la progression de votre carrière universitaire ?
J’ai toujours fait du travail en public, même en tant qu’étudiant de premier cycle, donc pour moi, c’est un peu différent. Je trouve vraiment important de comprendre ce que les gens qui ne sont pas physiciens pensent du travail que nous faisons, et ce qui compte pour eux. Cela signifie que je peux traduire entre mes collègues physiciens, débattre de certains détails techniques, et d’autres personnes, nous ne comprenons pas pourquoi c’est important. C’est en fait une sorte de superpuissance de pouvoir combiner la recherche et le travail destiné au public, et c’est en partie pourquoi je travaille maintenant sur des choses qui comptent plus pour les gens en dehors de la physique, parce que j’entends que cela compte pour eux.

Le montant d’argent investi dans les grands projets de physique à partir des années 1950 – le Large Hadron Collider à Cern n’est qu’un exemple – est colossal. Comment justifier ces sommes, surtout quand tant d’autres domaines de recherche sont sous-financés ?
Il y a tout un champ de recherche qui analyse le rapport qualité-prix et les impacts économiques et sociétaux des projets scientifiques. J’en lisais un sur le projet du génome humain, et le retour sur investissement était d’au moins 4,5. Donc, même si nous faisons cela uniquement par curiosité, pour créer des connaissances, parce que nous sommes fascinés par la compréhension du monde, et même si à première vue cela ressemble à des sommes énormes, en fait le retour sur investissement n’est pas seulement positif, il est énorme.

Je n’aime pas être pragmatique à ce sujet. En fin de compte, il s’agit des gens du monde dans lequel ils vivent, et cela a une valeur – sociétale et philosophique – même si cela n’invente pas un autre widget.

Vous écrivez que dans presque tous les cas, les scientifiques qui découvrent différentes particules et forces croient qu’elles n’auront aucune utilité pratique. C’est quoi un exemple ?
Nous avons découvert des muons à partir de rayons cosmiques. Personne ne les attendait. Ils nous traversent tout le temps. Nous ne pouvons pas en faire de l’électronique ou quelque chose comme ça, car ils se désintègrent en quelques 100 microsecondes. Alors OK, c’est peut-être juste une curiosité. Mais en quelques années, les gens les utilisaient pour imager l’intérieur de la Grande Pyramide de Gizeh, où ils ont trouvé une pièce supplémentaire. Ils les utilisent pour imager les volcans, pour obtenir une mesure temporelle de ce que fait le magma. Et il n’y a pas d’autre technologie d’imagerie que nous puissions vraiment utiliser pour cela, car rien d’autre ne se déplace de la même manière qu’un muon. C’est comme un tomodensitomètre, mais pour scanner d’énormes objets sur la Terre.

Vous écrivez sur Big Science réunissant différentes nations pour collaborer sur des projets extraordinairement complexes. Quel effet la guerre en Ukraine et l’isolement de la Russie ont-ils là-dessus ?
On le voit déjà dans certains projets. Par exemple, l’Allemagne a ordonné à ses chercheurs de ne pas collaborer et publier avec des chercheurs russes. L’un des grands projets internationaux en cours de construction en Allemagne est un très grand projet d’accélérateur de particules appelé Fair – l’objectif principal est l’astrophysique nucléaire et la compréhension du développement des éléments lourds dans l’univers. Environ 30% de l’équipement devait provenir de Russie. Maintenant, cela a été complètement changé.

Entre-temps, le Cern a annoncé qu’il avait suspendu le statut de la Russie en tant que nation observatrice. Cela a envoyé une onde de choc dans la communauté là-bas. Il y a un très fort sentiment qu’il s’agit d’un grand changement, pas d’un accident temporaire. Nous n’avons aucune idée de ce vers quoi cela se transforme, mais il y a une énorme inquiétude à ce sujet. Tout ce que je peux faire pour le moment, c’est regarder en arrière ce qui s’est passé après la Seconde Guerre mondiale, et la façon dont les gens étaient vraiment très attachés à l’utilisation de la science pour la paix, et à surmonter ces clivages, et que la connaissance devrait être pour le bien de l’humanité. Et je m’accroche à ça en ce moment.

Vous terminez le livre avec le Large Hadron Collider et la découverte du boson de Higgs – un acte difficile à suivre. Et après?
Nous sommes à un moment vraiment intéressant de l’histoire. Beaucoup de gens considéraient la recherche du boson de Higgs comme la dernière pièce du modèle standard, mais ils recherchaient bien plus que cela. Il y a des indications que nous ne connaissons que quelque chose comme 5% du contenu énergétique de masse de l’univers, et le reste est de la matière noire et de l’énergie noire, mais nous n’en avons aucune idée. Et puis il y a les neutrinos, dont nous ne pouvons pas tout à fait expliquer le comportement. Il y a tellement de choses que nous ne comprenons pas. Imaginez que vous faites un puzzle de 1 000 pièces, que vous venez de terminer un coin et que vous avez ce petit sentiment de réussite, mais le reste est toujours là. Le rôle du Large Hadron Collider, et de ce qui vient après, est de trouver ces prochaines pièces.

L’écriture de ce livre a-t-elle changé votre façon d’aborder votre propre recherche ?
Cela m’a vraiment revigoré et a déplacé certains des doutes que j’avais en tant que scientifique. Vous allez au labo tous les jours, et vous faites des erreurs, et vous recommencez, et finalement vous produisez un résultat, et vous pensez, suis-je le seul à le faire comme ça ? Est-ce que d’autres personnes entrent et font de belles expériences et se sentent tout le temps comme des génies ? En découvrant tous ces poids lourds intellectuels vénérés qui ont remporté des prix Nobel et comment ils ont lutté, vous réalisez que ce n’est pas seulement moi, c’est le processus. Cela m’a donné le sens de l’humour et m’a rendu plus résilient dans ce que je fais.

Votre livre a reçu une très belle présentation de Philip Pullman. Êtes-vous fan de son travail ?
Oui. Nous avons eu quelques échanges sur les chambres à brouillard et les particules de rayons cosmiques et des choses comme ça. Je dois encore le contacter pour lui montrer une véritable chambre à brouillard en état de marche, car je ne suis pas sûr qu’il en ait déjà vu une, et nous sommes tous les deux basés à Oxford, donc s’il a le temps…

  • La matière de tout : douze expériences qui ont changé notre monde est publié par Bloomsbury (£20). Pour soutenir la Gardien et Observateur commandez votre exemplaire sur guardianbookshop.com. Des frais de livraison peuvent s’appliquer

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