PORTRAIT

La fascination de l’invisible

Théoricien de l’astrophysique, directeur de recherche au CNRS (FR) à l’Observatoire de Paris-Meudon, Jean-Pierre Luminet a plus d’une corde à son arc de scientifique. Il est aussi écrivain, poète, musicien, dessinateur, et aime monter en scène en tant que «conteur de cosmologie». Un talent qui lui a valu un prix Descartes de la communication en mars 2008(1).

Jean-Pierre Luminet.«Ce n’est pas l’Univers tel qu’il est qui m’interpelle, mais tel qu’il pourrait être.» © Gallimard - C.Hélie

L’histoire pourrait être belle et commencer de manière très classique: il était un petit garçon, vivant dans une région du Sud où les nuits sont claires, qui aimait les étoiles et est devenu astrophysicien. La vérité est plus complexe. Si cet homme est bien né en Provence (FR), ce n’est pas tant la grande ou la petite Ourse qui le séduisent, mais l’insondable noirceur qui les sépare. «Je me suis toujours intéressé à ce que l’on ne voit pas, à essayer de comprendre l’architecture invisible de l’Univers. J’ai écrit quelque part que ce n’était pas l’Univers tel qu’il est, qui m’interpelle, mais tel qu’il pourrait être.» Adolescent, Jean-Pierre Luminet a de l’appétit pour tout: le dessin, la littérature, la musique, la philosophie, les mathématiques… Il n’en perdra rien en route, mais ce qui l’engagera peu à peu dans la voie des sciences vient peut-être de la rencontre avec la pensée grecque. «Héraclite et Parménide, presque sans aucun moyen pratique, ont essayé de se dégager du mythe pur et de comprendre l’Univers, de façon rationnelle, tout en lui conférant également une charge poétique et métaphysique.» Le cosmos de Parménide est clos, fermé, parfait, immuable. Pour Héraclite, l’harmonie se traduit au contraire par le changement perpétuel, la transformation, le mouvement. «Toute la pensée occidentale, aussi bien en philosophie qu’en recherche scientifique, balance perpétuellement entre ces deux préférences, ces deux grands sentiments esthétiques du monde.»

Trous noirs

À 15 ans, il sera ensuite interpellé par une petite phrase découverte dans une encyclopédie d’astronomie. «Je me souviens d’un article résumant la théorie de la relativité générale, où l’auteur expliquait que l’espace pouvait être perçu sous la forme d’un mollusque.» De quoi alimenter l’imagination. Et d’opter un peu plus tard pour les mathématiques, qui l’amèneront à étudier d’autres mollusques – ceux révélés par les équations de Gauss – avant de lui ouvrir les portes de la cosmologie. Nous sommes dans les années soixante-dix et la théorie du Big Bang devient la référence majeure des astrophysiciens pour décrire le commencement de l’Univers.

Luminet est passionné par les intuitions du fondateur – souvent méconnu – de cet extraordinaire concept, le chanoine belge Georges Lemaître, dont il écrira plus tard une biographie. «Lemaître n’était pas seulement le père du Big Bang, il avait aussi pressenti l’existence des trous noirs», ces mystérieux et puissants puits d’attraction capables d’absorber toutes les matières stellaires qui les environnent. En 1979, Luminet sera parmi les premiers à tenter d’écrire une formalisation mathématique de ces régions secrètes de l’espace. «J’ai calculé par ordinateur l’aspect d’un trou noir ‘habillé’. Il peut vivre en couple avec une étoile et attirer la matière gazeuse de celle-ci, qu’il absorbe et qui brille alors de tous ses feux.»

À l’aide d’une balle de golf ou d’une boule de billard s’enfonçant dans un bas résille, Jean-Pierre Luminet est capable de décrire et faire comprendre à un public non initié le mécanisme de ces dévoreurs de matière. Il raconte comme personne les mini trous noirs primordiaux contemporains du Big Bang, les trous noirs stellaires correspondant à l’effondrement d’étoiles massives, les trous noirs intermédiaires, les trous noirs super massifs (plusieurs millions de masses solaires) qui se trouvent au centre de chaque galaxie – donc de notre Voie lactée. «Dans ce cas précis, on réfléchit à la façon dont un trou noir peut briser des étoiles tout entières, qui s’approcheraient trop près, mais sans tomber dedans. Elles s’aplatissent, rebondissent et explosent. C’est ce que j’ai appelé des ‘crêpes stellaires flambées’, parce que les étoiles sont comme écrasées avant de devenir très lumineuses. Depuis quelques années, les télescopes peuvent détecter ces phénomènes.»

Univers chiffonné

Une autre hypothèse personnelle de Jean- Pierre Luminet, qui sera également appuyée par l’observation, est la conception de l’«univers chiffonné». Cette métaphore vise à démontrer que, même s’il n’est pas infini, l’Univers ne connaît ni borne, ni limite. Sa forme même aurait une complexité telle qu’elle permet aux rayons lumineux de voyager de plusieurs manières entre deux points donnés, à la façon démultipliée dont, dans un espace clos, plusieurs miroirs peuvent renvoyer à l’infini des images distinctes d’un même objet. On peut donc s’y transporter sans relâche, avec l’impression de se mouvoir dans un espace plus vaste qu’il n’est en réalité.

Semblable à l’intérieur d’une sphère bordée par 12 pentagones légèrement incurvés et «recollés», cet univers dit chiffonné n’est pas sans rapport avec l’espace dodécaédrique imaginé par Poincaré (1906) bien avant l’invention de la relativité générale ou la découverte de l’expansion de l’Univers. «J’ai introduit ce concept dans un climat de scepticisme de la part des cosmologistes». Cependant, en 2003, des indices de sa validité sont venus des observations du satellite du WMAP de la NASA sur le rayonnement fossile émis par l’Univers 400 000 ans après le Big Bang. «Certains physiciens sont très attachés à une confirmation. Ceux qui ont l’esprit plus mathématicien y sont plus indifférents. Je me situerais entre les deux. Ce qui m’intéresse, c’est d’explorer des voies nouvelles, auxquelles personne n’a pensé. S’il y a en plus confirmation expérimentale, c’est la cerise sur le gâteau…»

Transmission

Jean-Pierre Luminet louvoie avec la plus grande aisance d’un domaine à d’autres. «En quelques heures, je peux faire des équations, passer à l’écriture d’un poème, continuer un essai ou un roman, préparer un exposé… L’art et la science me semblent néanmoins des domaines distincts. Je me méfie des confusions de frontières, même si je me rends compte que mes recherches en physique mathématique font évoluer ma poésie et plus généralement mon écriture.» Ce nomade aime passer d’un pays ou d’un continent à l’autre pour partager l’esprit d’aventure des explorateurs astrophysiciens. Sollicité un peu partout, il considère comme essentiel d’expliquer l’Univers aussi bien à des enfants qu’à des dirigeants et des cadres. «Il me semble important de présenter les concepts nouveaux et les changements de paradigme proposés par la science moderne et de favoriser ainsi la prise en compte des idées nouvelles par tous les acteurs de la société.» Au-delà de la science, il se plaît aussi aux approches transversales, par exemple au sujet des rapports entre la recherche et la création. «J’essaie d’analyser comment fonctionne l’imaginaire du scientifique et de l’artiste, de trouver des parallèles dans l’histoire. Si vous prenez un objet de la science, comme par exemple le concept de trou noir, vous verrez qu’il y a derrière ce mot un archétype de la pensée – le gouffre qui absorbe tout… Ce concept peut se décliner dans d’autres formes d’expression, telles le soleil noir chez Rimbaud, Edgard Poe ou Max Ernst.»

Imaginaires

La création (non scientifique) fait aussi partie de la vie de Jean-Pierre Luminet. Ses dessins et gravures reflètent notamment ses interrogations sur l’espace et certaines de ses architectures imaginaires rappellent celles du Néerlandais Maurits Cornelis Escher. Sa plus grande passion est sans doute la musique – il compose, joue au piano, et a notamment co-réalisé Le noir de l’étoile, avec Gérard Grisey (élève de Messiaen et de Dutilleux). Cette oeuvre pour six percussionnistes, une bande magnétique et la transmission in situ de signaux astronomiques a été récompensée par l’Académie Charles Cros. Ses essais scientifiques, qui sont plus des ouvrages de diffusion du savoir que de vulgarisation, sont nombreux, de même que ses romans, traduits dans diverses langues. Le dernier, La discorde céleste présente deux héros opposés, Tycho Brahé et Johann Kepler, dont les vies croisées montrent comment leurs travaux permettront à Newton d’expliquer la mécanique céleste par la loi d’attraction universelle (2). Un touche à tout, Luminet? En tout cas un «multi-doué». Les prix qu’il a gagnés dans différents domaines ne se comptent plus. Mais il a peut-être un faible pour le cadeau que lui ont fait ses pairs en baptisant de son nom l’astéroïde 5523, découvert en 1991. Luminet n’a pas encore de rue, mais déjà une planète.

Christine Rugemer

cordis.europa.eu/science-society/descartes/home.html
Pour connaître la liste des oeuvres diverses (scientifiques et autres) de Jean-Pierre Luminet, dans toutes les langues, voir luth2.obspm.fr/~luminet/. Voir également le CD consacré à Jean-Pierre Luminet dans la collection CIRCO, La Recherche nous est contée, co-édité par Gallimard et le CNRS – www.cnrs.fr/cnrs-images/circo.

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