La symétrie est un concept qui nous est familier. On la trouve dans l’art, la musique et l’architecture, mais aussi en biologie, en chimie et en physique. Elle est en nous et autour de nous. De manière moins connue ou moins évidente, les symétries sont présentes également dans l’infiniment grand et l’infiniment petit. Elles sont intimement liées aux lois physiques qui gouvernent notre Univers. C’est donc à ce concept vaste et fondamental que les cinq conférences du colloque Wright vont être dédiées cette année. Il s’agira d’expliquer le rôle fondamental que les symétries jouent dans l’histoire de notre Univers, du Big Bang à la cellule vivante en passant par l’écoulement du temps.
L’Univers, vu dans son ensemble, obéit en effet à de nombreuses symétries. Certaines sont facile à se représenter, comme la symétrie de rotation. Une expérience physique faite en regardant le Nord ou en regardant le Sud donnera le même résultat. La translation temporelle – c’est-à-dire la symétrie dans le temps – implique quant à elle que les résultats d’une expérience seront les mêmes aujourd’hui ou demain. Ces symétries «communes» jouent un rôle essentiel dans le comportement de notre Univers puisque de leur existence découlent les lois de conservation. Par exemple, le fait que l’énergie soit conservée – rien ne se perd, rien ne se crée – est directement lié à la symétrie dans le temps.
Il existe d’autres symétries, plus difficile à se représenter mais tout autant fondamentales, qui gouvernent le comportement des particules élémentaires. Chaque particule de matière possède ainsi ce qu’on appelle une antiparticule qui lui est associée. Les deux sont parfaitement identiques à l’exception de la charge électrique et du moment magnétique qui sont opposés. Mais elles ne peuvent pas coexister. Lorsqu’une particule rencontre son antiparticule, elles s’annihilent transférant toute leur énergie en lumière. Si matière et antimatière avaient été créées en quantités égales au début de l’Univers, alors celui-ci aurait été constitué seulement de lumière. La seule existence de l’Univers montre donc que la symétrie entre les particules et les antiparticules n’est pas parfaitement respectée. Pourquoi? C’est l’une des grandes questions de la physique moderne.
La symétrie, ou la presque-symétrie, est aussi présente dans la construction biologique et son évolution. Cela se constate dans la structure de nombreuses plantes, fleurs, mais aussi dans le corps humain. Comment la vie construit ses formes ? Quel rôle les symétries jouent dans le développement des organismes et dans la physiologie ? Ce sont autant de sujets que nous souhaitons aborder lors de la dernière conférence de notre cycle.
