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Est-ce que vous vous êtes déjà posé des questions sur la nature de l'Univers ?
Have you ever asked yourself about the actual nature of the universe?
Je ne parle pas d'un Univers abstrait, je parle de notre Univers, celui dans lequel on habite, celui dans lequel vous êtes vous.
I'm not talking about any abstract universe but our universe, the one in which we all live, the one where you are now.
Est-ce que vous vous êtes déjà demandé de quoi était composé votre corps, l'air que vous respirez, même les chaises sur lesquelles vous êtes assis ?
Have you ever thought about what you body was really made of? Or the air you breathe or even the very chair you are sitting on?
Si jamais la réponse est oui, alors vous avez peut-être remarqué qu'il existe autour de nous des indices qui nous permettent de déchiffrer un petit peu tout ça.
If the answer is yes, then you might have noticed that around you you can find clues that can help you decode all that.
Par exemple, si je prends mon verre, il y a de l'eau dedans, et que je vous lance dessus, hop, ah il y en a quelques-uns qui s'écartent un petit peu.
For example, if I grab my glass, you see there is water in it, and I throw it at you, here, some of you would move aside a little.
Personne dans la salle, ni nulle part sur Terre, ne s'est dit que, une fois lancée, l'eau qui vole va s'arrêter au milieu, faire demi-tour et revenir dans mon verre.
Nobody in this room, or anywhere else on Earth ever thought that once you throw the water, it would stop halfway in the air turn around and go back into my glass.
Pourquoi ?
And why is that?
Parce que nous avons tous lintuition qu'il existe des lois dans la nature, et que ces lois ne peuvent pas être violées.
We all have this feeling that some laws of Nature actually exist, and that those very laws cannot be broken.
Le but de la physique théorique, c'est de découvrir ces lois.
The aim of theoretical physics is to figure out what those laws are.
Il faut admettre que nous, les humains, on est plutôt bon pour faire ça .
One have to admit that, as humans, we are rather good at that.
Je vous donne juste une petite idée.
Just to give you an idea.
Depuis Newton, on peut décrire tout ce qu'il se passe autour de nous, le comportement de tous les objets, c'est bon, on sait faire.
Since Newton, we can all describe every single thing that is happening around us, including the state of objects. That, we know how to do.
Mais depuis Newton, on est allé un petit peu plus loin.
But since Newton, we went a little further than that.
On est même rentré dans un monde qui est au-delà de nos sens.
We even entered a world that goes beyond our senses.
Un monde dans lequel notre intuition ne marche plus.
A world in which our intuition no longer applies.
C'est un monde merveilleux, vous allez voir.
It is a wonderful world, and I'll tell you why.
En 1905, Albert Einstein nous a appris que la lumière était faite de petits paquets d'énergie.
In 1905, Albert Einstein taught us that light is made of tiny pieces of energy.
Des petits paquets, en latin, ça se dit "quanta".
In Latin, "tiny pieces" would be translated as "quanta."
Ce qu'Einstein a fait, avec d'autres, c'était d'ouvrir un nouveau monde, celui de la mécanique quantique, la physique quantique, le monde du minuscule, le monde des rayons lumineux.
What Einstein and other fellows did, was to open us up on a new world, the world of quantum mechanics and quantum physics, a tiny world that is the world of luminous rays.
Mais voilà que si je vous propose de vous projeter en imaginaire en 1924 à Paris, il y a un jeune scientifique français qui vient de publier sa thèse.
I'll ask you to imagine that, for a moment, you are in 1942 in Paris, where a young scientist just got his thesis published.
Il a 32 ans, il s'appelle Louis de Broglie et il affirme quelque chose d'extraordinaire.
He is 32, and his name is Louis de Broglie, and he states something extraordinary.
Calculs à l'appui, il nous dit que finalement, lumière et matière - cette lumière qui est autour de nous, et cette matière dont vos corps sont faits - ne sont pas si différents que ça.
In support of his calculations, he states the light that is around us, and this matter that your bodies are made of are not that different from one another.
La matière elle-même est faite de petits paquets d'énergie.
The matter would actually be made of those tiny pieces of energy.
Donc la matière elle-même obéit aux lois du monde quantique.
That would mean that matter itself would follow the laws of quantum science.
Rien que pour ça, De Broglie a vécu le rêve de tous les doctorants de la planète, à savoir recevoir, 7 ans plus tard, le prix Nobel pour sa thèse.
And just for this, De Broglie achieved the dream of every PhD student on earth, that is to say receiving a Nobel Prize for his thesis, 7 years later.
C'est quand même pas mal.
And that's not so bad after all.
Un des pères fondateurs de la physique quantique, s'est immédiatement emparé de cette idée et il s'est mis cette tâche, d'essayer de découvrir grâce à ça le fonctionnement de l'ensemble du monde du tout petit.
On the founding fathers of quantum physics immediately got his hands on this idea and started to work on trying to find out how the whole world of the infinitely small works. And guess what?
Et figurez-vous qu'il a réussi, il a trouvé une équation, qui s'appelle l'équation de Schrödinger, qui décrit la façon dont se comportent toutes les particules de notre Univers.
He succeeded in finding an equation that he named the Schrödinger's equation. It describes the way particles behave within our universe.
Il a un petit peu fait, si vous voulez, pour le monde du minuscule, ce que Newton avait fait pour le monde qui nous entoure.
In a few words, he did for the world of the infinitely small what Newton did for the world around.
Si vous tirez une flèche, Newton vous dit elle va tomber.
If you shoot an arrow, Newton would tell you where it will land.
Si vous lancez une particule, eh bien Schrödinger vous décrit ce qu'elle va devenir.
If you throw a particle, well, Schrödinger would tell you what it will become.
Manque de pot, les particules, dans le monde du tout petit, c'est pas comme des flèches.
Unfortunately, in the world of the infinitely small, particles are no arrows.
C'est même pas comme des petites balles.
They are not even like small balls.
Il faut à la place imaginer une sorte de nuage, avec plein de mini balles partout, qui sont soit , soit pas , qui existent, qui n'existent pas, qui sont superposées en même temps et qui sont un petit peu partout.
Instead, you have to imagine a kind of cloud filled with small balls that are either present or missing, that exist or don't exist and that are overlaid and that are almost everywhere.
L'équation de Schrödinger nous décrit comment ce nuage- va évoluer dans le temps.
Schrödinger's equation describes how this cloud will evolve through time.
Et ce qu'il a trouvé est extrêmement bizarre.
And what he eventually found was very strange.
Pour vous donner une idée de ce que cela voudrait dire dans notre monde à nous, il a conçu une expérience de pensée qui s'appelle l'expérience du chat de Schrödinger.
Just to give you an idea of what it could mean from our world's perspective, he came up with a thought experiment he named the Schrödinger's cat experiment.
L'expérience, la voici : dans cette boite, il y a un chat.
Here it goes: in this box, there is a cat.
(Miaulements) Ah !
(Mioawing) Ah!
Il dormait peut-être un petit peu, en tout cas il y a un chat.
It might have been sleeping, anyhow, there is a cat.
Mais il n'y a pas que un chat.
But there is more than a cat.
Il n'avait pas l'air très content parce qu'à côté de lui, Schrödinger a mis - moi aussi du coup - une substance radioactive.
It didn't sound very happy, because on its side Schrödinger placed, and so did I, a radioactive substance.
Une substance radioactive, c'est quoi ?
What is a radioactive substance?
C'est une substance qui peut se casser en deux.
It is a substance we can split into two.
C'est pour ça qu'on vous a fait signer une décharge au premier rang, c'est parce que c'est radioactif -dedans.
That's why the first row had to sign the legal discharge earlier, it's because it is radioactive in there.
C'est une substance qui peut se casser en deux spontanément, sans qu'on puisse prévoir à l'avance, quand ça va avoir lieu.
So, we have a substance that can be split into two without us knowing in advance whether or not it will happen.
Donc il y a cette petite substance à l'intérieur, et celle que j'ai mise a une chance sur deux de se casser, de se désintégrer entre maintenant et la fin de l'expérience.
So, there is this little substance inside and with the one I place here, there is a 50/50 chance it will break, or be blown apart between now and the end of the experiment.
Mais il n'a pas fait que ça, Schrödinger.
But Schrödinger did not only did that.
À côté de cette petite substance, il a mis un dispositif aussi ingénieux que sadique qui fait que si jamais la substance se désintègre, un poison est libéré, et le chat meurt.
With this little substance, he added a device, as smart as sadistic, that would release a poison and eventually kill the cat in case the substance blows away.
Si la substance ne se désintègre pas, le chat est tranquille.
If on the contrary the substance stays as is, the cat is safe.
Les lois de la physique quantique nous disent que tant que je n'ai pas regardé à l'intérieur, tant que je n'ai pas ouvert la boîte, la substance radioactive s'est désintégrée et ne s'est pas désintégrée en même temps.
The laws of quantum physics tell us as long as no-one has looked inside, as long as no-one opened the box, the radioactive substance has blown away but at the same time, hasn't.
Ce qui veut dire que le poison a été libéré et n'a pas été libéré.
It means the poison has and hasn't been released.
Ce qui veut dire que le chat à l'intérieur n'est pas mort ou vivant, mais mort et vivant.
Consequently, the cat inside is not dead or alive, but dead and alive.
Ça parait complètement absurde, je suis d'accord avec vous.
It sounds completely insane, I agree.
Mais, c'est ce que disent les maths, ils sont formels !
But after all, that's what maths tells us, and they are positive.
Si les lois de la physique quantique telles qu'on les connaît sont valides, Schrödinger avec son équation, dit qu'il y a -dedans un chat à la fois mort et vivant.
If the laws of quantum physics as we know them are correct then Schrödinger and his equation will tell you that in this box, the cat is both dead an alive.
Je vous propose qu'on vérifie tout de suite.
Let's have look.
(Miaulements) Ah, déjà il n'est pas mort, c'est déjà bien.
(Miaowing) Well, at least it's not dead, which is good.
Mais figurez-vous qu'il n'y en avait qu'un.
But you see, there was only one cat.
Comme vous vous y attendiez peut-être.
As you might have expected.
Vous êtes peut-être aussi rassurés que le chat soit vivant et non pas mort.
And you might be a bit relieved that the cat is alive and not dead.
Mais figurez-vous que moi, ça me perturbe beaucoup qu'il n'y ait qu'un seul chat à l'intérieur.
But you know, as for me, it disturbs me a lot that there is only one cat inside.
Parce que je crois aux maths, je crois à la physique qui est derrière.
I believe in maths, I believe in the physics that's behind it.
Et si les maths disent qu'il devrait y avoir deux chats à l'intérieur, la question c'est : il est passé le chat mort ?
And if maths says that there should be two cats inside the questions is: where is the dead cat now?
Il devrait être , il n'est pas , il est ?
It should then be there but is not. So where is it?
On peut croire ça aussi absurde, mais des scientifiques sont payés pour essayer de répondre à cette question.
As crazy as it sounds, scientists are actually paid to try and answer this very question.
(Rires) Et ils ont même été payés pendant des années.
(Laughter) They were even paid for years.
Schrödinger a fait cette expérience de pensée, il l'a publiée en 1935.
Schrödinger published this thought experiment in 1935.
Pendant une dizaine d'années après ça, même presque 20 ans, quasi tous les scientifiques de la planète ont cherché le chat mort !
For a decade after that, maybe even two, almost all the scientist on earth have been looking for the dead cat.
Jusqu'à ce qu'un jeune américain du nom de Hugh Everett III, arrive avec une solution complètement hallucinante !
Up until a young American named Hugh Everett III came up with an incredible solution.
Il s'est dit que si Einstein et De Broglie ont raison, ce qui semble être le cas, donc la matière et la lumière sont quantiques, vu que notre Univers entier est fait de matière et de lumière, il n'y a absolument aucune raison que l'Univers tout entier ne soit pas lui-même quantique.
He thought to himself that if Einstein and De Broglie were really right, which seemed to be the case, then light and matter are quantum since our whole universe is made of light and matter, then, there is no reason at all that the universe itself would not be quantum.
Et donc, une superposition d'états de lui-même, dans lequel il y a plein de possibles.
And consequently, a superposition within its different states, where there are many possibles.
Ce qu'il veut dire, c'est que, au moment j'ai ouvert la boîte, les deux chats étaient dedans avant.
What he means is that when I opened the box, two cats were inside.
Et au moment je l'ai ouverte, notre Univers tout entier s'est scindé en deux.
And when I opened it, our whole universe split into two.
Dans un des deux, celui dans lequel on vivait nous, le chat était vivant.
In one of them, the one where we lived, the cat was alive.
Dans l'autre, le chat était mort.
In the other it was dead.
Cet univers-, c'est un univers parallèle au nôtre, qui va vivre sa vie ad vitam eternam.
This very universe would be universe parallel to ours that would remain forever.
On m'a dit qu'à la fin d'un de ses cours sur la physique quantique, Einstein a dit à ses élèves : « Si vous m'avez compris, c'est que je n'ai pas été clair. »
I was told that at the end of one his lessons on quantum physics, Einstein told his students, "If you understood what I said, it means I wasn't clear enough."
(Rires) Eh bien, Hugh Everett III n'a pas eu le prix Nobel pour avoir publié ce papier pour sa thèse, au contraire, il a abandonné la physique en se disant « C'est nimporte quoi. ».
(Laughter) Hugh Everett III didn't get the Nobel Prize because he published this paper with his thesis on the contrary, he abandoned physics, thinking it was rubbish.
(Rires) Pourtant, il avait peut-être raison.
(Laughter) He might have been right though.
Mais pour vérifier ça à son époque, il aurait fallu pouvoir voir des atomes un par un.
But at the time, to check his theory would mean we would need to see every single atom.
Les voir dans des états superposés, et les expérimenter, et les regarder.
See them in their overlapping state, to try them out and actually observe them.
À son époque, expérimentalement, c'était complètement exclu.
Then again, at this time, it was experimentally out of the question.
Mais pas à notre époque.
But not now anymore.
À la fin des années 1990, dans les laboratoires de lÉcole Normale à Paris, l'équipe du professeur Serge Haroche a réussi l'exploit de créer une expérience dite du type Chat de Schrödinger.
At the end of 1990s, in the Teacher Training College's laboratories in Paris Pr. Serge Haroche's team succeeded in creating an experiment categorized as "Schrödinger's cat-like."
Pas avec un chat, mais avec des atomes, des gros atomes et de la lumière.
It wasn't with a cat, but with big atoms and light.
Et ce qu'il a vu dans son expérience, c'est que les atomes étaient dans des états superposés.
And from this experiment, he could see that atoms were in overlapping states.
L'équivalent d'un chat, à la fois mort et vivant.
The same kind as a cat both dead and alive.
Il a même vu un de ces deux états disparaître pour n'en laisser plus qu'un et donner d'une certaine manière naissance au monde auquel nous, on est habitué.
He even saw those two states vanish to leave space for only one, and, in a certain way, to give birth to the world we got used to living in.
Cette expérience- lui a valu, il y a 3 ans, le Prix Nobel de physique.
This very experiment got him the Nobel Prize in Physics 3 years ago.
On est parti de 1924, avec le Prix Nobel de Louis De Broglie, on est arrivé en 2012 avec le Prix Nobel de Serge Haroche, en suivant une idée qui nous a fait traverser une époque et des territoires.
We started in 1924 with Louis de Broglie's Nobel Prize and arrived in 2012 with Serge Haroche's, following an idea where we traveled different times and lands.
Pourquoi est-ce que je vous ai raconté tout ça ?
Why did I tell you all this?
Pourquoi est-ce qu'on a suivi les élucubrations de tous ces scientifiques à moitié fous qui annoncent que des chats sont à la fois morts et vivants, qu'il y a des univers parallèles partout ?
Why did we follow the hare-brain ideas of all those loony scientists talking about cats dead-alive cats and parallel universe all over the place?
Est-ce que ça nous sert à quelque chose ?
Is it of any use?
Honnêtement je comprendrais très bien que vous ne compreniez pas du tout pourquoi on finance la recherche.
I could honestly understand that you wouldn't get why we actually fund research.
Mais, il se trouve que vous auriez tort.
But, it turns out you'd be wrong.
Des découvertes de De Broglie, et de l'équation de Shrödinger sont nés tous les objets que vous utilisez aujourd'hui.
From Broglie's discoveries to Schrödinger's equation many everyday life objects have seen the light of day.
Les ordinateurs, les téléphones portables, les lasers, quasiment tous les outils médicaux que vous pouvez trouver dans les hôpitaux.
Computers, mobile phones, lasers and almost all medical equipment you can find in a hospital.
"Et la découverte d'Haroche alors ?" me demanderez-vous.
But some of you will ask, "What about Haroche's discovery?"
Eh bien figurez-vous que elle donne la possibilité d'une révolution industrielle, technologique.
Well, it turns out that it allows for a new industrial and technology revolution.
En réussissant à voir l'équivalent du chat mort et vivant, il a ouvert la voie aux ordinateurs du futur, qui s'appellent les ordinateurs quantiques.
By succeeding in considering the cat as both dead and alive he opened the way to computers of the future that they call quantum computers.
Un ordinateur quantique, c'est une machine qui utilise dans son cœur la superposition des états des atomes.
A quantum computer is a machine that uses the overlay of atoms state within its heart.
Vous me suivez ?
Does that makes sense?
Grâce à ça, ces petits atomes et ces machines sont capables de faire des calculs comme s'ils étaient simultanément dans des milliards d'univers parallèles.
Thanks to this system, those small atoms and those machines are capable of calculating as if they were in billions of different parallel universes at the same time.
Ce qui veut dire qu'un seul de ces ordinateurs- ferait ressembler quasiment l'ensemble de tous les ordinateurs qu'on a aujourd'hui à des bouliers.
This means a single one of these computers would make all of the computers we have nowadays look like abaci.
Ce serait aussi primitif que ça.
That's just that simple.
La recherche fondamentale est une discipline qui est assez discrète, parfois même complètement silencieuse.
Fundamental research is a rather understated discipline, that can sometimes be completely secret.
Pourtant, elle est à la source de révolutions et les génies qui sont derrière, peuvent naître un peu partout, ici ou ailleurs.
Yet, it is the origin of many revolutions and the genies behind them can emerge anytime and anywhere.
Je vous donne juste un exemple.
Here is an example.
Serge Haroche - celui dont on vient de parler - est à Casablanca au Maroc.
Serge Haroche - the same man we talked about earlier - was born in Casablanca, Morocco.
Il est arrivé en France à l'âge de 12 ans.
He arrived in France when he was 12.
Donc une petite parenthèse : si à l'époque on avait fermé nos frontières, on aurait privé la France d'un prix Nobel de physique et de ses potentielles applications hallucinantes.
A small digression: if we had closed our borders back then, France would have lost a Nobel Prize and its potential, amazing applications.
Les connaissances scientifiques appartiennent à absolument tout le monde, à vous, à moi, aux enfants qui naissent ici, aux enfants qui naissent ailleurs.
Scientific knowledge belong to every single person, you, me, newborns here, or somewhere else on Earth.
C'est de notre devoir de les partager et de les transmettre.
It is our duty to share and pass it on.
C'est pour le bien de tous que je dis ça.
It is for everyone's sake that I tell you this.
Parce qu'il est fort probable, il est même tout à fait possible, que ce soit un enfant d'ailleurs qui aujourd'hui tienne dans ses mains les clés de notre futur à nous, pas celui d'un univers parallèle.
Besides, it is very likely that, in the future, a child from another country will hold the keys of our future here and not of a parallel universe.
Je vous remercie.
Thank you very much.
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