La médaille de l’IAP permet d’honorer un astronome ou un physicien qui s’est particulièrement illustré dans les grandes thématiques de recherche abordées lors des colloques de l’IAP, et de porter cette reconnaissance à l’attention du grand public et des jeunes scientifiques. Ces colloques, à l’image des recherches les plus marquantes menées dans notre institut, sont consacrés aux problèmes les plus actuels de la cosmologie, de l’astrophysique et de la planétologie. L’attribution de cette médaille veut aussi rappeler que la recherche porte toujours les fruits d’un effort collectif qui transcende les frontières, les cultures et le temps.

Cette année, le colloque de l’IAP réunit les plus grands spécialistes mondiaux de la théorie de l’inflation, cette phase d’expansion accélérée de l’Univers dans les toutes premières fractions de secondes, si riche de conséquences pour son histoire ultérieure, et en particulier la formation des galaxies comme la nôtre. Les bases de cette théorie ont été jetées il y a vingt-cinq ans, et depuis, les mesures expérimentales n’ont cessé d’en valider les prédictions diverses avec un degré de précision croissant.

Sur ce thème, plusieurs physiciens auraient pu être honorés de la médaille de l’IAP, mais le nom du Professeur Andrei Linde s’est imposé pour ses nombreuses contributions à la création et au développement de la cosmologie inflationnaire. Professeur à l’Université de Stanford, Andrei Linde est sans conteste l’un des physiciens qui aura le plus marqué le développement de la cosmologie moderne. Il est notamment l’auteur de plus de deux cents publications dans des revues à comité de lecture, de deux ouvrages de référence sur le sujet de l’inflation ; ses travaux ont recueilli plus de dix-huit mille citations et lui ont valu de nombreux prix scientifiques, dont la Médaille Oskar Klein 2001, la Médaille Dirac 2002 et le Prix de la Fondation Humboldt 2004.

Ses contributions au développement de la cosmologie inflationnaire ont été nombreuses et toutes de très grande portée, depuis les premiers pas de cette théorie de l’inflation jusqu’à nos jours. Ainsi, faisant immédiatement suite à la publication du travail du Professeur Alan Guth sur l’intérêt d’une phase d’inflation pour la résolution des problèmes dits de l’horizon et de la platitude en cosmologie, le Professeur Andrei Linde a démontré qu’un épisode inflationnaire pouvait également résoudre les problèmes de l’isotropie et de l’homogénéité du modèle standard du « Big-bang chaud », qui n’ont pas de solution alternative connue.

Peu de temps après, le Professeur Andrei Linde a élaboré le premier modèle théorique concret qui réalise avec succès cette phase d’expansion accélérée : l’ « inflation chaotique ». Par la suite, il a conçu le modèle d’ « inflation hybride », considéré aujourd’hui comme l’un des modèles les plus motivés du point de vue de la physique des hautes énergies.
Andrei Linde est également à l’origine, en collaboration avec le Professeur Alex Vilenkin, de l’idée d’ « inflation éternelle », qui décrit notre Univers comme une bulle créée par l’inflation d’une petite partie d’un Univers plus vaste, chaque morceau de cet Univers pouvant engendrer une telle bulle qui à son tour pourrait donner naissance à zéro, une ou plusieurs autres bulles. Cet Univers auto-reproductif, dans lequel les constantes fondamentales pourraient prendre des valeurs différentes dans les différents Univers-bulles, trouve aujourd’hui un fort soutien dans l’application de la théorie des super-cordes à la cosmologie. Ce lien entre physique des hautes énergies et inflation cosmologique, entre infiniment petit et infiniment grand, se place au cœur des travaux de recherches les plus récents d’Andrei Linde.

D’autres contributions majeures du Professeur Andrei Linde concernent la transition entre l’époque inflationnaire et l’ère de rayonnement, cette phase de l'Univers radiatif qui doit précéder l’époque de la synthèse des éléments légers dans le cadre du « Big-bang chaud ». En particulier, Andrei Linde a co-découvert le mécanisme du préchauffage inflationnaire avec les Professeurs Lev Kofman et Alex Starobinski, faisant suite aux travaux des Professeurs Robert Brandenberger et Jennie Traschen. Ce processus physique doit être un agent important de cette transition entre deux ères de l’histoire de notre Univers, qui diffèrent de façon radicale, tant par leur dynamique que par leur contenu matériel. Il fait aujourd’hui l’objet de nombreuses recherches et sera l’objet d’une session de la conférence.

Les travaux du Professeur Andrei Linde sont donc à l’image de cette cosmologie d’Univers-bulles, car chacune de ses contributions ouvre la voie à un nouvel axe de recherches, lui-même fécond d’avancées majeures dans la quête de nos origines ultimes. La cosmologie inflationnaire est aujourd’hui, grâce aux travaux du Professeur Andrei Linde, un domaine de recherche à part entière, à la croisée de plusieurs disciplines scientifiques : cosmologie, astrophysique, physique des hautes énergies et physique des particules.

La médaille de l’IAP doit honorer un physicien ou un astronome en reconnaissance du mérite de ses travaux scientifiques. Mais aujourd’hui, la remise de cette médaille au Professeur Andrei Linde honore l’Institut d’astrophysique de Paris.
 

Laurent Vigroux et Andrei Linde

(photo : Delphine Charbonneau)

juin 2006