Science profonde: qu’est-ce que c’est et comment elle façonnera notre avenir

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Il est bien connu que le World Wide Web a été développé au CERN, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, la grande expérience scientifique basée en France et en Suisse. Moins connue est la longue liste d’autres innovations importantes issues d’une organisation dont le but est de comprendre la physique fondamentale du Big Bang.

La mission du CERN est de découvrir les origines de l’univers. En cours de route, il a développé des technologies qui améliorent la santé des personnes dans le monde. Il a joué un rôle déterminant dans le développement des scanners TEP. La tomographie par émission de positrons produit des images qui permettent aux médecins de rechercher des maladies dans votre corps. Il a joué un rôle central dans le développement de faisceaux de hadrons qui sont utilisés pour un ciblage précis et efficace des tumeurs. Et ses algorithmes d’apprentissage automatique sont utilisés pour améliorer la production de vaccins.

Ses expériences ont été cruciales pour le développement de l’informatique, et la gamme de ses contributions comprend également l’amélioration du génie civil en augmentant la précision des tunneliers. L’anneau de 27 kilomètres d’aimants supraconducteurs du CERN qui composent son grand collisionneur de hadrons nécessitait une construction extrêmement précise. Les engins de forage qui construisent aujourd’hui des tunnels pour les routes et les trains ont bénéficié de la science au CERN.

Qu’est-ce que la science profonde?

La science profonde peut être axée sur la découverte, explorant des questions fondamentales telles que de quoi l’univers est-il fait et qu’est-ce que la vie? Et il peut être axé sur la mission, répondre à la menace existentielle à laquelle le monde est confronté à travers le changement climatique, et répondre à d’autres problèmes difficiles de notre temps; par exemple, la production d’énergie, l’amélioration de la santé et la lutte contre la résistance aux antimicrobiens, ou l’élimination du plastique de nos océans. La science profonde implique des investissements financiers massifs dans les infrastructures physiques et technologiques. Cela nécessite également une collaboration à long terme entre et au sein des organisations qui emploient certaines des personnes les plus intelligentes de la planète.

Le CERN a 60 ans. ITER, le programme international de développement de l’énergie de fusion en France, coûtera environ 20 milliards d’euros à construire. Les premières conceptions d’ITER remontent à la fin des années 1980 et sa construction devrait s’achever en 2024. La planification du projet du génome humain a commencé en 1984 et ses recherches se sont terminées en 2003. La science profonde n’est ni bon marché, ni rapide.

De grandes technologies émergent de la grande science

Bon nombre des technologies utiles qui ont émergé de ces expériences scientifiques résultent des efforts nécessaires pour les mener. L’ordinateur, le laser, l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle et l’outil d’édition de gènes CRISPR / Cas9 peuvent être ajoutés au World Wide Web en tant qu’outils développés pour aider les scientifiques à faire leurs recherches.

L’Autorité britannique de l’énergie atomique (UKAEA), dont la mission est de développer une machine à énergie de fusion, a développé en cours de route des capacités de pointe dans le domaine de la robotique et des nouveaux matériaux, nécessaires pour l’aider à faire ses expériences. Reaction Engines, un leader mondial dans la production de moteurs pour les vols hypersoniques de passagers, a énormément bénéficié de la recherche sur le développement de systèmes d’échappement de chaleur pour l’énergie de fusion, et est basé sur le campus de Culham de l’UKAEA.

Certains des liens entre la science profonde et son application sont complètement inattendus et fortuits. Le Wifi a été développé par des astrophysiciens australiens travaillant pour l’organisme de recherche gouvernemental CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization), lorsqu’ils ont été chargés de développer un réseau sans fil à haut débit.

La recherche sur les faibles rayonnements provenant des profondeurs de l’espace, financée par le Science and Technology Facilities Council du Royaume-Uni, a conduit à une technologie de détection qui est utilisée par la société de technologie de sécurité Thruvision Ltd pour le dépistage des personnes. Les détecteurs d’ondes térahertz, que tout le monde produit naturellement, sont utilisés dans les scanners corporels pour détecter en toute sécurité des objets cachés, tels que des armes et des explosifs, à distance.

L’une des innovations les plus importantes de tous les temps a eu un départ peu propice. En 1989, Tim Berners-Lee a rédigé un article interne au CERN avec le titre peu flatteur: Information Management: A Proposal. Son patron a griffonné «vague mais excitant» en haut du journal. Ni l’un ni l’autre n’aurait pu imaginer l’impact qu’aurait le World Wide Web.

La science profonde a besoin d’un soutien approfondi

Que faut-il pour soutenir la science profonde et améliorer sa capacité à profiter à l’humanité? L’échelle est essentielle, et l’investissement et les compétences nécessaires dépassent souvent la capacité des nations individuelles à les fournir. La science profonde est une activité de collaboration internationale. ITER concerne 35 pays, dont certains qui ne sont pas les meilleurs amis politiques actuellement. Il implique des investissements financiers longs et soutenus, afin de mener la science, et plus tard des financements continus pour soutenir ses applications.

Les compétences requises sont profondes et variées. Celles-ci vont bien au-delà des capacités extraordinaires des scientifiques impliqués et incluent ceux des chaînes d’approvisionnement qui contribuent à la construction et à la conduite de la science. Ils nécessitent des compétences exceptionnelles en matière d’exploitation, de planification et de gestion de projet. Parce que ces grands projets scientifiques sont si exigeants, les compétences dont ils ont besoin contribuent à élever le jeu dans des industries et des professions entières, car ils sont ensuite appliqués dans différents secteurs et circonstances.

Les compétences en gestion sont également d’une importance centrale, notamment pour pouvoir traverser et relier la création et l’application des connaissances. Les bons gestionnaires aident à favoriser une culture parmi les scientifiques qui est orientée vers l’extérieur et soucieux de démontrer la valeur de ce qu’ils font aux citoyens dont les impôts paient pour leurs recherches.

La science profonde apporte d’énormes avantages sociaux et économiques, et étant donné les menaces existentielles auxquelles nous sommes confrontés, nous devrons sûrement compter sur elle pour assurer l’avenir de l’humanité. C’est pourquoi ces efforts massivement coûteux et à très long terme sont cruciaux et irremplaçables. Pourtant, il y a un autre élément à leur contribution. Ils reflètent la curiosité sans fin de l’humanité pour améliorer notre compréhension de l’univers, de notre monde et des êtres qui y vivent. Le CERN vise à comprendre les particules fondamentales, les constituants de base de la matière, en explorant les millisecondes du Big Bang et la création de l’univers. Ces ambitions captent une grande partie de ce qui est noble dans l’humanité.

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