«Insécable» : c'est l'étymologie du mot atome, constituant supposé initialement élémentaire de toutes les substances qui nous entourent. Au cours du XXe siècle, grâce à des expériences faisant s'entrechoquer des particules, les physiciens ont zoomé à l'intérieur de cet atome, pénétrant toujours plus profondément, jusqu'aux entités les plus petites et les plus élémentaires : l'électron et les quarks. Mais aller plus loin à l'aide des accélérateurs de particules est devenu difficile et pose d'immenses défis techniques.

L'année 2023 marque le centenaire de la découverte de la nature ondulatoire des atomes par le Français Louis de Broglie (1892-1987). C'est cette nature intime de la matière qui se manifeste de façon spectaculaire à basse température. Depuis 1995, les physiciens savent préparer certains types d'atomes dans un état de la matière qui exacerbe leurs propriétés quantiques : le condensat de Bose-Einstein. Les progrès dans la manipulation de ces minuscules entités ont récemment permis de fabriquer des machines quantiques qui, sans être universelles, sont capables de simuler des systèmes quantiques dont la compréhension est inaccessible par des moyens habituels.

Quarks, gluons, bosons, anti-matière... Ursula Bassler est une spécialiste des particules fondamentales qui composent la matière. Son parcours exceptionnel entre différents centres de recherche en Allemagne (DESY), aux États-Unis (Fermilab), en France et en Suisse (CERN) lui permet d'avoir une vision globale de ce domaine fascinant. Une quête entre les deux infinis qui continue de la passionner.

Observer le vivant dans ses moindres détails, décrypter la matière... Grâce à des outils de plus en plus complexes – de la cryomicroscopie électronique au collisionneur de particules – et même grâce à l'astrophysique, les scientifiques repoussent les frontières du «visible».