Cet axe de recherche examine comment les révolutions technologiques, des lunettes anciennes aux satellites et accélérateurs de particules modernes, ont transformé nos modèles cosmologiques et nos théories scientifiques. Il analyse également l'impact de ces avancées techniques sur l'évolution des conceptions philosophiques et des méthodologies liées à l'étude de l'Univers. Par ailleurs, l'étude des représentations artistiques, des instruments anciens et des horloges astronomiques permet d'explorer le patrimoine scientifique et la façon dont l'humanité a imaginé le Cosmos. Enfin, en partenariat avec des initiatives spécifiques, le projet retrace l'histoire et l'épistémologie de la physique spatiale du XXe siècle, devenue aujourd'hui une science de précision grâce à l'accumulation massive de données.

Cet axe explore les méthodes scientifiques communes aux différentes disciplines, telles que la modélisation et l'analyse statistique, tout en y apportant une réflexion épistémologique et critique grâce aux sciences humaines et sociales. Il intègre également une approche de l'histoire de l'art sur la « graphie du Cosmos », comparant les visualisations scientifiques modernes (cartes du ciel, diagrammes) aux représentations artistiques pour analyser comment l'information visuelle transmet un message et ses biais. La question des données est centrale, englobant leur acquisition, leur stockage, leur préservation ainsi que les politiques de diffusion et de soutenabilité de ces connaissances. Enfin, ce projet rejoint les enjeux de la relation entre science et société à travers l'étude de la science participative, qui implique le grand public dans l'interprétation des données spatiales.

Cet axe étudie l'évolution de la perception humaine de l'Univers à travers les siècles ainsi que les cosmogonies, qui sont les récits des origines du monde selon les cultures. Il analyse comment ces visions historiques, culturelles et mythologiques continuent d'influencer notre conception contemporaine du Cosmos. Le projet examine également la transmission des découvertes scientifiques vers le grand public et la manière dont la société s'en empare, à travers la littérature ou le spectacle vivant, pour nourrir ses propres représentations et croyances. Enfin, en lien avec le projet SOUND, cet axe s'intéresse aux sciences participatives et utilise la sociologie pour analyser les mécanismes de remise en question de la science au sein de la société.

Pour répondre aux avancées remarquables en physique du Cosmos, la recherche et la formation à Sorbonne Université se structurent autour de trois sous-thèmes naturels. Le premier volet explore l'Univers primordial à travers la physique des hautes énergies, notamment grâce à la future phase haute luminosité du grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN. Dans ce domaine, les théoriciens étudient de nouveaux candidats pour la matière noire, tels que les axions et les trous noirs primordiaux, délaissant progressivement le paradigme des WIMP. Parallèlement, la théorie des cordes et des branes progresse afin d'offrir une compréhension unifiée de l'Univers primitif. Le second volet s'intéresse à la structuration de la matière, marqué par les résultats récents de l'instrument DESI qui suggèrent que l'énergie noire pourrait être dynamique plutôt que constante. Cette découverte majeure ouvre la voie à de nouveaux scénarios cosmologiques et bouscule nos représentations de l'expansion de l'Univers. De plus, les données du télescope spatial JWST révolutionnent la compréhension de l'assemblage des toutes premières galaxies. Le troisième volet concerne l'astronomie multi-messagers, une discipline en pleine maturité qui détecte désormais de manière routinière des ondes gravitationnelles. Enfin, les découvertes récentes du télescope marin KM3Net sur les neutrinos hautement énergétiques et le lancement en 2024 de la mission spatiale SVOM sur les sursauts gamma éclairent les phénomènes les plus cataclysmiques de l'Univers. Les scientifiques de la communauté restent pleinement engagés dans la conception des futurs grands projets du domaine, à l'image du télescope Einstein.

L’Institut COSMOS place ses relations avec la société au cœur de son rayonnement, en misant sur le partage des savoirs et l'implication du grand public dans des projets de science participative. Les chercheurs mèneront une étude réflexive sur leurs propres pratiques de vulgarisation et sur l'optimisation des outils numériques et des protocoles collaboratifs. Cet axe interdisciplinaire s'intéressera également à l'impact de l'intelligence artificielle sur l'évolution de ces sciences participatives, en collaboration avec l'Unité MOSAIC. Enfin, des projets spécifiques étudieront la perception du Cosmos à travers les influenceurs des réseaux sociaux ou l'impact culturel et artistique des images spectaculaires du télescope JWST.