Damour beschäftigte sich u. a. mit der theoretischen Analyse von Tests zur Allgemeinen Relativitätstheorie (AR), u. a. als Leiter des Theorie-Teams beim Satelliten-Experiment Satellite Test of the Equivalence Principle (STEP) des Äquivalenzprinzips 1991 bis 1996. Er war auch Mitglied der Beratungsgremien für Grundlagenforschung bei der ESA und der französischen Raumfahrtbehörde.
Er untersuchte z. B. das Zweikörperproblem in der AR mit Abstrahlung von Gravitationswellen, wichtig im ersten Nachweis dieser Wellen in Doppelsternsystemen mit Pulsaren. Mit Alessandra Buonanno entwickelte er 1999 den Effective One Body Formalism für die analytische Lösung Schwarzer Löcher auf dem Weg zur Verschmelzung.[3] Dies war später genau der Fall einer Quelle, an der Gravitationswellen im Ligo-Projekt 2015 erstmals direkt beobachtet wurden. Außerdem beschäftigte er sich mit kosmologischen Aspekten der Stringtheorie. Mit Bernard Julia, Hermann Nicolai und Marc Henneaux zeigte er, dass das Verschwinden des chaotischen Verhaltens der BKL-Singularitäten (nach Jewgeni Lifschitz, Wladimir Alexejewitsch Belinski, Issaak Chalatnikow) in der Allgemeinen Relativitätstheorie (mit Verallgemeinerung in Kaluza-Klein-Theorien aus effektiven Stringtheorien) in mehr als 10 Raum-Zeit-Dimensionen mit der Nicht-Existenz hyperbolischer Kac-Moody-Algebren in diesen höheren Dimensionen zusammenhängt, die für das oszillierende chaotische Verhalten verantwortlich sind.
mit Mathieu Burniat: Das Geheimnis der Quantenwelt, Knesebeck Verlag 2017, ISBN 3-95728-050-8 (französisches Original: Le mystère du monde quantique, Éditions Dargaud 2016)
mit Bertrand Duplantier, Vincent Rivasseau: Gravitation and Experiment, Poincaré Seminar 2006, Birkhäuser Verlag, Basel 2007.
Öffentliche wissenschaftliche Kontroverse mit Jean-Pierre Petit
Am 4. Januar 2019 veröffentlichte Damour, mit Nathalie Deruelle und Luc Blanchet, auf seiner IHES-Seite eine ausführliche 7-seitige Darstellung seiner Kritik der Feldgleichungen des Jean-Pierre Petit's kosmologischem Janus-Modells (genauer gesagt Kritik an 3 Publikationen von Petit von 2014[7][8] und 2016[9]), als Antwort auf ein Schreiben vom 7. Dezember 2018 von Petit[10].
Am 13. März 2019 veröffentlichte Petit einen 54-seitigen wissenschaftlichen Anhang, der die Kritik an Damour, Blanchet und Deruelle analysiert.[11] Das Janus-Modell wird spezifiziert: Es entwickelt sich leicht weiter, um die Identitäten von Bianchi zu respektieren. Nun wird das Janus-Modell als von einer Aktion nach der Variationsmethode abgeleitet beschrieben. Es hat eine neue Lagrange-Ableitung. Diese in der Physik üblichen Verfeinerungen des Modells stellen die bisher erzielten Ergebnisse in Bezug auf astronomische Beobachtungen nicht in Frage. Diese Aktualisierung des Janus-Modells wird durch eine neue wissenschaftliche Veröffentlichung bestätigt.[12][13]
↑Who's Who in France 2014. Qui est qui en France. Dictionaire biographique. Vol. 45. Levallois-Perret 2013, S. 658
↑Erschienen als Damour „Mechanical, electrodynamical and thermodynamical properties of black holes“, in C. Edwards (Herausgeber) „Gravitational Radiation, collapsed objects and exact solutions“, Springer, Lecture Notes in Physics, Bd. 124, 1980
↑J. P. Petit, G. D'Agostini: Cosmological bimetric model with interacting positive and negative masses and two different speeds of light, in agreement with the observed acceleration of the Universe. In: Modern Physics Letters A. Band29, Nr.34, 27. Oktober 2014, ISSN0217-7323, S.1450182, doi:10.1142/S021773231450182X (worldscientific.com [abgerufen am 28. Januar 2019]).
↑J. P. Petit, G. d’Agostini: Negative mass hypothesis in cosmology and the nature of dark energy. In: Astrophysics and Space Science. Band354, Nr.2, 1. Dezember 2014, ISSN1572-946X, S.611–615, doi:10.1007/s10509-014-2106-5.
↑J.P.Petit, G.D’Agostini, and N.Debergh: Physical and mathematical consistency of the Janus Cosmological Model (JCM). In: Progress in Physics. Band15, Nr.1, 1. Februar 2019 (jp-petit.org [PDF]).