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Jean C. Baudet

Sur les ondes gravitationnelles

13 Février 2016 , Rédigé par jeanbaudet.over-blog.com Publié dans #Physique

Sur les ondes gravitationnelles

Pendant que les philosophes, généralement solitaires, se morfondent de ne pas arriver à cerner les déterminations de l’Être, les scientifiques, associés en équipes parfois très nombreuses, continuent d’explorer l’Univers avec enthousiasme. Avant-hier, à Washington, la NSF (National Science Foundation des USA) annonçait, lors d’une conférence de presse, une découverte décisive et même vraiment sensationnelle. Une équipe de chercheurs et d’ingénieurs avait pu démontrer l’existence d’ondes gravitationnelles. Ces ondes avaient été prédites par Einstein en 1916 et décrites théoriquement dans un article de 1918 : « Über Gravitationswellen » (Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften, pages 154-167). On sait que l’inventeur de la Théorie de la Relativité a fait diverses prédictions (augmentation de masse des électrons accélérés, inertie de l’énergie, photons, laser, déviation de la lumière par les étoiles, mouvements du périhélie de la planète Mercure…). Toutes ces prévisions ont été expérimentalement vérifiées, et la dernière, celle des ondes de gravitation, vient de l’être : c’est ce qu’a annoncé la NSF, cent ans après la réflexion (géniale) d’Einstein. Voir, sur Einstein et la Relativité, mon livre Histoire de la physique, Vuibert, Paris.

Je n’ai pas la place, dans cette chronique, pour expliquer dans le détail ce que sont ces fameuses ondes. Je voudrais simplement montrer, sur cet exemple, comment les idées des scientifiques s’enchaînent et progressent, contrairement à celles des philosophes qui s’opposent et stagnent…

Après l’hypothèse héliocentrique du Polonais Copernic (1543), l’Allemand Kepler découvre les lois des mouvements des planètes et l’Italien Galilée découvre celles de la chute des corps. En 1687, l’Anglais Newton réalise une magistrale synthèse entre les lois de Kepler et de Galilée, et découvre ainsi la gravitation universelle. Deux masses s’attirent par l’effet d’une force de gravité. En 1865, l’Anglais Maxwell émet l’hypothèse de l’existence d’ondes électromagnétiques (qui seront découvertes en 1888 par l’Allemand Hertz). Au début du XXème siècle, les physiciens arrivent à comprendre que l’attraction entre deux charges électriques est due à ces ondes de Maxwell, et établissent notamment qu’une charge électrique accélérée émet un rayonnement d’ondes électromagnétiques. En 1905, Einstein élabore la Théorie de la Relativité restreinte. Les années suivantes, il la généralise et développe la Théorie de la Relativité générale. Dans ce cadre théorique qui utilise notamment les ressources de l’analyse tensorielle, Einstein propose une solution au problème qui intriguait déjà Newton : comment la force de gravité se transmet-elle du corps attirant au corps attiré ? Idée simple : puisque la force électrique se transporte par les ondes de Maxwell, la force gravifique doit se transporter par d’autres ondes, encore à découvrir.

Le problème, c’est que les calculs montrent que les ondes d’Einstein doivent être extrêmement plus faibles que les ondes de Maxwell, et donc leur détection est très difficile. Pour produire des ondes gravitationnelles détectables, il faut accélérer des masses plus grandes que la masse du Soleil ! En 2015, au LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, fondé en 1992 et divisé en deux sites aux USA éloignés de trois mille kilomètres), une grande équipe américano-européenne parvient à détecter les ondes de gravité émises par la fusion de deux trous noirs, événement qui a eu lieu, bien loin d’ici, il y a plus d’un milliard d’années. Une fois de plus, Einstein avait raison. Hier, un article de 16 pages, signé par des dizaines de physiciens, paraît dans les Physical Review Letters : « Observation of gravitational waves from a binary black hole merger ».

Voilà une goutte de lumière dans un océan de malheur : Scientia vincere tenebras ? Comme je voudrais y croire ! Pendant que les philosophes s’opposent férocement entre idéalistes et matérialistes, comme je souhaite que, partout dans le monde, la science et l’éducation parviennent à vaincre les ténèbres, c’est-à-dire la superstition, l’obscurantisme, le fanatisme, les slogans simplistes et les activismes stériles. Mais ce n’est pas si simple. Le LIGO a coûté des centaines de millions de dollars. Produits par le capitalisme US.

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