Remarquable :le prix Nobel de physique de cette année est décerné à des scientifiques de deux domaines qui ont peu de choses en commun.
Remarquable :le prix Nobel de physique de cette année est décerné à des scientifiques de deux domaines qui n'ont pas grand-chose à voir l'un avec l'autre. Le Canadien James Peebles recevra la moitié des 9 millions de couronnes suédoises "pour des découvertes théoriques en cosmologie". L'autre moitié sera distribuée aux Suisses Michel Mayor et Didier Queloz "pour leur découverte d'une exoplanète en orbite autour d'une étoile qui ressemble au soleil". . Cependant, ce que la cosmologie et l'observation des exoplanètes ont en commun, c'est qu'elles ont - chacune à leur manière - changé notre vision de l'univers et de notre place dans celui-ci.
Pour la découverte de Michel Mayor et Didier Queloz, on comprend immédiatement pourquoi :en octobre 1995, ils ont annoncé la première découverte d'une planète en dehors de notre système solaire, autour de l'étoile 51 Pegasi. "Cette découverte a révolutionné l'astronomie et 4 000 exoplanètes ont été trouvées dans la Voie lactée depuis", rapporte l'Académie suédoise. "De nouveaux mondes étranges avec différentes tailles, formes et orbites sont encore découverts en ce moment."
La façon dont le travail théorique de Peebles a changé notre vision de l'univers, c'est un peu plus subtil. Presque toutes nos connaissances sur l'univers sont contenues dans « le modèle standard de la cosmologie », qui décrit l'histoire de l'univers depuis le Big Bang jusqu'à nos jours. Ce modèle standard est le résultat de nombreuses découvertes scientifiques, à commencer par la théorie générale de la relativité d'Albert Einstein. Il est donc impossible de nommer un architecte de l'ensemble de ce cadre théorique, mais James Peebles est l'un des nombreux scientifiques qui ont joué un rôle important dans son développement.
Le modèle standard cadre bien non seulement avec les observations de l'univers actuel, mais aussi avec le passé. Nous le savons parce que nous avons une sorte de "photo de bébé" de l'univers. Peu de temps après le Big Bang, lorsque la lumière a pu se déplacer librement dans l'espace pour la première fois, le jeune univers a émis son rayonnement thermique. Nous pouvons encore observer cet écho du Big Bang aujourd'hui sous la forme du "fond cosmique de micro-ondes".
La découverte de ce rayonnement de fond en 1964 était un bon exemple de sérendipité. Alors que les astronomes Arno Penzias et Robert Wilson recherchaient les émissions radio de l'univers, ils ne comptaient pas sur un signal de fond gênant et inexplicable. Au départ, ils pensaient que le signal était dû à la merde de pigeon sur leur antenne, mais après un nettoyage en profondeur, cela a persisté. Enfin, lorsqu'ils cherchèrent une explication dans des calculs théoriques, dont celui de James Peebles, ils se rendirent compte qu'ils avaient dégringolé — sans s'en douter — sur les rayons cosmiques. Penzias et Wilson ont déjà été récompensés pour cela en 1978, avec - oui - le prix Nobel de physique.
Si James Peebles (84 ans) est désormais autorisé à en capter un lui-même, c'est principalement parce qu'il a souligné que ce rayonnement était une mine d'or pour les cosmologistes. Dans un article qu'il a soumis à The Astrophysical Journal le 8 mars 1965, il a soutenu que le rayonnement de fond "pourrait être un facteur critique dans la formation des galaxies". Peebles a été l'un des premiers à réaliser que les fluctuations de température dans le rayonnement de fond pourraient nous apprendre quelque chose sur la façon dont la matière dans l'univers s'est agglutinée pour former les galaxies qui peuplent l'univers aujourd'hui. L'ampleur des fluctuations de température prédites par Peebles (un cent millième de degré) a été confirmée dans les années 1990 par les mesures du satellite spatial COBE. Plus tard, la sonde américaine Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) et le satellite européen Planck ont cartographié encore plus finement ces fluctuations de température.
La cosmologie n'était plus considérée comme une spéculation, mais comme une science
Selon le comité du prix Nobel, les travaux de Peebles, ainsi que les contributions du regretté cosmologiste russe Yakov Zeldovich, ont inauguré une nouvelle ère pour la cosmologie. « Ici, les lois de la physique sont appliquées à l'univers entier. C'est à ce moment que la cosmologie est en passe de devenir une science de précision et un outil pour découvrir une nouvelle physique », a déclaré l'Académie suédoise. En d'autres termes, la cosmologie n'était plus considérée comme une spéculation, mais comme une science, avec des hypothèses qui peuvent être confirmées ou infirmées par des observations. Le théoricien canadien aime également souligner l'importance de ces observations :"À mon avis, la théorie n'a pas de sens sans observations", a déclaré Peebles au téléphone lors de la conférence de presse.
Son premier livre, Cosmologie physique (1971), en outre, selon le comité du prix Nobel, a inspiré toute une nouvelle génération de physiciens à contribuer davantage à la cosmologie en tant que science, non seulement par des considérations théoriques mais aussi par des observations et des mesures. . "Depuis lors, les questions séculaires sur d'où nous venons et où nous allons n'ont trouvé de réponse que par la science. La cosmologie a été libérée pour toujours des concepts humains tels que la croyance et le sens », a déclaré l'Académie suédoise dans un communiqué de presse.
Le travail des cosmologistes n'est cependant pas encore terminé, car toutes les prédictions du modèle standard n'ont pas encore été observées. Peebles a calculé que 26 % de l'univers doit être constitué de « matière noire » invisible. Il a supposé qu'il devait s'agir de particules lentes et lourdes, mais celles-ci se sont avérées absentes pour le moment. Le contenu de la soi-disant énergie noire, qui représente plus de 70% de notre univers, est également inconnu. "C'est un mystère et un défi pour la physique moderne", a déclaré l'Académie.
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