Le 3 octobre 2017, Raider Weiss, Barry Barish et Kip Thorne ont reçu le Prix Nobel de Physique pour la 1ère observation expérimentale directe des ondes gravitationnelles.
Ces dernières, bien qu’ayant été envisagées en théorie dès la fin du 19è siècle, ont été prédites par Albert Einstein dès 1916 comme une conséquence de sa théorie de la relativité générale publiée l’année précédente.
Sa théorie propose une nouvelle interprétation de la gravité qui remet en cause la loi universelle de la gravitation formulée par Newton en 1687 dans ses Principia.
Einstein décrit ainsi la gravité non plus comme une force, mais comme la déformation de l’espace-temps par la présence d’une masse, d’un gros objet, genre un soleil. En gros, on peut regarder l’espace-temps comme une nappe tendue. Si l’on place sur cette nappe une boule de pétanque, cette dernière courbera le tissu de la nappe par sa masse. Présentée ainsi, la gravité apparaît donc comme une propriété géométrique de l’espace-temps.
Or dès 1916, Einstein se demande si par hasard – vu que l’espace-temps se courbe – des masses en mouvement ne pourraient pas produire des ondes qui se propageraient dans l’espace-temps, de même que le mouvement de charges électriques produit des ondes électro-magnétiques ou que le fait de jeter un pavé dans la marre ça fait des vaguelettes.
Ce sont ces ondes gravitationnelles qui ont été détectées pour la première fois en septembre 2015 par les interféromètres Ligo et Virgo, confirmant 100 ans après son énoncé la prédiction d’Einstein et obtenant ainsi le Nobel de Physique. Les ondes enregistrées ont été émises par la collision de deux trous noirs, il y a 1,3 milliard d’années. La portée de la détection de ces ondes gravitationnelles est de grande importance, leur démonstration expérimentale marquant la validation de l’ensemble des prédictions formulées par Einstein dans sa théorie de la relativité générale.
Sur le sujet des ondes gravitationnelles, je vous recommande vivement la video d’explication à ce sujet postée par l’excellent Science Etonnante au moment de l’annonce de leur détection en février 2016 ainsi que l’article correspond sur son blog.
Par ailleurs, en ce qui concerne les trous noirs (autre prédiction de la théorie de la relativité générale), mention spéciale à Kip Thorne qui, en marge de sa carrière académique, est conseiller scientifique pour le cinéma. Il a ainsi supervisé les aspects scientifiques de films comme Contact de Robert Zemeckis ou Interstellar de Christopher Nolan, et on lui doit notamment la superbe – bien qu’arrangée pour les besoins du cinéma – modélisation du trou noir que l’on peut y contempler.
[…] La deuxième idée du physicien découle directement de la précédente, la Relativité Générale. Si vous avez suivi l’actualité des Prix Nobel en 2017, vous avez pu entendre que le Nobel de Physique récompensait le 3 octobre, Raider Weiss, Barry Barish et Kip Thorne pour la 1ère observation expérimentale directe des ondes gravitationnelles. Ces ondes gravitationnelles sont une conséquence de la gravitation telle que l’envisage Einstein dans sa théorie de la Relativité Générale. Le truc fort, c’est que cette prédiction de la Relativité Générale a été observée expérimentalement ans après son énoncé! […]