Les mystères de l'Univers

Cette photo aérienne montre le détecteur louisianais de l'Observatoire... (PHOTO FOURNIE PAR LE LIGO)

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Cette photo aérienne montre le détecteur louisianais de l'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser. Une installation identique est située dans l'État de Washington.

PHOTO FOURNIE PAR LE LIGO

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Si aujourd'hui n'était pas samedi, je ne vous parlerais pas de l'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser. Mais c'est bel et bien samedi et le samedi, je vous sens plus disponibles mentalement, c'est le jour idéal pour vous parler des mystères de l'Univers.

Comme le son que fait l'onde produite par deux trous noirs s'étant mutuellement avalés, il y a plus d'un milliard d'années.

L'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser, donc, mieux connu sous son acronyme anglais LIGO. Il s'agit d'une expérience de physique lancée dans les années 90 pour observer directement, comme son nom l'indique, les ondes gravitationnelles.

On a ainsi construit, en Louisiane et dans l'État de Washington, deux formidables machines pour détecter ces ondes. Imaginez deux « L » de 4 km chacun et, au bout de chacune des branches de ces « L », des miroirs. Je résume très grossièrement, mais ces deux « L », placés en deux points éloignés des États-Unis, ont été conçus pour détecter le passage d'une onde gravitationnelle.

La chose avait déjà été observée indirectement, ce qui avait mené à un Nobel de physique pour Taylor et Hulse en 1993, pour leur travail sur les ondes d'un pulsar binaire, le PSR 1913+16. Cette observation indirecte venait - encore - appuyer la merveilleuse théorie de la relativité générale postulée par Einstein en 1916. Manquait l'observation directe. D'où le LIGO.

Et l'observation directe est survenue le 14 septembre 2015, par ces deux « L » américains. Elle a été révélée dans un article scientifique le 11 février dernier.

J'arrête ici une seconde pour remercier Yves Sirois, ce physicien québécois rattaché au grand collisionneur du CERN européen, qui fait partie de l'équipe ayant découvert le boson de Higgs. C'est lui qui m'a raconté la beauté de l'observation des ondes gravitationnelles, plus tôt cette semaine, de Suisse. Yves a le chic pour expliquer la beauté cachée dans la complexité des rouages de l'Univers.

- Imagine, m'a-t-il dit, que l'Univers est un bol de Jell-O.

- Un bol de Jell-O ?

- Oui. C'est l'espace-temps, tel que défini par Einstein. Les ondes gravitationnelles sont des fluctuations dans l'espace-temps, qui créent une onde dans l'espace. Dans ce Jell-O, tu as des masses qui bougent, et elles créent des ondes, qui sont déformées par la présence de ces masses...

Vous suivez toujours ?

L'Univers est donc un bol de Jell-O géant. On apprend toujours quelque chose, dans La Presse, + ou pas.

L'un des plus grands scientifiques vivants continue : « L'espace-temps est malléable, mais dans un coefficient de rigidité énorme, cependant. Prends une poutre : une poutre peut plier. Mais l'espace-temps va plier d'une petite fraction, si une masse énorme comme un trou noir le frappe : ça prend des quantités d'énergie phénoménales pour plier l'espace-temps ne serait-ce que de la taille d'un proton par rapport à la taille de la Terre... »

Un proton est infiniment plus petit qu'une tête d'aiguille.

Donc, il y a 1,3 milliard d'années est survenue une distorsion de l'espace-temps plus minuscule que ce que nos esprits peuvent concevoir, fruit d'une quantité d'énergie inimaginable déployée par le choc de deux trous noirs.

Et le 15 septembre dernier, deux détecteurs géants - mais miniminiminiminuscules à l'échelle de l'Univers - ont capté le bruit qu'a fait cette onde de choc, dans notre coin du bol de Jell-O.

Le « son » a duré deux dixièmes de seconde. 

« La fréquence, c'est l'espace-temps qui vibre. Si tu prends les mêmes fréquences pour la musique, c'est [un glissando] de do [en do] sur trois octaves. On a entendu trois octaves de musique qui nous sont venues de 1,3 milliard d'années », explique M. Sirois.

Juste ça. Juste ça !

Au bord du chemin scientifique qui a mené à cette observation directe d'une onde gravitationnelle, on pourrait sans doute ériger trois ou quatre monuments à la gloire de l'ingéniosité humaine. Mais aucun ne serait plus grand que celui érigé à Einstein, qui avait postulé l'existence des ondes gravitationnelles dans sa théorie de 1916, théorie avec laquelle il a révolutionné notre conception de l'Univers et de ses rouages.

« Pendant 40 ans, les gens doutaient de l'existence des ondes gravitationnelles, souligne Yves Sirois. Même Einstein a fini par douter. Joshua Goldberg le prouve dans un article, en 1955. Il soumet son article en mai, la publication survient en septembre... Einstein meurt en avril. Il est mort en pensant que sa prédiction était fausse... »

Sauf qu'elle était vraie.

Et le 15 septembre 2015, pendant deux dixièmes de seconde, « on a entendu l'Univers nous parler », comme dit Yves Sirois, et il fut prouvé qu'Einstein avait raison. Comme pour plein d'autres choses.

Le génie humain ne vous donne pas un peu le vertige, à vous ?

Pensez-y. L'humain, si petit, si ridiculement petit dans le grand et magnifique ordre des choses, qui observe les étoiles, qui bâtit un savoir à force de découvertes, ce qui mène à la construction de deux machines en forme de « L »... Machines qui ont enregistré le petit son qu'ont fait deux trous noirs qui ont fusionné il y a 1,3 milliard d'années.

Moi, cette pensée-là, elle me fait capoter.

Je parle de choses qui ne sont pas essentielles, je sais. Mais fondamentales, sûrement...

Maintenant, j'aimerais qu'on invente une machine qui nous permettra un jour de comprendre d'autres grands mystères de l'Univers.

Genre, pourquoi Bombardier possède-t-elle le NIP du coffre-fort de l'État ?

Pourquoi Michel Therrien est-il incapable d'apprécier P.K. ?

Pourquoi Occupation double ?

Et pourquoi Lise Payette pense-t-elle que la délinquance sexuelle est moins grave quand elle est reprochée à un de ses amis ?

Mais ces mystères-là auraient sans doute confondu Einstein lui-même. Il y a fort à parier que nous mourrons tous avant qu'ils ne soient élucidés.

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