Il y a près de 70 ans, l’astronome Paul Merrill, observant la lumière provenant d’une étoile lointaine, reconnut les signatures du technétium. C’était inattendu. Le technétium est un élément instable et artificiel, qui aurait normalement dû se transformer en un élément différent, tel que le ruthénium ou le molybdène, il y a très longtemps. Comment alors était-ce possible ?

Les galaxies de notre Univers semblent arriver à réaliser une véritable prouesse. Elles tournent si vite que la gravité produite par la matière observable qu’elles contiennent ne peut pas les faire tenir ensemble ; logiquement, elles auraient dû se défaire depuis longtemps. Il en va de même pour les amas de galaxies. C’est pourquoi les scientifiques sont convaincus qu’intervient un élément invisible : quelque chose que nous n’avons pas pu encore détecter directement donne à ces galaxies une masse supplémentaire, ce qui produit le surplus de gravité dont elles ont besoin pour ne pas se défaire. Cette présence mystérieuse est appelée « matière noire.

Cette fiction s’inspire de faits et de personnages réels – Stephen Hawking, notamment, qui vient de disparaître à l’âge de 76 ans. Des archives et des documents scientifiques ont servi de base à un scénario dont le premier mérite est de rendre accessibles des théories très compliquées. La découverte de Hawking est ainsi habilement dramatisée.

Il y a deux ans, l’Homme détectait directement sur Terre, et pour la première fois, les ondes gravitationnelles de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Aujourd’hui, le prix Nobel de physique 2017 revient aux pionniers à l’origine de cette formidable découverte : les physiciens états-uniens Rainer Weiss, Kip S. Thorne et Barry C. Barish.

La relativité générale est une théorie de la gravitation qui a été développée par Albert Einstein entre 1907 et 1915. Selon la relativité générale, l’attraction gravitationnelle que l’on observe entre les masses est provoquée par une déformation de l’espace et du temps par ces masses.

On trouve encore plusieurs erreurs assez répandues dans l’esprit du Grand Public au sujet de la cosmologie. Le Big Bang par exemple n’est pas une explosion à strictement parler du point de vue de la physique. Surtout, pour autant que nous le sachions, il ne s’est pas produit dans un espace et un temps déjà existant mais coïncide, si l’on peut dire, avec la naissance de l’espace et du temps. On peut, et les cosmologistes modernes ne s’en sont pas privés, considérer tout de même des modèles d’avant Big Bang où ce que nous appelons notre univers observable n’était effectivement qu’une partie d’une région particulièrement dense dans un espace-temps peut-être éternel et infini qui serait entrée, pour une raison inconnue, en expansion.

Nous n’avons finalement que très peu de certitudes au sujet de l’Univers. Pour l’instant, un consensus émerge chez les astrophysiciens pour défendre l’idée de son expansion permanente, tandis qu’une autre thèse, beaucoup plus marginale, affirme au contraire qu’il se rétracte constamment. Mais existe-t-il vraiment une fin à cette Univers, une frontière ou une barrière au delà de laquelle il prendrait fin ?

Gamow et von Weizsäcker ont pensé un temps que les formes spirales des galaxies étaient un héritage de mouvements turbulents survenus au début de l’histoire de l’univers. L’idée est séduisante mais elle ne résiste pas à un examen plus poussé car elle conduit à des prédictions en contradiction avec les observations, comme l’explique le célèbre cosmologiste James Peebles dans un de ses ouvrages.

Depuis qu’il scrute les étoiles, l’Homme rêve de s’affranchir de l’attraction terrestre et de voguer vers d’autres cieux. Et si pour l’instant, les lois de la physique l’empêchent de voyager plus vite que la lumière, il existe tout de même certains cas où cette barrière infranchissable n’a plus cours. 

La planète scientifique est en agitation après un tweet affirmant que des physiciens seraient parvenus à détecter des ondes gravitationnelles. Des ondes qui représentent l’élément clé de la théorie de la relativité générale d’Einstein.

Il y a cent ans, le célèbre physicien a établi que sous l’effet de la force de gravité, la matière en mouvement courbait l’espace-temps. Elle déclenche des ondes qui vont se déplacer dans l’espace comme le font les rides provoquées à la surface de l’eau par la chute d’une pierre. Le satellite européen Lisa Pathfinder a rejoint sa première orbite après son lancement par une fusée Vega jeudi depuis la Guyane française et va vérifier cette théorie.

Etienne Klein est à la fois un philosophe des sciences et un physicien, spécialiste de la matière et du temps. Il a participé à la conception du LHC, le « collisionneur » de particules, qui a permis de vérifier l’existence du Boson de Higgs, cette fameuse particule qui doit, grâce à sa découverte, révolutionner la physique quantique et par la même, la compréhension de l’univers.