Einstein, la revanche

La seule chose potentiellement intéressante à mon sujet pour un éventuel lecteur est que j'ai déjà été physicienne dans une autre vie. Aussi en guise d'introduction, même si ça n'a à priori aucun rapport avec la société*, parlons du prix Nobel de physique 2011.

Le prix Nobel de physique 2011, donc, a été remis la semaine dernière à Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt et Adam G. Riess pour la découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers. Non seulement l'univers s'expand**, mais il le fait de plus en plus vite. Quand cette découverte a été faite, en 1998, on ne s'attendait pas à ça, mais pas du tout. Dans l'univers, il n'y a pas grand choses, mais tout ce qu'on y a trouvé jusqu'à maintenant exerce une force de gravité. Tout a une masse et donc tout attire tout le reste. La Terre attire la Lune qui attire aussi la Terre qui attire le Soleil, qui l'attire en retour... Vous voyez le principe. À grande échelle, rien ne repousse rien. Alors on ne s'attend pas du tout à ce que chaque partie de l'univers semble vouloir se sauver de ses voisines de plus en plus vite.

Ça veut dire quoi? Si on ne veut éviter les excès d'extravagance (et tous les physiciens n'y tiennent pas), on peut s'en tenir à dire qu'il faut au moins faire quelque chose avec les équations d'Einstein, un des piliers de la célèbre théorie de la relativité générale. Ces équations nous disent tout simplement que la forme et l'évolution de l'univers dépend de son contenu: des planètes, des étoiles, de la matière sombre... Mais si on n'y met que ça, les équations nous retournent un univers qui s'expand, mais de plus en plus lentement. Pour obtenir le contraire, il faut rajouter quelque chose dans l'équation (et donc dans l'univers). La solution la plus facile: un chiffre. Comme dans quatorze, ou huit cent vingt-deux. Bien sûr les physiciens n'appellent pas ça "un chiffre", mais une constante cosmologique. Ce chiffre dans l'équation représente, dans la vraie vie, une énergie présente partout dans l'univers, de façon... constante.

Ce truc-là, c'est Einstein lui-même qui l'a trouvé, il y a longtemps. C'était au siècle dernier. Einstein était encore en vie et déjà sérieusement célèb'. Il regardait ses équations (je ne sais pas s'il les appelait lui aussi "les équations d'Einstein"...) et voyait très bien qu'en y mettant le contenu connu, il obtenait un univers en expansion. On n'avait jamais rien observé de tel et Einstein n'y croyait pas du tout. Après, dit-on, moult hésitations, Einstein se dit, "qu'à cela ne tienne! Ce sont mes équations, aussi je fais ce que je veux et je rajoute un chiffre, tiens! Un univers stable, moi je te fais ça d'un coup de crayon, ha!" Quelques années plus tard, Hubble découvrit l'expansion de l'univers, Einstein effaça son "chiffre" et se déclara bien malheureux de son "erreur"...

... qui fait maintenant un retour franchement triomphant! Sa constante cosmologique se retrouve dans tous les livres de cosmologie modernes, grâce, comme on l'a vu, à la découverte de l'accélération de l'expansion de l'univers.

Et vous voyez quand on apprend cette nouvelle..? Même pas deux semaines après ça! On questionne peut-être sans gêne aucune sa vitesse de la lumière, mais cette semaine, le fantôme d'Einstein s'est bien vengé!

* Pourquoi "à priori"? Parce qu'à posteriori (à peu près la semaine prochaine, quand je publierai un prochain billet), vous trouverez peut-être que ça a un certain rapport.
**Non, le verbe expandre n'existe pas en français. Mais je dis déjà "expansion" cinq fois dans cette page et si je ne me permets pas un nouveau verbe, je le dirai sept fois. "Expandre", c'est ce que fait l'univers. Comme l'univers ne fait rien d'autre dans la vie, je pense qu'on a affaire à un nouveau verbe pas mal bien défini.