Ondes gravitationnelles : Le modèle du Big Bang vient-il d’être confirmé définitivement ?

Posté par Marc Fiquet
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Télés, radios, presse écrite, la nouvelle du 17 mars dernier ne passe pas inaperçue :

L’observation pour la première fois d’ondes gravitationnelles vient confirmer le modèle inflationniste du Big Bang et par là même la relativité générale d’Einstein.

L’observation faite par l’équipe américaine en Antarctique grâce au télescope Bicep 2 peut-elle se résumer ainsi?

 

Si le sujet vous intéresse, Vous pouvez suivre ce petit parcours au coeur de l’aventure passionnante à la recherche de la compréhension de la formation de notre univers :

 

Les ondes gravitationnelles c’est quoi ?

une video de 4mn du CNRS pour tout comprendre !

cnrs-modele_garvitationnel

 

 Est-ce la première observation d’ondes gravitationnelles ?

Non, en 1993,  Russell Hulse et Joseph Taylor ont mis en évidence le phénomène en observant l’a décélération d’un couple de pulsars, ce qui leur a valut un prix Nobel en 1993, ils confirmaient par là le dernier aspect de la relativité générale non encore observé.

Ce qu’il y a de nouveau avec l’annonce du 17 mars, c’est qu’on s’intéresse aux ondes gravitationnelles primordiales, celles qui ont été émises au tout tout début du Big Bang. On les observe indirectement grâce à une polarisation particulière de la lumière que l’on retrouve comme « fossilisée » dans le fond diffus cosmologique de l’univers.

 

A-t-on percé le mystère de l’origine de l’univers ?

Ces observations doivent d’abord être confirmées pour valider le modèle inflationniste du Big Bang qui reste en concurrence avec d’autres modélisations théoriques, mais il s’agit là d’une découverte tout à fait prometteuse et à suivre de très près.

Mathématiquement parlant, il reste encore du chemin à parcourir pour unifier physique de l’infiniment petit (physique quantique) et de l’infiniment grand (relativité générale), cette seule observation laisse encore beaucoup de travail aux chercheurs et théoriciens en physique.

 

Les sources :

l’article le plus équilibré dans mes recherches succinctes vient de Science & Vie  :

http://www.science-et-vie.com/2014/03/19/brouillon-titre-trouver-les-astronomes-sapprochent-du-big-bang/

Dans la presse spécialisée ou généraliste :

http://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/20140317.OBS0115/1er-decouvertes-d-ondes-gravitationnelles-echo-du-big-bang.html

http://www.lefigaro.fr/sciences/2014/03/17/01008-20140317ARTFIG00366-les-ondes-gravitationnelles-d-einstein-enfin-detectees.php

y’en a toujours qui sont pas contents ou qui sont plus malins que les autres (toujours intéressant à écouter) :

http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/le-big-bang-science-ou-supercherie-149531

pour les 1er de la classe qui ne sont pas contents sans quelques équations ou référentiel qui se repecte, voyez le programme d’observation DIRECTE des ondes gravitationnelles du CNRS : Virgo.

http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2010/03_Virgo_Laser.pdf

 

et Dieu dans tout ça ?

Cet article est plus à vocation scientifique, mais on est sur science et foi !…
Donc pour ceux qui au fond de la classe posent la question, voyez l’excellent article d’Antoine Bret sur ce Blog (et aux commentaires) ;

Le Big-Bang implique-t-il un commencement du monde ?

 

N’hésitez pas à intervenir sur ce sujet.

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16 Commentaires

  1. Avatar
    Benoit Hébert sam 22 Mar 2014 Répondre

    Merci Marc pour cette belle synthèse et tous ces liens, la vidéo est géniale. Cet interféromètre de Michelson géant impressionne vraiment, quand on a la chance d’en manipuler un de qq cm en travaux pratiques…

  2. Avatar
    Xcluzif dim 23 Mar 2014 Répondre

    Super intéressant !! merci !

  3. Avatar Auteur
    Marc dim 23 Mar 2014 Répondre

    you’re welcome !

    ça t’auras économisé qq recherches… :-)

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    Antoine Bret lun 24 Mar 2014 Répondre

    Merci pour ce résumé très clair de la trouvaille récente sur l’inflation cosmique.

    Un autre truc remarquable : c’est la première fois qu’on observe un phénomène d’origine gravitationnel ET quantique.
    L’inflation est en effet un phénomène quantique, et on observe là les ondes gravitationnelles qu’elle a généré.
    C’est donc la première observation qui peut aider à marier Meca Q et relat générale. Problème énorme auquel je fais référence dans l’article sur le Big-Bang.

    Autre chose: les pulsars de Hulse & Taylor tournent l’un autour de l’autre, avec une période de rotation qui décroit.
    En faisant l’hypothèse que le ralentissement est dû à une perte d’énergie par émission d’ondes gravitationnelles, on peut calculer quelle devrait être la décroissance en question.
    La comparaison avec les mesures est ahurissante de précision, voir ici par exemple:

    http://www.astro.cardiff.ac.uk/research/gravity/tutorial/?page=3thehulsetaylor

    Les mesures tombent pile sur la courbe depuis + 30 ans.

    • Avatar Auteur
      Marc mar 25 Mar 2014 Répondre

      Merci Antoine pour ces remarques éclairées, Le graphe est impressionnant en effet !

    • Avatar Auteur
      Marc mar 25 Mar 2014 Répondre

      Merci Yogi, ça méritait d’être relevé, un bon boulot de vulgarisation et illustré en plus !

  5. Avatar

    @rédaction,

    Voilà une découverte qui semble confirmer une fois de plus l’intuition des physiciens et la capacité de la science a formuler une explication naturaliste et seulement naturaliste sur l’Univers.
    A bon entendeur…

    • Avatar
      Benoit Hébert jeu 27 Mar 2014 Répondre

      Et c’est bien normal, je n’irai pas demander à mon boucher de me vendre des salades ;-)

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    rodolphe (posta01) jeu 27 Mar 2014 Répondre

    Benoit,

    Je crains que ta métaphore maraîchère soit très éloignée de la problématique qui serait plutôt à mon sens: FROMAGE OU DESSERT !

  7. Avatar
    Benoit Hébert jeu 27 Mar 2014 Répondre

    Ok Rodolphe, tu as raison. Je prends les deux, c’est l’heure!

  8. Avatar
    rodolphe (posta01) jeu 27 Mar 2014 Répondre

    Benoit,

    Bien le second degré !
    Tu as raison, quand faut y aller, faut y aller…
    Je constate que toutes ces nouvelles ne te coupent pas l’appétit.
    Et puisque c’est l’heure de déjeuner, voici quelques citations fort à propos:

    « Ventre affamé n’a pas d’oreilles. Heureusement, parce que ce n’est pas avec ça qu’il pourrait se remplir. »
    Jacques Sternberg

    « Il n’est pire sourd que ventre affamé. »
    Boris Vian

    « Mange et sois en paix ! Il n’y a rien de plus important que d’être en paix avec son ventre. »
    Driss Chraibi

    « Quand le ventre est vide, le corps devient esprit ; quand il est rempli, l’esprit devient corps. »
    proverbe persan

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    Xcluzif jeu 27 Mar 2014 Répondre

    Question :

    Est-ce que l’effet des ondes gravitationnelles décroît à mesure que l’on s’éloigne du corps céleste qui les produit ?

    • Avatar
      Traveler ven 28 Mar 2014 Répondre

      Nécessairement si on veut respecter la conservation de l’énergie. En effet même en admettant le système onde-environnement comme fermé, l’onde (et le principe reste vrai pour tout type de loi tensorielle qui l’engendre ou pour toutes formes d’espace) se répartit au cours de sa propagation sur un hypersurface de plus en plus grande.
      Donc on a une même quantité d’énergie à répartir sur un domaine de plus en plus grand. Donc nécessairement si on prend une même proportion d’espace la puissance disponible est de plus en plus petite au fur et à mesure qu’on s’éloigne. L’amplitude le sera donc également mais moindre. Dans le cas idéal sur une sphère je crois que l’amplitude décroit en 1/r (pour la puissance je sais plus proportionnel en 1/(r exposant4 ou 2??)

      • Avatar
        Benoit Hébert ven 28 Mar 2014 Répondre

        oui, traveler, pour un flux d’énergie constant à travers la sphère de surface 4PI r^2

  10. Avatar
    Xcluzif ven 28 Mar 2014 Répondre

    Merci pour ces explications !

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