PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2017

Le prix Nobel de physique 2017 a été attribué aux Américains Rainer Weiss, Barry Clark Barish et Kip Stephen Thorne pour « leurs contributions décisives au détecteur LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) et l’observation d’ondes gravitationnelles ». Le premier de ces lauréats a reçu la moitié de ce prix, les deux autres se partageant l’autre moitié. Ces ondes gravitationnelles, minuscules vibrations de l’espace-temps, avaient été prédites en 1916 par Albert Einstein dans le cadre de sa révolutionnaire théorie de la relativité générale. Depuis les années 1960, les physiciens n’ont cessé de traquer ces ondes théoriques, espérant les observer directement.

Les trois scientifiques récompensés

Les observations directes d’ondes gravitationnelles ont été accomplies grâce à une vaste collaboration internationale de scientifiques, qui s’est constituée autour des détecteurs américains (projet LIGO) et européen (projet Virgo). La première de ces ondes a été détectée le 14 septembre 2015 – d’où le nom de GW150914 (GW pour gravitationalwave, les chiffres indiquant la date) donné au signal observé – et révélée le 11 février 2016. Les trois récipiendaires sont membres de la collaboration LIGO-Virgo.

Kip Stephen Thorne, né le 1^er juin 1940 à Logan (Utah), professeur au California Institute of Technology (Caltech), est bien connu des physiciens théoriciens pour ses manuels et ses nombreux articles concernant la relativité générale. Certains le connaissent davantage pour sa participation au scénario du film de science-fiction Interstellar réalisé par Christopher Nolan et sorti en novembre 2014. Ce spécialiste de la relativité générale et de l’espace-temps s’est beaucoup intéressé aux trous noirs, aux ondes gravitationnelles et à des sujets plus spéculatifs comme la possibilité des voyages temporels en relativité. Avec Rainer Weiss, il a été parmi les premiers à être convaincus de la possibilité de détecter les ondes gravitationnelles. Ses calculs ont été indispensables pour identifier les premiers signaux enregistrés prouvant l’existence de ces ondes. Kip Stephen Thorne et Rainer Weiss sont tous les deux à l’origine du projet LIGO.

Rainer Weiss, né le 29 septembre 1932 à Berlin, professeur émérite au Massachusetts Institute of Technology (MIT), est l’un des inventeurs du concept de la détection d’ondes gravitationnelles par interférométrie (technique mesurant les variations de distances en utilisant les interférences de faisceaux lumineux) et l’un des principaux artisans de la construction du détecteur LIGO. Il a d’abord travaillé en cosmologie, s’intéressant plus particulièrement au fond diffus cosmologique, rayonnement fossile émis par l’Univers (alors chaud) quelque 380 000 ans après le big bang, il y a donc 13,7 milliards d’années, et qui renseigne sur les tout débuts de l’Univers. Il a notamment joué un rôle important dans la mise au point du satellite  Cobe (Cosmic Background Explorer) lancé en 1989 pour étudier ce fond diffus cosmologique et qui a fourni de précieuses informations pour la cosmologie moderne – les découvreurs de ce rayonnement fossile, Arno A. Penzias et Robert W. Wilson, avaient d’ailleurs reçu le prix Nobel de physique en 1978.

Barry Clark Barish, né le 27 janvier 1936 à Omaha (Nebraska), professeur émérite au Caltech, a d’abord travaillé dans le domaine de la physique des particules avant de se consacrer au projet LIGO, dont il fut un directeur très actif. Après avoir travaillé sur la structure des particules élémentaires au Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), installé à Batavia (Illinois), il a dirigé l’expérience MACRO (Monopole, Astrophysics and Cosmic Ray Observatory), au laboratoire national du Gran Sasso (Italie), consacrée à la détection d’éventuels monopoles magnétiques, et aussi aux neutrinos et aux[...]