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Imaginez un lac d'eau calme. Ce lac est notre univers. Mais soudain, deux trous noirs qui s'étaient petit à petit rapprochés l'un de l'autre finissent par entamer une danse mortelle...

Que se passe-t-il quand passe une onde gravitationnelle ?

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Comment a-t-on réussi à vérifier l'existence des ondes gravitationnelles dans l'univers à partir des calculs théoriques d'Einstein?

Imaginez un lac d'eau calme. Ce lac est notre univers. Mais soudain, deux trous noirs qui s'étaient petit à petit rapprochés l'un de l'autre finissent par entamer une danse mortelle...
Imaginez un lac d'eau calme. Ce lac est notre univers. Mais soudain, deux trous noirs qui s'étaient petit à petit rapprochés l'un de l'autre finissent par entamer une danse mortelle... Crédits : MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY - Getty

A la fin de l’année 1915, Albert Einstein publie sa théorie de la relativité générale, qui vient bouleverser la façon de comprendre la gravitation. L’année suivante, il tombe malade. Épuisé par des années de travail intense et des douleurs à l’estomac, il perd plusieurs kilos en quelques mois. C’est à ce moment-là qu’il commence à se demander si une masse en mouvement, qu’on accélère, pourrait perdre de l’énergie en rayonnant des “ondes gravitationnelles”, de la même façon qu’une charge électrique qu’on accélère rayonne des ondes électromagnétiques. Il découvre rapidement des solutions de ses équations correspondant à des ondulations de l’espace-temps se propageant à la vitesse de la lumière.

Au cours de leur voyage, elles devraient secouer l’espace-temps, et modifier ainsi, brièvement, la distance séparant deux points dans l’espace. Mais de telles ondes existent-elles vraiment, en chair et en os, au sein de notre univers ? La question resta en suspens pendant des décennies. Et puis, un jour, le 11 février 2016, la première détection d’ondes gravitationnelles fut officiellement annoncée, un siècle exactement après leur prédiction par le père de la relativité générale ! Pour saisir leur passage, il aurait été vain d’utiliser une règle matérielle, si précise fût-elle : les ondes la déformeraient, et elle ne pourrait mesurer aucun effet. Alors comment les physiciens sont-ils parvenus à les détecter ?

Invitée : Nathalie Deruelle, Directeur de recherche au CNRS au laboratoire astroparticule et cosmologie de l’université Paris-VII- Denis-Diderot. 

Intervenants
  • chercheur au CNRS (directeur de recherche), membre du laboratoire AstroParticule et Cosmologie de Paris-Diderot (et affiliee a l'Institut Yukawa de Kyoto).
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