Alphabet Big Bang

2012/01/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Alpher, Bethe, Gamow. Ces noms qui ressemblaient aux premières lettres de l'alphabet grec. Une signature parfaite pour un article scientifique sur l'origine de l'univers. C'est pourquoi, quand vint le moment de publier l'enquête réalisée par le jeune Ralph Alpher dans sa thèse, son directeur, George Gamow, proposa à son ami Hans Bethe la signature du travail. Ainsi a été publié l'article "Alpher-Bethe-Gamow".

Le jeune Alpher n'a pas eu beaucoup de grâce à l'idée de son directeur de thèse. Et c'est qu'à cette époque, Gamow et Bethe étaient tous deux de grands noms et craignaient que leur ombre, celle du véritable auteur de l'œuvre, reste dans leur ombre.

Le titre de l'article était "The Origin of Chemical Elements" (L'origine des éléments chimiques) et donnait des résultats qui renforçaient la théorie du Big Bang. C'était les années 1940 et peu de gens considéraient alors la théorie proposée par le prêtre belge Georges Lemaître en 1931. Lemaître n'utilisa pas l'expression "Big Bang", mais il proposait que ce fût un "jour sans hier" et que l'univers surgit de l'explosion d'un "atome primitif" ou "œuf cosmique".

Contrairement à la plupart des physiciens de son temps, Alpher et Gamow étaient convaincus que cette théorie avait un sens et voulaient chercher une preuve en leur faveur. Pour ce faire, ils voulaient voir si les différences dans l'abondance des éléments de l'univers pouvaient être expliquées par le Big Bang. Alpher a passé des mois à faire des calculs nucléaires. Les calculs d'Alpher suggéraient que l'univers résultant d'un hypothétique Big Bang serait composé principalement d'hydrogène et d'hélium, et qu'il y aurait 10 atomes d'hydrogène par atome d'hélium. Et c'était précisément la proportion mesurée par les astronomes dans les étoiles et les galaxies.

Alpher a d'abord présenté ces données en défense de sa thèse au printemps 1948. La rumeur selon laquelle un jeune de 27 ans a fait un grand pas en avant et l'auditorium a été rempli. Les journalistes étaient également présents, et le Washington Post a tenu le lendemain « Le monde a commencé en cinq minutes ».

Puis ils ont publié l'article "Alpher-Bethe-Gamow" et les craintes d'Alpher sont devenues réalité: La communauté scientifique la considéra comme une œuvre de grands physiciens comme Bethe et Gamow, et Alpher resta dans l'ombre.

Quelques mois plus tard, il publia avec Robert Herman un autre travail qui concluait que le rayonnement émis par le Big Bang est toujours dans l'univers actuel comme ondes radio. Ils demandaient aux astronomes de chercher cet écho du Big Bang. Mais dans ce cas Alpher n'a pas non plus eu de chance, personne ne les a écoutés.

D'une part, la plupart des astronomes n'étaient pas convaincus du concept de Big Bang, et les partisans de la théorie considéraient techniquement impossible de détecter ce rayonnement. "Nous avons donné des conférences avec beaucoup d'énergie. Personne n'a saisi l'hameçon ; personne n'a dit que cela pouvait être mesuré », s'est plaint Alpher plus tard.

Une décennie plus tard, lorsque la contribution d'Alpher et Herman était déjà oubliée, les astrophysiques Robert Dicke, Jim Peebles et David Wilkinson de l'Université Princeton sont parvenus à la même conclusion : L'écho du Big Bang devait être là. En outre, ils croyaient qu'il pourrait être détecté avec l'outil approprié et préparé pour cela.

Alors que, 60 km plus tard, dans les laboratoires Bell du New Jersey, les jeunes radio-astronomes Arno Penzias et Robert Wilson ne pouvaient imaginer comment se débarrasser de l'écho du Big Bang. Ils faisaient des sessions pour utiliser une grande antenne de communication. Cette antenne a été construite pour la communication par satellite, pour ce qui devait éliminer toutes les interférences. Cependant, bien qu'ils aient pris toutes les mesures pour cela, ils recevaient un bruit de fond continu.

Pendant un an, ils ont fait tout ce qui leur est arrivé pour l'éliminer. Ils ont testé tous les systèmes électriques, construit de nouveaux outils, vérifié les circuits, déplacé les câbles, enlevé la poussière aux prises... Il s'est élevé à l'antenne et a placé un ruban adhésif sur tous les joints et rivets, et à l'antenne ont été frappés pigeons nidifiants, en raison du "matériel diélectrique blanc" qui se trouvait sur la surface de l'antenne. Il a également été nettoyé, mais quand ils faisaient ce qu'ils faisaient, le bruit était toujours là. Il venait partout, nuit et jour.

Ainsi fonctionnaient Penzias et Wilson jusqu'à ce qu'en 1965 ils aient connu les conclusions des chercheurs de Princeton. Alors ils ont commencé à réaliser ce qu'était ce bruit. Il correspondait entièrement avec le rayonnement annoncé par Princetongo (et Alpher et Herman). C'était le rayonnement de la création de l'univers.

Penzias et Wilson ont aussitôt publié cette grande découverte. L'article ne faisait pas référence à l'annonce d'Alpher et Herman. La colère qu'Alpher vécut à l'époque qu'il reconnaîtrait: "Il m'a offensé qu'il ne m'avait même pas invité à voir cette antenne maudite". Et il écrivit avec Herman dans son livre Genèse of the Big Bang, où il dit: «On fait de la science pour deux raisons: pour l'émotion de mesurer ou de comprendre quelque chose pour la première fois et, une fois obtenu, pour la reconnaissance de ses membres au minimum».

Cette reconnaissance est venue de la main de Penzias en 1978. Il a salué les contributions de Gamow, Herman et Alpher quand il a reçu le prix Nobel. Wilson et tous deux ont reçu le Roman de la Physique, qu'ils n'ont pas cherché et que quand ils l'ont découvert ils ne savaient pas pour "découvrir le rayonnement cosmique micro-ondes de fond".