Pourquoi doit-on se réjouir de la détection d’ondes gravitationnelles ?

La découverte de vibrations cosmiques dans l’espace bouleverse le monde scientifique. Pourquoi peut-on se réjouir de cette nouvelle ?

En 2012, le monde scientifique s’est emballé de la trouvaille du boson de Higgs, la « particule divine » qui confère une masse à toute la matière et dont l’existence a notamment été prédite par le physicien François Englert. Des années plus tard, il a reçu le prix Nobel de Physique pour ce travail.

Il ne fait pas de doute que les scientifiques qui ont découvert les ondes gravitationnelles recevront le même honneur, car cette année les physiciens fêtent la réalisation de la dernière grande prédiction de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. Il s’agit de l’une des plus grandes découvertes scientifiques de notre ère.

Mais si vous n’êtes pas cosmologiste, astronome ou physicien, il se peut que vous n’ayez jamais entendu parler de ces ondes mystérieuses et que vous soyez un peu perplexe. On vous aide un peu. Les ondes gravitationnelles sont une infime ondulation de l’espace-temps qui se propage dans l’univers à la vitesse de la lumière. Elles sont comparables aux vagues dans une piscine, quand vous mettez votre main dans l’eau. Il y a cent ans, Einstein a prédit l’existence de ces ondes dans sa théorie de la relativité générale.

Cependant, ces ondulations de l’espace-temps causées par de violents événements dans l’espace, tels que les explosions d’étoiles et les fusions de trous noirs n’ont été observées qu’indirectement. Quand elles atteignent la Terre, elles ne mesurent plus qu’un milliardième d’atome et elles sont donc très difficiles à détecter. C’est pourquoi il faut des instruments extrêmement précis et sensibles dans un environnement totalement silencieux. Il a donc fallu 100 ans pour arriver à les observer.

Une nouvelle ère de l’astronomie

Cependant, vous vous demandez peut-être pourquoi on devrait se réjouir. Quelle est l’importance de cette découverte ? Elle est capitale. En plus de confirmer une grande partie de la théorie de la relativité d’Einstein, la découverte d’ondulations gravitationnelles nous permet d’ouvrir une nouvelle fenêtre sur notre univers.

Outre la lumière ordinaire ou les ondes radios (les rayons électromagnétiques), on devrait pouvoir étudier l’univers à l’aide des ondes gravitationnelles qui contrairement aux rayonnements électromagnétiques n’interagissent pas avec la matière quand elles voyagent dans les millions d’années-lumière d’espace-temps. Les ondes gravitationnelles traversent en effet les trous noirs, les étoiles à neutrons et d’autres objets qui n’émettent pas de lumière, comme un couteau dans du beurre.

Aussi ce nouvel outil signifie-t-il le début d’une nouvelle ère de l’astronomie qui peut nous offrir de nouvelles perspectives de quelques-uns des phénomènes les plus inexplicables du cosmos et qui peut peut-être nous faire découvrir de nouveaux miracles astronomiques dont on n’aurait jamais osé rêver.

« La théorie du tout »

En outre, les ondes gravitationnelles peuvent nous instruire au sujet de la gravitation. Comme le montre la vidéo ci-dessous, elles constituent la véritable cause de l’attraction gravitationnelle. Or, nos connaissances à propos du fonctionnement de la gravité sont assez limitées quand il s’agit d’objets très lourds qui dansent les uns autour des autres à des vitesses proches de celle de la lumière.

Par conséquent, la découverte constitue une nouvelle importante pour la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. Bien que la théorie ait déjà passé plusieurs tests avec succès, il s’agit du test ultime. Si la théorie comprend des imprécisions, celles-ci devraient se révéler dans un environnement animé de forces gigantesques. Tout cela peut mener à un modèle minutieux, intégral et même ouvrir la voie à une « théorie du tout ».