De Quoi Est Faite La Gravité ?
8 mai 2014
Une des découvertes physiques les plus incroyables et surprenantes de ce siècle vient d’être faite par une équipe de scientifiques basée au Pôle Sud, exploitant un télescope, appelé BICEP2.
Ils ont trouvé une empreinte céleste qui explique non seulement le début explosif des temps, mais révèle également les secrets microscopiques de la gravité. Pour comprendre ce qu’est cette empreinte digitale, imaginez retourner l’horloge cosmique juste après le big bang, lorsque l’univers était entassé dans une boule chaude et dense plus d’un milliard de fois plus petite que le noyau d’un atome.
Pendant des décennies, les physiciens se sont demandé quelles lois de la nature domineraient ici; la taille minuscule de l’univers signifiait que le monde bouillonnant et éthéré des particules quantiques devait être en jeu, mais l’immense masse signifiait que le monde de la gravité, qui pliait l’espace, devait également être à l’œuvre.
Le physicien a donc fusionné ces mondes et a eu une idée étrange. Ils ont proposé que la gravité soit en fait constituée de particules quantiques, qu’ils ont appelées « gravitons. »Partout où il y a de la gravité, il y aurait des gravitons: sur terre, dans les systèmes solaires, et surtout dans l’univers infime où les fluctuations quantiques des gravitons ont surgi, pliant des poches de cet espace-temps minuscule. Mais si les gravitons sont partout, pourquoi ne pouvons-nous pas les voir?
Malheureusement, un seul graviton est trop maigre pour être détecté, nous n’en avions donc aucune preuve. Mais les scientifiques ont émis une autre hypothèse sur le moment après le big bang. Ils ont proposé que dans cette petite boule exiguë, au lieu de l’attraction gravitationnelle entre la matière, il y aurait eu une répulsion gravitationnelle féroce, qui aurait tout fait exploser vers l’extérieur dans un événement momentané appelé « inflation. »Pendant l’inflation, les fluctuations autrefois minuscules du graviton se sont également gonflées en grandes ondes gravitationnelles.
Au cours des années suivantes, les particules photoniques de lumière et les particules chargées étaient si encombrées dans l’espace qu’elles entraient constamment en collision, tandis que les ondes gravitationnelles étiraient et contractaient des parties de l’espace, provoquant la formation de points froids et de points chauds.
Là où ces taches se sont rencontrées, les photons ricochant sur les particules de charge se sont alignés et, ensemble, tous ces photons ont produit des motifs distincts dans la lueur cosmique. Environ 380 000 ans après le big bang, l’univers est devenu si grand et toutes les particules étaient tellement dispersées que les collisions ont cessé, et les motifs finaux de la lumière se sont répandus dans l’espace, où nous pouvons les voir aujourd’hui.
Les tourbillons dans ces motifs de torsion de la lumière sont appelés « modes b », et ce sont les empreintes digitales que les scientifiques ont trouvées. Ils sont la première preuve directe de l’inflation ou de l’explosion qui a donné naissance à notre univers et la preuve la plus forte que nous ayons jamais eue que la gravité est en fait constituée de minuscules particules, appelées gravitons.