- il y a 13 heures
Catégorie
📺
TVTranscription
00:12Le temps, on le croit régulier, comme les rouages d'une horloge.
00:18Un tic-tac qui rythme la marche constante de l'univers.
00:24Pourtant, le temps n'est pas immuable.
00:28Et ce constat permet d'accéder aux secrets de l'origine du monde.
00:34Les deux hommes qui ont contribué à dévoiler ces mystères sont liés par une curieuse coïncidence temporelle cosmique.
00:46Albert Einstein est né le 14 mars 1879 à Ulm, en Allemagne.
00:54Et c'est le 14 mars 2018 que Stephen Hawking est mort à Cambridge en Angleterre.
01:02Ils figurent assurément parmi les plus grands savants de l'humanité.
01:07Et à eux deux, ils ont bouleversé notre conception du monde.
01:20On a du mal à imaginer à quoi le 20e siècle aurait ressemblé si Albert Einstein n'avait pas existé.
01:30Au début des années 1900, Albert Einstein a élaboré une théorie révolutionnaire qui a changé le cours de l'histoire.
01:39Son nom, la théorie de la relativité.
01:44Beaucoup d'idées d'Einstein sont révolutionnaires.
01:47Certaines sont contre-intuitives.
01:49D'autres sont tout simplement renversantes.
01:54Les idées de génie du célèbre physicien ont permis une nouvelle compréhension de la nature de la réalité.
02:00Et ont redéfini les concepts de temps et d'espace.
02:15Ces travaux ont eu une influence décisive sur Stephen Hawking.
02:23Celui-ci va développer les idées de son aîné pour mettre en lumière les phénomènes les plus extraordinaires de l
02:29'univers.
02:36Les trous noirs sont plus étranges que tout ce qu'ont pu imaginer les auteurs de science-fiction.
02:42Et pourtant, ils correspondent à une réalité physique.
02:50Stephen Hawking est incroyablement novateur.
02:54Il est capable de faire des découvertes qui nous paraissent contre-intuitives et totalement improbables.
03:04Jusqu'à sa mort, il a chamboulé notre compréhension de l'univers.
03:09Stephen Hawking n'avait pas été aussi enthousiaste depuis 40 ans.
03:14C'est quand on raisonne un problème qu'il me manque le plus.
03:17J'aimerais pouvoir le lui dire.
03:25Voici comment ces deux scientifiques majeurs nous ont montré que l'univers est plus étrange et plus merveilleux qu'on
03:32ne l'aurait jamais imaginé.
03:33Donne qu'il y a n'aurait jamais imaginé.
04:03L'histoire commence dans cet appartement, à Berne, en Suisse.
04:07Albert Einstein y vit pendant deux ans avec sa première femme,
04:10une physicienne prénommée Mileva,
04:12et y mène ses travaux les plus importants.
04:15On ne peut qu'imaginer les conversations et les moments de génie
04:18dont ces murs ont été témoins.
04:23Pourtant, lorsqu'il arrive ici en 1903,
04:27rien ne semble le destiner à une grande carrière.
04:33En effet, le parcours du jeune Albert est jusque-là loin d'avoir été exemplaire.
04:45C'était un enfant assez inhabituel.
04:48Il a commencé à parler très tard.
04:50Et pendant longtemps, ses parents se sont inquiétés pour lui.
04:55Très tôt, il a fait preuve d'indépendance d'esprit.
04:57À l'école, il se concentrait sur les matières qui captivaient son imagination
05:01et négligeait celles qui lui paraissaient secondaires.
05:05Il se disputait souvent avec ses professeurs.
05:08Il a obtenu son diplôme universitaire de justesse
05:11et après la fac, il a eu du mal à trouver un poste.
05:19Il a fini par dénicher un emploi comme expert technique de troisième classe
05:24à l'office des brevets de Berne, en Suisse.
05:27Il a commencé tout en bas de l'échelle.
05:34En 1903, Albert Einstein, l'élève qui n'avait pas dévoilé
05:38tout son potentiel au lycée, a décroché un emploi sans avenir.
05:46Mais cela va s'avérer une bénédiction.
05:49C'était un métier parfait pour lui.
05:52Il faisait son travail, il était payé,
05:54et à côté, il consacrait tout son temps à la physique.
05:58Il avait tout le loisir de réfléchir,
06:01et c'est l'humanité entière qui en a bénéficié.
06:11Stephen Hawking naît le 8 janvier 1942 à Oxford, en Angleterre.
06:18300 ans, jour pour jour, après la mort de Galilée.
06:24Contrairement à Einstein, il excelle très tôt dans ses études.
06:29Devenu un chercheur reconnu, il accède à la notoriété en 1984,
06:33avec la publication de son ouvrage intitulé
06:36« Une brève histoire du temps ».
06:39Son objectif est de diffuser les théories d'Albert Einstein
06:43auprès d'un plus large public.
06:50Stephen Hawking est un être fascinant.
06:54On ne saurait exagérer la puissance de son intelligence.
07:00C'est un homme complexe, un personnage complexe.
07:06Stephen aimait la vie.
07:08Il m'a emmené en Antarctique.
07:12Il s'est offert un vol parabolique pour tester l'apesanteur.
07:17Il profitait pleinement de la vie.
07:22Au lycée, ses camarades de classe le surnommaient Einstein.
07:28À l'université, il est partisan du moindre effort.
07:34À l'époque, le cours de physique à Oxford était ridiculement facile.
07:40Il n'y avait pas grand-chose à mémoriser.
07:43Juste quelques équations.
07:49Mais en 1962, alors que Stephen a tout juste 20 ans,
07:53son insouciance est brutalement mise à mal.
07:56Les médecins lui diagnostiquent la maladie de Charcot
07:59et ne lui donnent que deux ans à vivre.
08:02Au début, j'étais déprimé.
08:05Mon état semblait empirer rapidement.
08:11Mais Stephen Hawking n'est pas du genre à se laisser abattre.
08:16Stephen était l'homme le plus têtu que je connaisse.
08:21Il était hors de question que son handicap physique
08:24l'empêche de faire quoi que ce soit.
08:29Par la puissance de sa pensée,
08:31l'astrophysicien voyage à travers l'univers,
08:33jusqu'aux confins de l'espace et du temps.
08:37Je suis plus heureux aujourd'hui.
08:40Avant d'avoir la maladie de Charcot,
08:43je m'ennuyais profondément.
08:45Mais la perspective de mourir prématurément
08:48m'a fait réaliser la vraie valeur de la vie.
08:54Stephen Hawking et Albert Einstein
08:56ne se sont jamais rencontrés.
08:58Mais ils ont en commun leur capacité
09:01à conceptualiser l'univers
09:02de façon radicalement nouvelle.
09:09Et cette nouvelle perception de la réalité
09:12émerge en Suisse en 1905.
09:231905, pour nous, physiciens,
09:25c'est l'année des miracles.
09:27Cette année-là, il a rédigé quatre articles,
09:30tous dignes d'un prix Nobel.
09:34En mai, cette année-là,
09:36Albert Einstein écrit à un ami.
09:39Je vous promets quatre articles.
09:41Le premier porte sur le rayonnement
09:44et les propriétés énergétiques de la lumière.
09:46Le deuxième est une détermination
09:49de la taille réelle de l'atome.
09:53Le troisième article explique
09:55le mouvement des particules dans un fluide.
09:58Le quatrième,
09:59qui expose la théorie de la relativité restreinte,
10:02va changer la face du monde.
10:07Le quatrième est une modification
10:09de la théorie de l'espace et du temps.
10:19Comme l'a écrit le chercheur,
10:21c'est cette horloge médiévale de Berne
10:23qui lui a inspiré sa réflexion
10:25sur la nature du temps.
10:37Concept qui nous sert à mesurer
10:39les jours et les années,
10:41le temps est le seul repère
10:43que l'on considère comme constant
10:44et immuable.
10:49Einstein va nous montrer
10:51à quel point nous sommes dans l'erreur.
10:58Le jeune physicien publie son article
11:00le 26 septembre 1905.
11:03C'est le début de la révolution relativiste.
11:06Rien ne sera plus jamais pareil.
11:11Il y a un avant et un après relativité.
11:15Une fois que vous avez intégré cette notion,
11:17votre vision du monde change.
11:19Le monde a changé
11:21pour la communauté scientifique.
11:25Ça a été un moment spectaculaire
11:28pour notre espèce.
11:30On a pu voir de quoi le cerveau humain
11:32est capable
11:33quand toutes les pièces du puzzle
11:35s'assemblent correctement.
11:46Beaucoup d'idées d'Einstein
11:48sont révolutionnaires.
11:49Certaines sont contre-intuitives.
11:55d'autres sont tout simplement
11:57renversantes.
12:01Elles reflètent une réalité
12:02qu'Einstein avait très bien comprise.
12:04À savoir que les phénomènes
12:06qui se produisent au niveau
12:07de la structure de l'univers
12:09sont très différents
12:10de ce que perçoivent nos sens.
12:15Pour saisir comment Einstein
12:17a modifié le concept de temps,
12:19il nous faut d'abord comprendre
12:21un élément essentiel
12:22à propos de la lumière
12:23et de la façon
12:25dont nous voyons le monde.
12:28Dans le monde qui nous entoure,
12:30tout se déplace sensiblement
12:32de la même manière,
12:33à l'exception de la lumière.
12:34Et je vais utiliser
12:35ce lanceur de balle de tennis
12:37pour vous expliquer
12:38ce que j'entends par là.
12:48Quand je lance des balles
12:50depuis l'arrière d'un véhicule
12:51à l'arrêt,
12:51elles jaillissent
12:52à 40 km heure.
12:55Maintenant, écoutez bien.
12:57Que ce soit moi
12:58qui me trouve à l'arrière
12:59du véhicule
12:59ou un observateur immobile
13:01au sol,
13:01tout le monde voit
13:02la même chose.
13:04Les balles sont propulsées
13:05de la même manière.
13:17Mais les choses changent
13:18si la voiture
13:18se met à rouler.
13:21Lorsqu'on accélère,
13:22le mouvement de la voiture
13:23affecte la trajectoire
13:24apparente des balles.
13:27Pour un observateur
13:28à l'arrière du véhicule,
13:30les balles semblent
13:30se déplacer
13:31à la même vitesse
13:32et emprunter
13:32le même chemin.
13:35Mais un observateur
13:36au sol
13:37voit tout autre chose.
13:40Pour lui,
13:41les balles vont
13:42bien moins loin.
13:46Et quand la vitesse
13:47de la voiture
13:48est égale
13:49à la vitesse des balles,
13:50il n'a pas l'impression
13:51qu'elles sont propulsées.
13:52Pour cet observateur stationnaire,
13:54les balles tombent
13:55directement sur le sol.
13:58Comme on dit,
14:00tout est relatif.
14:03Dans l'univers,
14:05tout se comporte ainsi,
14:06hormis la lumière.
14:09Peu importe l'endroit
14:10où vous êtes
14:11ou la vitesse
14:12à laquelle vous vous déplacez,
14:13vous verrez toujours
14:14la lumière
14:15se propager
14:16à la même vitesse.
14:21Einstein s'est appuyé
14:22sur ce fait
14:23pour redéfinir
14:23la notion de temps.
14:32Le premier problème
14:33qui a suscité
14:34une réflexion
14:35chez Einstein
14:36concernait
14:37la lumière
14:37et sa vitesse.
14:40La vitesse
14:41de la lumière
14:41ne semblait pas
14:42se comporter
14:42de la même façon
14:43que celle d'objets ordinaires
14:45comme une balle
14:46de baseball
14:46ou tout autre objet
14:47susceptible
14:48d'être lancé.
14:49Einstein s'est dit
14:50qu'on ne comprenait
14:51peut-être pas si bien
14:52que ça,
14:52à la lumière.
14:58Le physicien sait
14:59que s'il réussit
15:00à établir
15:00les propriétés
15:01de la lumière,
15:02il pourra décrypter
15:03le fonctionnement
15:04de l'univers.
15:06Et il va y parvenir
15:07par une expérience
15:08de pensée
15:08qui,
15:09si elle semble simple,
15:10ne l'est pas vraiment.
15:13Il s'imagine debout
15:15sur la plateforme
15:15d'un train
15:16tenant une horloge
15:17qui utilise la lumière
15:18pour indiquer l'heure.
15:23Chaque tic
15:24de l'horloge
15:25correspond à un aller-retour
15:27complet d'un photon
15:27entre deux miroirs.
15:31À bord d'un train voisin,
15:33une horloge identique
15:34avance au même rythme.
15:38Einstein imagine alors
15:39que son train
15:40se mette en marche.
15:43Il réalise qu'en pareil cas,
15:45il verra l'horloge
15:46en mouvement
15:47se comportait très différemment.
15:52Lorsque le train avance,
15:54Einstein ne voit pas seulement
15:55le photon rebondir
15:56de haut en bas.
15:57Il le voit également
15:58se mouvoir en diagonale.
16:00Le photon effectue
16:01un plus long trajet.
16:03Or, la vitesse de la lumière
16:04étant constante,
16:05chaque tic
16:06semble durer plus longtemps.
16:12Pour Einstein,
16:13l'explication est simple.
16:17le temps s'écoule
16:18plus lentement
16:18dans le train en mouvement.
16:22Et plus le train va vite,
16:24plus le temps est ralenti.
16:30Voilà qui est stupéfiant.
16:33D'après le théoricien,
16:35le temps ne s'écoule pas
16:36de façon uniforme.
16:37Il est relatif.
16:40Il peut s'accélérer
16:41ou ralentir
16:42selon la façon
16:43dont on se déplace.
16:49On est tous habitués
16:50à une notion intuitive
16:52du temps
16:52qui s'écoule
16:53de la même manière,
16:54où qu'on soit,
16:55quoi qu'on fasse
16:56et quelle que soit
16:56notre vitesse de déplacement.
16:58À nos yeux,
16:59ça n'a pas d'impact
17:00sur le rythme
17:01auquel nos horloges
17:02aigrènent leur seconde.
17:04Certes,
17:05nous dit Einstein,
17:06c'est notre expérience
17:07quotidienne du temps,
17:08mais notre vision
17:09du temps
17:10est trompeuse.
17:14Mais le génie d'Einstein
17:15va au-delà
17:16de simples expériences
17:17de pensée.
17:19Il réussit
17:20à confirmer
17:21ses théories
17:21à l'aide
17:22des mathématiques.
17:25Dans cette équation
17:26mathématique,
17:27Einstein a pu
17:28retranscrire
17:29l'effet du ralentissement
17:30des horloges
17:31en mouvement.
17:32Et cet effet
17:33est vraiment spectaculaire.
17:37sur ce graphe,
17:38on constate
17:39que si la vitesse
17:40du train
17:40est faible
17:41par rapport
17:41à la vitesse
17:42de la lumière,
17:43il n'y a presque
17:44pas de différence.
17:45Les deux temps
17:45sont équivalents.
17:46Mais si on s'approche
17:48de la vitesse
17:48de la lumière,
17:49la courbe monte
17:50en flèche
17:51et l'effet
17:51devient spectaculaire.
17:53À 50%
17:54de la vitesse
17:55de la lumière,
17:56un jour
17:56dans le train
17:57équivaut à 1,15
17:58jours sur le quai.
17:59À 75%,
18:00on passe déjà
18:01à un jour et demi.
18:02À 99%,
18:03à 99%
18:05à une semaine.
18:07Et à 99%
18:08et 12,9
18:10après la virgule,
18:12un jour
18:12dans le train
18:13équivaut
18:14à 20 000 ans
18:15sur le quai.
18:20La dilatation
18:21du temps
18:21ne concerne pas
18:23seulement
18:23les horloges
18:23de lumière
18:24d'Einstein.
18:25Nous en ressentirions
18:26également les effets
18:27si nous pouvions
18:28voyager assez vite.
18:32Einstein l'explique
18:33en prenant
18:33comme exemple
18:34des jumeaux.
18:37Il affirme
18:38que si l'un d'eux
18:38quittait la Terre
18:39dans un vaisseau spatial
18:40voyageant
18:41à très grande vitesse,
18:42le temps passerait
18:44plus lentement
18:44pour lui
18:45et il vieillirait
18:46bien moins
18:47que son jumeau
18:47resté sur Terre.
18:51Si vous vous rendez
18:52sur l'étoile
18:53la plus proche
18:54à 99%
18:55de la vitesse
18:55de la lumière,
18:57le voyage
18:58ne vous semblera
18:58pas si long
18:59que ça.
19:00Par contre,
19:00si vous revenez
19:01sur Terre,
19:02tous vos amis
19:02seront morts
19:03car pour eux,
19:04beaucoup d'années
19:05se seront écoulées.
19:08L'idée
19:08peut paraître
19:09extravagante,
19:10mais l'expérience
19:11a été réalisée
19:12pour de vrai.
19:14La NASA
19:15emploie
19:15deux vrais jumeaux,
19:17les astronautes
19:18Mark
19:18et Scott Kelly.
19:20En fait,
19:21on a échangé
19:22nos étiquettes.
19:23Véridique.
19:24Un de vous deux
19:25s'est rasé la moustache ?
19:26Oui, moi.
19:29En 2015,
19:30Scott a passé
19:31un an
19:31à bord
19:32de la Station Spatiale
19:33Internationale,
19:34orbitant
19:34à plus de 25 000 km heure,
19:37tandis que Mark
19:37est resté au sol.
19:40Quand il est revenu
19:41sur Terre,
19:41Scott était plus jeune
19:43que son frère,
19:44de 5 millisecondes.
19:47En principe,
19:48la dilatation du temps
19:49devrait nous permettre
19:50d'explorer l'univers,
19:52de parcourir
19:52de grandes distances
19:53sans vieillir
19:54et de ne pas mourir
19:55avant d'arriver
19:56à destination.
19:57Donc,
19:58en principe,
19:59c'est un avantage.
20:03La théorie
20:03de la relativité
20:04restreinte d'Einstein
20:05pourrait constituer
20:07un atout essentiel
20:08à l'heure
20:08de quitter la Terre
20:09pour explorer le cosmos.
20:13Mais pour conquérir
20:15les étoiles,
20:15il faudra inventer
20:17un moyen de voyager
20:17à une vitesse proche
20:18de celle de la lumière.
20:20Une idée chère
20:22à Stephen Hawking.
20:22« Bon après-midi.
20:37Nous sommes ici
20:38aujourd'hui
20:39pour parler de
20:39Breakthrough Starshot
20:41et de notre avenir
20:42dans l'espace. »
20:44En 2016,
20:45en collaboration
20:46avec le milliardaire
20:47Yuri Milner,
20:48le cosmologiste lance
20:49un projet baptisé
20:50Breakthrough Starshot.
20:52« Je crois que ce qui
20:54nous rend uniques,
20:55c'est notre aptitude
20:56à transcender nos limites.
20:58Celle à laquelle
20:59nous sommes confrontés
21:00actuellement
21:00est le vide
21:01qui nous sépare
21:02des étoiles.
21:04Mais nous pouvons
21:05aujourd'hui
21:05la transcender.
21:07Aujourd'hui,
21:09nous engageons
21:10ce grand saut
21:10dans le cosmos
21:12parce que nous sommes humains
21:14et que notre nature
21:15est de voler. »
21:18L'objectif
21:18de la mission Starshot
21:19est de concevoir
21:20le premier engin spatial
21:22capable de voyager
21:23à une fraction
21:24non négligeable
21:24de la vitesse de la lumière.
21:36En Virginie,
21:38l'ingénieur aérospatial
21:39Zach Manchester
21:40tente de faire
21:41du rêve de Stephen Hawking
21:42une réalité.
21:46Dans les années 1960,
21:48le centre spatial
21:50de l'île de Wallops
21:50servait à tester
21:52les modules
21:52des premiers vols spatiaux
21:53habités
21:54qui ouvriraient la voie
21:55à l'exploration lunaire.
21:58« Nous choisissons
21:59de aller à la Monde.
22:01Nous choisissons
22:02de aller à la Monde
22:03dans cette década
22:04et de faire
22:05les autres choses.
22:06Pas parce qu'ils sont
22:07simples,
22:08mais parce qu'ils sont
22:09difficiles. »
22:11« Voici le lanceur
22:12Antares.
22:13Au sommet,
22:14derrière le drapeau,
22:15vous avez une capsule
22:16appelée Cygnus.
22:17Et à l'arrière
22:18de cette capsule,
22:19dans un coffre,
22:20se trouve la sonde
22:21que j'ai construite.
22:23Malheureusement,
22:23la météo n'est pas
22:24terrible.
22:25Les deux ou trois
22:26dernières fois
22:26que j'ai voulu assister
22:27à des lancements,
22:28ça a été pareil.
22:30Je n'ai encore vu
22:31décoller aucune
22:32de mes sondes.
22:38ce vaisseau sera
22:39la première application
22:40d'un tout nouveau
22:41concept de voyage
22:42spatial et nous
22:44rapprochera un peu
22:45plus du rêve
22:45de Stephen Hawking.
22:51« Lors de cette mission,
22:53on va tester
22:53cette petite sonde,
22:54appelée Sprite,
22:55la plus petite sonde
22:56spatiale du monde.
22:58Elle mesure 3,5 cm
23:00de côté
23:00et pèse 4 grammes.
23:02C'est juste
23:03un petit circuit imprimé,
23:04avec ici
23:04un mini-ordinateur
23:05ou micro-contrôleur,
23:07un émetteur-récepteur,
23:08une antenne ici
23:09pour la radio
23:10et deux capteurs.
23:12L'objectif,
23:13si ce lanceur décolle,
23:15est d'en déployer
23:15une centaine
23:16sur une orbite
23:17terrestre basse.
23:18Elles vont former
23:19un réseau
23:20et transmettre au sol
23:21les données
23:21des capteurs. »
23:26Si la mission réussit,
23:28nous pourrions
23:28dans quelques années
23:29envoyer des sondes
23:30comme celle-ci
23:30à travers l'univers.
23:32Elles voyageront
23:33un millier de fois
23:34plus vite
23:34que tous les engins
23:36spatiaux construits
23:36jusqu'alors.
23:42« On aimerait être
23:43capables d'envoyer
23:44des sondes
23:45jusqu'aux systèmes
23:45stellaires voisins,
23:47jusqu'aux étoiles.
23:48L'étoile la plus proche
23:49de nous s'appelle
23:49Proxima du Centaure.
23:51Elle se trouve
23:52à quatre années-lumière
23:53de la Terre.
23:55Avec nos fusées classiques,
23:56il faudrait
23:56dix mille ans
23:57pour l'atteindre.
23:58On a donc imaginé
23:59un autre système.
24:01On va fabriquer
24:02un gigantesque laser au sol.
24:03Il mesurera
24:04un kilomètre de diamètre
24:05et aura une puissance
24:07d'une centaine
24:07de gigawatts.
24:09Puis, on va construire
24:10une sonde légère
24:11et très petite
24:12qui sera propulsée
24:13par ce laser.
24:16Si on propulse
24:17un sprite
24:17avec ce laser
24:18de 100 gigawatts,
24:19on peut lui faire subir
24:20l'accélération
24:21d'un boulet de canon,
24:22soit 60 000 G.
24:24Et en quelques minutes,
24:25il pourra atteindre
24:26une vitesse de 20 %
24:27de celle de la lumière.
24:34À 20 % de la vitesse
24:35de la lumière,
24:36l'effet de dilatation
24:38temporelle décrit
24:38par Einstein
24:39commencera à se manifester.
24:44Le temps s'écoulera
24:45plus lentement
24:45sur la sonde
24:46que pour des observateurs
24:47terrestres.
24:49Il faudra attendre
24:50longtemps
24:50avant de voir
24:51les résultats.
24:54À 4 années-lumière,
24:55les signaux mettent
24:564 ans pour nous parvenir.
24:58En tout,
24:58cette mission
24:59pourrait durer 25 ans.
25:01Ce n'est pas si long
25:01comparé aux missions
25:02actuelles vers le système
25:03solaire externe.
25:15Quelques heures plus tard,
25:16les nuages se dissipent
25:17et le lanceur
25:18s'élève dans les airs.
25:203, 2, 1.
25:24Le lanceur a été initié.
25:26Et nous avons lancé
25:27la mission de la NG-10
25:28en faisant les signes
25:30de l'ISF.
25:33Avec Sprite,
25:35peut-être avons-nous fait
25:35notre premier grand saut
25:36vers les étoiles.
25:40Ce voyage
25:41pourrait un jour
25:41nous permettre
25:42d'envoyer des hommes
25:43explorer l'univers.
25:46Une aventure
25:47initiée par Stephen Hawking
25:48et inspirée
25:49par Albert Einstein.
26:05En 1909,
26:07la réputation
26:08d'Albert Einstein
26:08grandit.
26:09Il est nommé professeur
26:11à l'université de Zurich.
26:16Il s'attèle
26:17à la deuxième phase
26:17de sa mission
26:18qui n'est rien de moins
26:20que révolutionner
26:20notre vision du monde.
26:25Il va réécrire
26:26les lois de la gravité
26:27avec sa nouvelle théorie
26:29de la relativité générale.
26:36Einstein sait que l'espace
26:38et le temps
26:38font partie
26:39de la même structure.
26:43L'univers entier
26:45s'apparente
26:45à une toile
26:46à quatre dimensions
26:47combinant le temps
26:48et les trois dimensions
26:49de l'espace.
26:52Cette entité
26:53s'appelle
26:54l'espace-temps
26:55et le physicien
26:56réalise que sa principale
26:57propriété
26:58est de pouvoir
26:59se déformer
27:00et se courber.
27:05Einstein a eu
27:06un éclair de génie
27:08en associant
27:09la relativité générale
27:10au concept
27:11de courbure
27:12de l'espace-temps.
27:13La relativité générale
27:15attribue
27:16une forme
27:16à l'espace
27:17et au temps.
27:21L'idée de base
27:22d'Einstein
27:22c'est d'assimiler
27:24l'espace
27:24à une sorte
27:25de toile.
27:26En l'absence
27:27de matière
27:28ou d'énergie
27:28cette toile
27:29est lisse et plane.
27:31Les corps
27:32évoluant
27:32dans l'espace
27:33avancent
27:33en ligne droite.
27:35Il n'y a rien
27:36de bien compliqué
27:36là-dedans.
27:38Maintenant
27:38l'idée clé
27:39c'est qu'en présence
27:40d'un corps massif
27:41dans l'espace
27:42le soleil par exemple
27:43ce corps
27:45par sa seule présence
27:46dans l'environnement
27:47va déformer
27:48la toile.
27:49Un autre corps
27:51mettons que ce soit
27:52une planète
27:55va alors adopter
27:56une trajectoire
27:57incurvée
27:58et se placer
27:59en orbite.
28:02Pourquoi ?
28:03Parce qu'il suit
28:04la courbure
28:05de l'espace
28:05créée par la masse
28:06du soleil.
28:14C'est ainsi
28:16qu'agit
28:16la force
28:17de gravité.
28:18C'est l'espace
28:19lui-même
28:20qui confère
28:20aux planètes
28:21ces belles trajectoires
28:22incurvées.
28:26Voilà en substance
28:28l'idée développée
28:29par Einstein
28:30dans sa théorie
28:31générale
28:31de la relativité.
28:40Ce concept
28:41paraît simple
28:42et facile
28:43à visualiser
28:44en deux dimensions.
28:46Mais l'espace
28:47ne comporte pas seulement
28:49deux dimensions
28:51ni même
28:52trois dimensions.
28:54C'est une trame
28:56déformée
28:56à quatre dimensions
28:57engendrant
28:58des formes complexes
29:00à priori
29:00impossibles
29:01à visualiser.
29:07Là encore,
29:08pour compléter
29:09sa théorie,
29:10Einstein recourt
29:11aux mathématiques.
29:15Einstein parvient
29:16à traduire
29:17la courbure
29:17de l'espace
29:18et du temps
29:18dans une équation
29:20mathématique.
29:21Et cette équation
29:22est belle
29:23et élégante.
29:24À gauche,
29:25vous avez la courbure,
29:27la géométrie
29:28de l'espace-temps.
29:29À droite,
29:30la distribution
29:31de l'énergie
29:32et de la matière.
29:34En gros,
29:35du côté gauche,
29:36on a les mathématiques
29:36et du côté droit,
29:38la physique.
29:38Ce qui est remarquable,
29:40c'est que les deux
29:40soient reliés
29:41par une équation.
29:43Que traduit-elle ?
29:44La matière
29:45dicte à l'espace-temps
29:46comment il doit se courber
29:47et l'espace-temps
29:49dicte à la matière
29:50comment elle doit se mouvoir.
29:54Pour moi,
29:56cette formule
29:57nous rappelle
29:59à quel point
29:59l'univers est élégant
30:00et simple.
30:05Pourtant,
30:06lorsqu'Einstein
30:07publie son article
30:08en 1915,
30:09celui-ci passe
30:10presque inaperçu.
30:19A l'époque,
30:20l'Europe était en guerre
30:21depuis plus d'un an.
30:26Les lignes de communication
30:27étaient coupées,
30:28par exemple,
30:29entre la Grande-Bretagne
30:30et l'Allemagne.
30:31On était enlisés
30:32dans la guerre des tranchées.
30:33La guerre
30:33paraissait interminable.
30:34L'article n'a donc pas
30:37été perçu
30:37comme une grande avancée,
30:39en partie parce que
30:40beaucoup de gens
30:40ne recevaient pas
30:41les nouvelles.
30:46La théorie d'Einstein
30:48aurait pu tomber
30:49dans l'oubli
30:49pendant des dizaines d'années,
30:51sans les travaux innovants
30:52d'un astronome anglais,
30:54Arthur Eddington.
31:00En 1919,
31:02ce dernier organise
31:03une expédition
31:04vers l'île tropicale
31:05de Principe
31:05dans l'océan Atlantique
31:06pour y photographier
31:08une éclipse solaire.
31:10La théorie d'Einstein
31:12prédisait que la courbure
31:13de l'espace-temps
31:14affectait également
31:16la trajectoire de la lumière
31:17et que des corps massifs
31:18comme notre Soleil
31:19pouvaient agir
31:20comme une lentille optique
31:21faisant dévier
31:22la lumière autour d'eux.
31:25Les photos de l'éclipse
31:27prises par Arthur Eddington
31:28montrent que des étoiles
31:29de l'amas des Yad
31:30semblent ne pas être
31:32à leur position habituelle.
31:34La lumière provenant
31:35de ces astres
31:36a bien été déviée.
31:42Ces observations
31:43valident la théorie
31:44d'Einstein
31:44et cette fois,
31:46elles arrivent à point nommé.
31:49Einstein est devenu
31:50une célébrité
31:50du jour au lendemain.
31:52La nouvelle a fait
31:53la une du London Times
31:54du New York Times
31:56du New York Times.
31:56Elle a été saluée
31:57en Inde,
31:58au Japon.
32:00C'est cette annonce
32:01de novembre 1919
32:02qui a fait d'Einstein
32:03le personnage
32:04qui nous est si familier.
32:08Aujourd'hui,
32:09on peut acheter
32:10des t-shirts,
32:10des mugs
32:11et toutes sortes
32:12d'objets
32:12à son effigie.
32:16Einstein est devenu
32:17une célébrité mondiale,
32:18le scientifique
32:19le plus connu
32:20de tous les temps.
32:28avec ce concept
32:29de déformation
32:30de l'espace-temps,
32:31le savant
32:32a révolutionné
32:33notre compréhension
32:34du cosmos.
32:42Dans les années 1960
32:44et 1970,
32:46un groupe
32:46de jeunes scientifiques
32:47dont Stephen Hawking
32:48reprennent ses idées
32:50pour expliquer
32:50les phénomènes
32:51les plus extrêmes
32:52de l'univers.
32:56Einstein a formulé
32:57sa théorie en 1915,
32:59mais c'est resté
33:00pendant longtemps
33:00une toute petite partie
33:01de la physique théorique.
33:03Il a fallu attendre
33:04les années 1960
33:05pour que des gens
33:06comme Hawking
33:07se creusent la tête
33:08pour comprendre
33:09comment fonctionne
33:09la relativité générale.
33:11On a compris
33:12toutes sortes d'aspects
33:13qu'Einstein
33:14n'avait pas abordés.
33:16La première fois
33:17que j'ai rencontré Stephen,
33:19je crois que c'était
33:20en juin 1965.
33:24À l'époque,
33:25il préparait
33:26sa thèse de doctorat.
33:29Il marchait
33:30avec une canne.
33:32Il avait déjà
33:33du mal à parler,
33:34mais on le comprenait.
33:37Il donnait
33:38un séminaire
33:39sur ses travaux.
33:47Il a présenté
33:49ses réflexions
33:49sur la naissance
33:51de l'univers.
33:56D'après les observations,
33:59on supposait
33:59qu'il y avait eu
34:00un Big Bang,
34:00mais on n'avait
34:01aucune preuve tangible
34:02et Stephen
34:03a réussi à prouver
34:05à l'aide des mathématiques
34:06que cet événement
34:07s'était bel et bien produit.
34:22La théorie du Big Bang
34:24était débattue
34:25depuis des dizaines d'années.
34:26Elle était apparue
34:27peu après la théorie
34:28de la relativité générale
34:30qu'avait développée Einstein.
34:33Ce qui est merveilleux
34:35en physique,
34:35c'est qu'une fois
34:36que vous proposez
34:37une théorie correcte,
34:38elle ne vous appartient plus.
34:40Elle est à la disposition
34:41des autres.
34:42Quand vous écrivez
34:43un roman,
34:44c'est différent.
34:45Ça reste le vôtre.
34:46Si Einstein a conçu
34:47sa théorie,
34:48il est certain
34:49que beaucoup de gens
34:50ont compris
34:50et utilisé
34:51ces équations
34:52mieux que lui.
34:58En explorant
34:59la théorie d'Einstein,
35:01d'autres scientifiques
35:02ont découvert
35:03qu'elle était plus puissante
35:04que lui-même
35:05ne l'aurait jamais imaginée.
35:11Elle ne nous dévoile pas seulement
35:13la structure de l'univers.
35:15Elle pourrait bien également
35:17en révéler l'histoire.
35:22En 1927,
35:24un prêtre
35:24et mathématicien belge
35:25du nom de Georges Lemaitre
35:27va chercher à décrire
35:28la géométrie globale
35:29de l'univers
35:29à partir des équations
35:31d'Einstein.
35:35À cet effet,
35:36il a besoin
35:37de connaître
35:38la répartition
35:39de la matière.
35:43Le plus simple
35:45quand on travaille
35:46sur l'univers entier
35:47est de former
35:47formuler une hypothèse osée.
35:51À savoir
35:52que la matière
35:52y est distribuée
35:53de manière uniforme.
35:56Toutes les parties
35:57de l'univers
35:57sont semblables
35:58les unes aux autres,
35:59comme ce désert
36:00de dune de sable
36:01qui s'étend derrière moi.
36:03Chaque partie de désert
36:04est semblable
36:05à n'importe quelle autre
36:06partie de désert.
36:07D'après nos observations,
36:09c'est une très bonne hypothèse
36:11car à grande échelle,
36:13les galaxies
36:13sont uniformément
36:14réparties dans l'univers.
36:21mais lorsqu'ils modélisent
36:22cet univers uniforme
36:24à l'aide des équations
36:24d'Einstein,
36:26Georges Lemaitre
36:27fait une découverte
36:28surprenante.
36:30Quelles que soient
36:30les valeurs utilisées,
36:32il n'existe
36:32aucune solution stable.
36:35L'univers est en contraction
36:37ou plus probablement
36:38en expansion.
36:42Les travaux de Georges Lemaitre
36:43ont d'énormes implications.
36:46L'univers s'étend.
36:48Et si on remonte le temps,
36:50on s'aperçoit que dans le passé,
36:52l'univers était forcément
36:53plus petit.
36:56Georges Lemaitre a pris conscience
36:57que si on remontait
36:58suffisamment loin en arrière,
37:00toute la matière de l'univers
37:02devait être concentrée
37:03en un seul point.
37:04Ce point qu'il a baptisé
37:06œuf cosmique
37:07représente le début
37:08de l'univers,
37:09ce qu'on appelle aujourd'hui
37:10le Big Bang.
37:19En découvrant le Big Bang,
37:22Georges Lemaitre,
37:23prêtre catholique,
37:24définit le commencement du monde.
37:28L'idée déplaît
37:29à bon nombre de gens,
37:31parmi lesquels
37:32Albert Einstein.
37:35Einstein,
37:36comme la plupart des gens,
37:38avait des hypothèses
37:40non formulées
37:41sur ce qu'ils considéraient
37:44comme naturel
37:46ou rationnel
37:47dans l'univers.
37:49Tous les grands astronomes
37:51et cosmologistes
37:52étaient absolument convaincus
37:53qu'on vivait
37:54dans un univers statique.
37:56Pas d'expansion,
37:57pas de contraction.
37:59L'univers,
38:00contrairement à d'autres choses,
38:02n'avait ni début,
38:03ni milieu,
38:04ni fin.
38:05Quand il y a un début,
38:06on doit se demander
38:07ce qu'il y a eu avant
38:08ou comment les choses
38:09ont commencé.
38:10Alors Einstein s'est dit,
38:11évitons la discussion
38:12en disant qu'il n'y a pas eu
38:13de début,
38:14l'univers a toujours existé
38:15et existera toujours.
38:17Ces équations
38:18semblaient suggérer
38:19que l'univers évolue,
38:20comme presque toute chose,
38:22qu'il aurait eu un début
38:23et qu'il pourrait avoir une fin.
38:25Il a refusé
38:26de l'admettre.
38:29La grande question
38:30des années 1920
38:31est de savoir
38:32dans quel univers
38:33nous vivons.
38:34L'univers en expansion
38:35de Georges Lemaitre
38:36ou l'univers stable
38:37d'Einstein ?
38:49La réponse est fournie
38:51en 1929
38:52par ce qui constitue
38:53à l'époque
38:54le plus grand télescope
38:55du monde,
38:56celui du Mont Wilson,
38:57près de Los Angeles.
39:00En étudiant les galaxies
39:01lointaines,
39:02l'astronome américain
39:03Edwin Hubble
39:04découvre qu'elles s'éloignent
39:06presque toutes de la Terre.
39:09Il constate
39:10que plus elles sont loin,
39:11plus elles s'éloignent vite.
39:15Cette observation
39:16prouve à elle seule
39:17que l'univers
39:18est en expansion.
39:20À cet instant,
39:24Einstein s'est frappé
39:25le front en se disant
39:26« Pourquoi n'ai-je pas cru
39:27les prédictions
39:28des équations
39:29de la relativité générale ? »
39:31En principe,
39:32il aurait pu prédire
39:33ce phénomène
39:33une douzaine d'années plus tôt.
39:38Face aux preuves
39:39de l'astronome,
39:40Einstein reconnaît son tort.
39:43« C'est la plus grande erreur
39:44de ma vie »,
39:45concèdera-t-il.
39:48Il disait
39:49« Qu'importe si mon nom
39:50figure sur des articles
39:51erronés,
39:51mon nom est dans plein d'entre eux.
39:53Il n'avait pas peur
39:53de se tromper.
39:56Je pense qu'il a parlé
39:58de grande erreur
39:59parce que ce genre
40:00d'opposition
40:00ne lui ressemblait pas.
40:11Stephen Hawking
40:12est apparu
40:13sur la scène internationale
40:14avec un article
40:14présentant une preuve
40:15théorique
40:16de l'existence
40:17du Big Bang.
40:25Mais son travail
40:26le plus remarquable
40:27est consacré
40:28aux phénomènes
40:29les plus extraordinaires
40:30du cosmos,
40:33les trous noirs.
40:42On dit que la réalité
40:44est parfois plus étrange
40:46que la fiction.
40:49C'est « On ne peut plus vrai
40:51dans le cas des trous noirs ».
40:59Il y a littéralement
41:00des trous dans l'espace
41:01dans lesquels
41:02la matière peut tomber
41:03et dont elle ne peut ressortir.
41:09Il existe des régions
41:11dans lesquelles
41:11le champ de gravitation
41:13est si intense
41:14que rien,
41:14pas même la lumière,
41:16ne peut s'en échapper.
41:22Les trous noirs
41:23ont été décrits
41:24pour la première fois
41:25en 1916.
41:32Envoyé au front
41:33durant la Première Guerre mondiale,
41:35un officier d'artillerie allemand
41:37du nom de Karl Schwarzschild
41:38joue avec les équations
41:40d'Einstein
41:40pour voir jusqu'où
41:41il peut étirer
41:42l'espace-temps.
41:47Il découvre que
41:48plus la densité
41:49de la matière
41:49est importante,
41:51plus l'espace-temps
41:51se déforme.
41:54Si l'on comprime
41:55un objet
41:56de la taille du Soleil
41:57dans une sphère
41:58de 3 km de diamètre,
42:00on engendre
42:00une courbure infiniment
42:01grande de l'espace-temps,
42:03une sorte de trou.
42:06À l'intérieur
42:06de ce trou,
42:08les lois de la physique
42:09que nous connaissons
42:09ne s'appliquent plus
42:10et à sa frontière,
42:12le temps s'arrête
42:13et l'espace
42:15s'étend indéfiniment.
42:17Mais il semblait
42:18inconcevable
42:19qu'une telle quantité
42:20de matière
42:20puisse tenir
42:21dans un espace
42:22aussi restreint.
42:24Albert Einstein
42:25a écrit un article
42:26en 1939
42:28où il affirmait
42:29que la matière
42:30ne peut être comprimée
42:31au-delà d'un certain seuil.
42:35Je pense qu'il est mort
42:36en pensant que
42:37les trous noirs
42:38n'étaient pas réels.
42:44Au seuil
42:45de la Seconde Guerre mondiale,
42:47les scientifiques
42:48découvrent
42:49ce qu'il advient
42:50des étoiles
42:50en fin de vie.
42:57Pendant la plus grande partie
42:58de la vie
42:59d'une étoile ordinaire,
43:00soit des milliards d'années,
43:02il règne un équilibre
43:04entre la gravité
43:05et la pression thermique
43:07liée aux réactions nucléaires
43:09qui convertissent
43:10l'hydrogène
43:11en hélium.
43:13Mais il arrive
43:14un moment
43:15où le carburant
43:16nucléaire
43:17s'épuise.
43:21Lorsqu'une étoile
43:23a épuisé son combustible,
43:24elle ne peut plus lutter
43:25contre la gravité.
43:30Les étoiles massives
43:32s'effondrent
43:32et produisent
43:33une explosion colossale
43:35appelée supernova.
43:38Le cœur
43:39forme un résidu compact.
43:43Ces étoiles à neutrons
43:44ont la même masse
43:45que notre Soleil,
43:46mais celle-ci
43:47est comprimée
43:47dans une sphère
43:48d'à peine 10 km de diamètre.
43:53Toutefois,
43:54ces astres
43:54ne sont pas
43:55les objets
43:55les plus extrêmes
43:56présents dans l'univers,
43:58car il existe
43:59des étoiles
43:59bien plus massives
44:00appelées elles aussi
44:01à mourir un jour.
44:06qu'elles peuvent bien
44:06être le sort
44:07de ces innombrables étoiles
44:09plus massives
44:10qu'une étoile à neutrons
44:11une fois qu'elles ont
44:12épuisé leur combustible.
44:16Elles pourraient
44:17se contracter
44:18jusqu'à devenir
44:19un point de densité
44:20infini,
44:21un trou noir.
44:26Lors de la mort
44:27d'étoiles supermassives
44:29se déclenche
44:30un mécanisme
44:30par lequel
44:31des trous noirs
44:32pourraient bien se former.
44:34Il en existerait
44:35des millions
44:35dans l'univers.
44:37Pourtant,
44:38à l'époque,
44:39personne n'a jamais
44:40observé de trous noirs
44:41ni même d'étoiles
44:42à neutrons.
44:44Trop petits
44:44et trop lointains,
44:45ils sont impossibles
44:47à détecter
44:47à l'aide
44:47des télescopes ordinaires.
44:50Mais une nouvelle
44:50technologie se développe.
45:06Voici l'observatoire
45:07de radioastronomie
45:08Mollard
45:09à Cambridge.
45:12Au début
45:13des années 1960,
45:15les radiotélescopes
45:16comme celui-ci
45:17révèlent
45:18de toutes nouvelles
45:19régions célestes
45:20qu'on ne pouvait observer
45:21avec les télescopes optiques.
45:27En 1965,
45:29Jocelyne Bell,
45:30jeune étudiante
45:31en thèse
45:31de 24 ans,
45:32participe
45:33à la construction
45:33d'un nouveau
45:34radiotélescope
45:35appelé
45:35IPS-Euret.
45:41On était
45:42environ une demi-douzaine.
45:44On a passé
45:44deux ans
45:45à le construire.
45:48un grand nombre
45:49de poteaux
45:50en bois
45:50plus d'un millier
45:53et dans les
45:54250 kilomètres
45:55de fils
45:55et de câbles.
45:57C'était un travail
45:58très physique.
45:59À la fin de mon doctorat,
46:01je maniais très bien
46:02le marteau.
46:06Les données
46:06du radiotélescope
46:07étaient transférées
46:08dans cette cahute
46:09où elles étaient
46:10imprimées
46:10sur de longs rouleaux
46:11de papier,
46:12une cinquantaine
46:13de mètres
46:14de relevé par jour.
46:16Les signaux
46:17que Jocelyne Bell
46:18découvre sur le papier
46:19vont changer
46:20à jamais
46:21notre compréhension
46:22de l'univers.
46:26Voici un fragment
46:28du relevé original.
46:30C'est presque illisible
46:31tel quel.
46:33La première chose
46:35qu'on a donc décidé
46:35de faire,
46:37c'est d'augmenter
46:38la vitesse
46:39de défilement
46:40du papier
46:40pour disposer
46:42d'une vue élargie.
46:43Et on a finalement
46:44obtenu cette séquence
46:45de bip, bip, bip, bip, bip, bip.
46:49Le défi consiste alors
46:50à identifier
46:52la source
46:52de ces mystérieux
46:53signaux radio.
46:56Les impulsions
46:58étaient courtes
46:59et bien marquées.
47:00Ces objets
47:01devaient donc
47:02être petits.
47:04Deuxième chose
47:06qu'on a très vite établie,
47:07ces impulsions
47:08étaient d'une régularité
47:09extrême.
47:11elles ne faiblissaient pas,
47:12ce qui signifiait
47:13que l'objet
47:13avait de grandes réserves
47:14d'énergie,
47:15qu'il était gros.
47:17Donc il était petit,
47:18mais gros.
47:20Pour être plus précis,
47:23il était de petite taille,
47:25mais très massif.
47:27Donc très dense.
47:38C'est le premier pulsar.
47:41CP 1919.
47:44C'est ce qu'on entend
47:46quand on écoute
47:47le signal radio.
47:54Il tourne.
48:02Jocelyne a découvert
48:04une nouvelle classe
48:05d'étoiles exotiques.
48:07Ces petits objets
48:08extrêmement denses
48:10n'émettent aucune lumière visible.
48:15Ils tournent
48:16à très grande vitesse,
48:17émettant des faisceaux
48:18d'ondes radio
48:19à la manière d'un phare.
48:21Ils sont baptisés
48:22pulsars.
48:26C'est l'étoile entière
48:28qui tourne à ce rythme.
48:32Et certaines
48:33sont encore plus rapides.
48:36Le pulsar le plus rapide
48:38fait le bruit
48:38d'un mixeur de cuisine.
48:40Il effectue
48:41700 révolutions par seconde.
48:48Difficile à imaginer.
48:56La doctorante
48:57et son superviseur
48:58réalisent
48:59que l'existence
49:00des pulsars
49:00avait été prédite.
49:08Ces astres
49:09sont des étoiles
49:09à neutrons
49:10qui se forment
49:11suite à l'effondrement
49:11d'étoiles mourantes.
49:16C'est une découverte
49:17majeure.
49:21C'était passionnant
49:23car si ces étoiles
49:24à neutrons
49:25qui sont des étoiles
49:26mortes,
49:26un état de matière
49:27extrêmement dense,
49:29si ces étoiles
49:30existaient réellement,
49:32si on pouvait les voir,
49:34alors c'était peut-être
49:35aussi le cas
49:35des trous noirs
49:36car ils correspondent
49:37à l'étape suivante
49:38dans le cimetière
49:39astronomique.
49:43Pour la première fois,
49:44il semble
49:45que les trous noirs
49:46puissent bel et bien
49:47exister.
49:49Et ce constat
49:51suscite l'intérêt
49:52de Stephen Hawking
49:53et de la nouvelle
49:54génération
49:54de physiciens.
49:57Pour nous,
49:58ça a été
49:58l'âge d'or.
50:00Sous la houlette
50:01de Stephen Hawking,
50:04on a élaboré
50:06la théorie
50:07des trous noirs.
50:17On arrive
50:18à l'équation
50:19la plus célèbre
50:19d'Einstein,
50:21E égale
50:22MC2.
50:26Telle est la puissance
50:28de E égale MC2.
50:31Hawking fait
50:32une découverte étonnante.
50:33Les trous noirs
50:34pourraient s'évaporer.
50:35C'était une idée
50:36absolument incroyable.
50:49C'était une idée
51:05Sous-titrage Société Radio-Canada
Commentaires