Le prix Nobel de physique 2017 a été attribué à Rainer Weiss, Kip Thorne et Barry Barish pour leurs travaux sur les ondes gravitationnelles qui ont abouti, en février 2016, à une confirmation expérimentale. C'est l'aboutissement d'un long processus de recherche initiée par l'hypothèse avancée par Albert Einstein en 1916.


À la suite de Newton, la gravitation a été considérée comme une force d’attraction. Par contre, pour Albert Einstein, la gravitation est une déformation de l’espace-temps qui se produit autour des objets très massifs. Selon cette conception, la Terre est attirée par le Soleil parce que ce dernier courbe l’espace-temps autour de lui. En 1916, il s'interrogea sur les effets du mouvement accéléré d'un objet de très grande masse. Il en conclut que la déformation de l'espace-temps produite par cet objet se propagerait dans l’espace, en s’éloignant comme une onde circulant à la vitesse de la lumière, déformant l’espace sur son passage (elle l’étirerait selon un axe tandis qu’elle le contracterait selon un axe perpendiculaire au premier).

 

Au début des années 1960, certains chercheurs entreprirent de tester expérimentalement la prédiction de 1916. Joseph Weber, physicien à l’université du Maryland, essaya, mais ses résultats furent contestés. Rainer Weiss chercha à construire un nouveau dispositif dont les résultats seraient incontestables. En 1972, il conçu un nouveau détecteur terrestre dont la mise en œuvre allait demander quarante ans. En 1994, Barry Barish devint le directeur du projet et établit une collaboration internationale avec une quinzaine de pays. La construction du détecteur débuta au milieu des années 1990. Finalement, l’équipe annonça avoir détecté des ondes gravitationnelles issues de la fusion de deux trous noirs, il y a un milliard d’années, vers le nuage de Magellan.


Sur le plan épistémologique cela conduit à plusieurs remarques: 

  • On voit bien se dessiner l'aspect collectif et historique de la science : la démonstration théorique d'Einstein n'était pas suffisante pour être considérée comme valide, la communauté savante a attendu d'avoir des preuves empiriques. Il a fallu cent ans d'efforts pour y arriver.
  • Cet exemple montre l'intérêt de penser la science en terme de paradigme, comme l'a proposé Thomas Kuhn. À l'intérieur du paradigme de la relativité générale, un ensemble de recherches peuvent s'effectuer et venir apporter des infirmations ou des confirmations.
  • Enfin, on constate que l'argument d'autorité n'a pas joué. Même venant de quelqu'un d'aussi prestigieux qu'Einstein, une affirmation n'est pas admise tant qu'une confirmation expérimentale contrôlable par le collectif des physiciens n'a pas été faite.

 

Voir aussi l'article : Qu'est-ce qu'une onde gravitationnelle ?