Festival urbain du Big Bang: BOUM !

Cet automne aura lieu à Louvain « BOUM ! Festival urbain du Big Bang », une manifestation à la croisée de la science et de l'art. Elle s'articule autour de Georges Lemaître, l'un des pères fondateurs de la cosmologie moderne. C'était un homme modeste selon tous les ceux qui l'ont connu, mais aussi l'un des meilleurs esprits de son époque.

Lemaître naît à Charleroi en 1894 et entreprend des études d'ingénieur minier à Louvain en 1911. Trois ans après, lorsque les Allemands envahissent la Belgique, il s'engage dans l'armée. Il combat sur le front de l'Yser, où il est témoin de la première attaque au gaz. Dans les années 1920, il est décoré pour sa bravoure.

La guerre doit avoir un effet déterminant sur sa réflexion, car après l'Armistice il prend deux décisions capitales : il entame sa préparation à la prêtrise et il abandonne ses études d'ingénierie pour se consacrer à la physique et aux mathématiques. Après avoir présenté son doctorat en 1920, il est ordonné prêtre en 1923. Les deux années suivantes, plusieurs universités prestigieuses l'invitent à venir effectuer des recherches, à Cambridge au Royaume-Uni et à Harvard et au MIT aux États-Unis. Il retourne ensuite à l'université de Louvain pour y enseigner la physique.

L'ASTUCE D'EINSTEIN

Lemaître est surtout captivé par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. Publiée en 1915, elle propose une explication inédite et révolutionnaire de la gravitation et de la structure de l'univers. Les équations mathématiques sont d'une grande complexité et peu de gens saisissent toute la portée de la théorie. Mais Lemaître y voit clair : selon lui, les équations d'Einstein indiquent que nous vivons dans un univers en expansion.

Il comprend aussi une conséquence fondamentale de ce concept : en repassant à l'envers le film de l'univers en expansion, on voit que cet univers ne cesse de se resserrer pour finir en un point unique. Il nomme ce point « l'atome primitif ». En 1927, il publie un article expliquant son raisonnement. Mais quasiment personne ne le lit et, parmi les scientifiques qui en prennent connaissance, la plupart rejettent ses idées.

En effet, depuis des siècles il est admis que nous vivons dans un univers statique qui a toujours été et restera à jamais tel qu'il est à présent. Même Einstein en est persuadé. Tout comme Lemaître, il sait que ses équations sont inconciliables avec la notion d'univers statique, mais il préfère recourir à une astuce mathématique : il ajoute une constante, une grandeur cosmologique assurant que l'ensemble reste statique. Il n'a aucune preuve de l'existence de cette « constante cosmologique » ; elle correspond tout simplement à ses intuitions et à celles de la plupart des physiciens de son époque.

Lemaître ne parvient pas à convaincre ses collègues physiciens. Lors d'un colloque scientifique, il en discute avec Einstein qui aboie, irrité : « Vos calculs sont exacts, mais votre physique est abominable ».

SOBRIQUET

Le grand renversement se produit en 1929. À l'observatoire de Mount Wilson, aux États-Unis, l'astronome Edwin Hubble dispose du télescope le plus puissant au monde. L'équipement lui permet de constater que les étoiles et les galaxies s'éloignent de nous à grande vitesse, dans toutes les directions. C'est exactement ce que Lemaître affirmait déjà en 1927.

Désormais, l'exposé de Lemaître attire toute l'attention qu'il mérite et de plus en plus de collègues se rangent à ses idées. Einstein en fait partie. Après une conférence de Lemaître en janvier 1933, Einstein se lève et se met à applaudir – ce qui peut être considéré comme la reconnaissance suprême à l'époque. Des journalistes américains notent cette déclaration du physicien : « C'est l'explication la plus élégante et satisfaisante de la création que j'aie jamais entendue. » Einstein qualifie sa constante cosmologique de « plus grande erreur de ma vie » et la retire de toutes ses équations.

Au cours des années 1930 et 1940, le concept de l'atome primitif de Lemaître commence à être largement accepté par les milieux scientifiques, même si certains continuent de s'y opposer. En 1949, l'un d'eux, le physicien britannique respecté Fred Hoyle, se moque de la théorie en lui attribuant le sobriquet de « big bang » ; ce nom est toujours largement utilisé.

UNIVERS DISTINCTS

En 1951, Lemaître engage de nouveau le débat avec une figure d'autorité mondiale ; cette fois-ci, il s'agit de son propre « grand patron », le pape Pie XII. Ce dernier déclare dans une allocution que la théorie du big bang confirme le récit biblique de la Création. Lemaître est effaré ; il avance que la Bible ignore tout de la physique et que la physique ignore tout de Dieu. Il ne faut pas mêler la religion et la science. Le message est entendu ; depuis lors, le Vatican n'a plus fait aucune déclaration publique à ce sujet.

NOUVELLES LOIS

Les contemporains de Lemaître le décrivent invariablement comme un homme modeste et doux. Il n'a jamais revendiqué comme sienne la théorie du big bang et à son décès, en 1966, son nom était quasiment inconnu. En revanche, d'autres scientifiques ont récolté les honneurs au cours des années. Edwin Hubble a longtemps été considéré comme le père de la théorie du big bang. La description de l'expansion de l'univers, proposée par Lemaître, a même initialement porté le nom de « Loi de Hubble ».

Ce n'est qu'à la fin du XXe siècle que le monde scientifique a de nouveau compris l'ampleur de la contribution de Lemaître à nos connaissances sur l'univers. En 2018, près de 80% des membres de l'Union astronomique internationale ont approuvé la résolution recommandant de changer le nom « Loi de Hubble » en « Loi de Hubble-Lemaître ».

FESTIVAL !

Du 16.10.2021 au 30.01.2022 aura lieu à Louvain « BOUM ! Festival urbain du Big Bang ». Il illustrera la fascination que nous inspire l'univers et son effet sur les sciences et la culture. La manifestation comprendra trois grandes expositions.

« Verbeelding van het Universum » au M retracera la représentation du cosmos, de l'Antiquité au XIXe siècle.

Le M présentera aussi une exposition en solo de Richard Long, artiste de Land Art britannique qui puise son inspiration dans la nature, le cosmos et l'univers. Il recherche au cours de ses nombreuses promenades des éléments naturels tels que la terre, les pierres et le bois, qu'il remanie ensuite.

À la Bibliothèque universitaire sera présentée « Au-delà du Big Bang », une exposition à l'intersection de la science et de l'art plastique contemporain. Elle racontera l'histoire de la cosmologie moderne, en partant des recherches scientifiques innovantes de Georges Lemaître.

« BOUM ! Festival urbain du Big Bang » est une initiative de KU[N]ST Leuven, une collaboration entre la Ville de Louvain et la KU Leuven.