Mise à jour: Le prix Nobel de physique de cette année a été décerné à David J. Thouless (Université de Washington), F. Duncan M. Haldane (Université de Princeton) et J. Michael Kosterlitz de l'Université Brown pour «découvertes théoriques des transitions de phases topologiques et phases topologiques de la matière ». La moitié du prix a été décernée à Thouless tandis que l'autre moitié a été décernée conjointement à Haldane et Kosterlitz.
Le prix Nobel de physique est un prix convoité. Chaque année, le prix est décerné à la personne qui est réputée avoir apporté la plus grande contribution au domaine de la physique au cours de l'année précédente. Et cette année, la découverte révolutionnaire des ondes gravitationnelles devrait être l'objectif principal.
Cette découverte, annoncée le 11 février 2016, a été rendue possible grâce au développement de l'Observatoire des ondes gravitationnelles des interféromètres laser (LIGO). Ainsi, les trois scientifiques les plus responsables de l'invention de la technologie devraient recevoir le prix Nobel pour leurs travaux. Cependant, certains membres de la communauté scientifique estiment qu'un autre scientifique - Barry Barish - devrait également être reconnu.
Mais d'abord, un peu de contexte est nécessaire pour mettre tout cela en perspective. Pour les débutants, les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans la courbure de l'espace-temps qui sont générées par certaines interactions gravitationnelles et qui se propagent à la vitesse de la lumière. L'existence de telles vagues est postulée depuis la fin du XIXe siècle.
Cependant, ce n'est qu'à la fin du 20e siècle, grâce en grande partie à Einstein et à sa théorie de la relativité générale, que la recherche sur les ondes gravitationnelles a commencé à émerger en tant que branche de l'astronomie. Depuis les années 1960, divers détecteurs d'ondes gravitationnelles ont été construits, dont l'observatoire LIGO.
Fondé en tant que projet Caltech / MIT, LIGO a été officiellement approuvé par le National Science Board (NSF) en 1984. Une décennie plus tard, la construction a commencé sur les deux sites de l'installation - à Hanford, Washington et Livingston, Louisiane. En 2002, il a commencé à obtenir des données et des travaux ont commencé à améliorer ses détecteurs d'origine en 2008 (connu sous le nom de projet Advanced LIGO).
Le mérite de la création de LIGO revient à trois scientifiques, dont Rainer Weiss, professeur émérite de physique au Massachusetts Institute of Technology (MIT); Ronald Drever, un physicien expérimental qui était professeur émérite au California Institute of Technology et professeur à l'Université de Glasgow; et Kip Thorne, professeur Feynman de physique théorique à Caltech.
En 1967 et 68, Weiss et Thorne ont lancé des efforts pour construire des prototypes de détecteurs et ont produit des travaux théoriques pour prouver que les ondes gravitationnelles pouvaient être analysées avec succès. Dans les années 1970, en utilisant différentes méthodes, Weiss et Denver ont réussi à construire des détecteurs. Dans les années à venir, les trois hommes sont restés pivots et influents, contribuant à faire de l'astronomie gravitationnelle un domaine de recherche légitime.
Cependant, il a été soutenu que sans Barish - un physicien des particules à Caltech - la découverte n'aurait jamais été faite. Devenu chercheur principal du LIGO en 1994, il a hérité du projet à un moment très crucial. Il avait commencé à financer une décennie auparavant, mais la coordination des travaux de Wiess, Thorne et Drever (respectivement du MIT, de Caltech et de l'Université de Glasgow) s'est avérée difficile.
À ce titre, il a été décidé qu'un seul directeur était nécessaire. Entre 1987 et 1994, Rochus Vogt - professeur émérite de physique à Caltech - a été nommé par la NSF pour remplir ce rôle. Alors que Vogt a réuni l'équipe initiale et a aidé à faire approuver la construction du projet, il s'est avéré difficile lorsqu'il s'agissait de gérer la bureaucratie et de documenter les progrès de ses chercheurs.
Ainsi, entre 1989 et 1994, LIGO n'a pas progressé sur le plan technique et organisationnel et a également eu du mal à obtenir des financements. En 1994, Caltech a libéré Vogt de son poste et a nommé Barish au poste de directeur. Barish s'est mis au travail rapidement, apportant des changements importants à la façon dont LIGO était administré, élargissant l'équipe de recherche et développant un plan de travail détaillé pour la NSF.
Barish était également responsable de l'expansion de LIGO au-delà de ses contraintes Caltech et MIT. Il l'a fait par la création de la collaboration scientifique indépendante LIGO (LSC), qui a donné accès à des chercheurs et des institutions externes. Cela a contribué à la création de partenariats cruciaux, qui comprenaient le UK Science and Technology Facilities Council, la Max Planck Society of Germany et l'Australian Research Council.
En 1999, la construction s'était achevée sur les observatoires LIGO, et en 2002, ils ont commencé à prendre leurs premiers bits de données. En 2004, le financement et les bases ont été posés pour la prochaine phase de développement de LIGO, qui impliquait un arrêt pluriannuel tandis que les détecteurs étaient remplacés par des versions améliorées «Advanced LIGO».
Tout cela a été rendu possible par Barish, qui a pris sa retraite en 2005 pour diriger d'autres projets. Grâce à ses vastes réformes, LIGO s'est mis au travail après un début avorté, a commencé à produire des données, a obtenu des financements, des partenariats cruciaux et compte désormais plus de 1000 collaborateurs dans le monde, grâce au programme LSC qu'il a mis en place.
Il n'est donc pas étonnant que certains scientifiques pensent que le prix Nobel devrait être divisé en quatre, récompensant les trois scientifiques qui ont conçu LIGO et le scientifique qui l'a fait. Et comme Barish lui-même a été cité par Science:
"Je pense qu'il y a un peu de vérité que LIGO ne serait pas là si je ne le faisais pas, donc je ne pense pas que je ne le mérite pas. S'ils attendent un an et le donnent à ces trois gars, au moins je sentirai qu'ils y ont pensé », dit-il. "S'ils décident [de le leur donner] en octobre, j'aurai plus de mauvais sentiments parce qu'ils n'auront pas fait leurs devoirs."
Cependant, il y a de bonnes raisons de croire que le prix sera finalement divisé en trois, laissant Barish à l'écart. Par exemple, Weiss, Drever et Thorne ont déjà été honorés trois fois cette année pour leur travail sur LIGO. Cela comprenait le prix spécial de percée en physique fondamentale, le prix Gruber Cosmology et le prix Kavli en astrophysique.
De plus, dans le passé, le prix Nobel de physique a généralement été attribué aux responsables des contributions intellectuelles menant à une percée majeure, plutôt qu'à ceux qui ont fait le travail de jambe. Sur les six derniers prix décernés (entre 2010 et 2015), cinq ont été attribués pour le développement de méthodes expérimentales, d'études observationnelles et de découvertes théoriques.
Un seul prix a été décerné pour un développement technique. Ce fut le cas en 2014 où le prix a été décerné conjointement à Isamu Akasaki, Hiroshi Amano et Shuji Nakamura pour «l'invention de diodes électroluminescentes bleues efficaces qui a permis des sources de lumière blanche brillantes et économes en énergie».
Fondamentalement, le prix Nobel est une affaire compliquée. Chaque année, il est décerné à ceux qui ont apporté une contribution considérable à la science ou qui ont été à l'origine d'une percée majeure. Mais les contributions et les percées sont peut-être un peu relatives. Qui nous choisissons d'honorer, et pour quoi, peut également être considéré comme une indication de ce qui est le plus apprécié dans la communauté scientifique.
En fin de compte, le prix de cette année pourrait servir à souligner à quel point des contributions importantes n'impliquent pas seulement le développement de nouvelles idées et méthodes, mais aussi leur mise en œuvre.
