« Des projets à une époque où la solidarité est importante »

Michèle Heurs veut traquer les ondes gravitationnelles et rendre les détecteurs nécessaires encore plus sensibles. Et elle développe également l’astrophysique allemande : grâce à son expertise dans les détecteurs d’ondes gravitationnelles, la professeure de l’Université Leibniz de Hanovre soutient le futur centre de recherche à grande échelle « Centre allemand d’astrophysique » qui sera construit en Lusace. Deux choses l’aident : beaucoup de patience et de très bons lasers.

Monde de la physique : L’année dernière, vous et d’autres chercheurs avez fondé le Centre allemand d’astrophysique. Il faudra cependant encore des années avant que le grand centre de recherche de Lusace ne soit réellement achevé. La patience est-elle une qualité fondamentale à avoir en tant que professeur ?

Michèle Heurs : Absolument. Je pense que les autres peuvent me percevoir comme impatient parce que je suis très passionné. Mais je suis un physicien expérimental – bien sûr, je suis infiniment patient ! Nous travaillons sur la grande expérience sur laquelle je mène des recherches avec mon groupe de recherche depuis 2011. Si je n’avais pas été patient, j’aurais escaladé les murs depuis longtemps.

Je pense qu’il faut un “filtre passe-bas” interne : un filtre pour les hautes fréquences qui atténue tous les détails et petites perturbations qui ne sont pas vraiment importantes et ne laisse passer que les grandes structures essentielles. Pour ne pas vous laisser décourager par les revers, mais plutôt regarder la situation sur le long terme et dire : tout ira bien. C’était stupide, maintenant respirez profondément et nous essaierons ensuite de résoudre le problème d’une manière ou d’une autre. Et quand on regarde en arrière trois ans plus tard, on se rend compte : cela nous a donné la possibilité de prendre des chemins différents et de trouver une solution encore meilleure.

Cela ne veut pas dire que je ne suis pas très frustré lorsque les choses tournent mal. Mais dans l’ensemble, je suis une personne patiente. Même si je n’en ai pas l’air.

Pourquoi vous engagez-vous dans un nouveau centre de recherche en astrophysique ?

J’ai une formation en recherche sur les effets quantiques des lasers, mais je travaille désormais également en astrophysique. En fait, cela a toujours été un de mes souhaits. Et j’aime travailler avec ces personnes qui souhaitent ouvrir ensemble de nouveaux domaines et penser de manière collaborative et interdisciplinaire. Parce que je sais qu’avec une telle attitude, nous pouvons accomplir beaucoup de choses.

En même temps, il existe également une justification organisationnelle : le Centre allemand d’astrophysique est une initiative de l’astrophysique et des astroparticules allemandes. Ces domaines sont déjà organisés en différents comités. Mais lorsqu’on veut initier de grands projets, il est parfois bon d’avoir une représentation institutionnelle centrale. Cela nous permettra à l’avenir de parler encore mieux d’une seule voix, y compris avec les hommes politiques.

Quel est exactement votre rôle dans le projet ?

Lors de la soumission de la candidature, j’étais responsable de tout ce qui concernait les détecteurs d’ondes gravitationnelles de nouvelle génération et l’astronomie des ondes gravitationnelles – en collaboration avec des collègues, bien sûr. Personne ici n’a rien fait complètement seul. Nous souhaitons par exemple construire un laboratoire souterrain en Lusace : le Low Seismic Lab, à environ 250 mètres de profondeur. Nous pouvons y réaliser de nombreuses expériences – notamment pour la détection des ondes gravitationnelles, mais aussi pour l’astrophysique nucléaire et bien d’autres domaines.

Votre vie professionnelle quotidienne a-t-elle changé suite à votre engagement au Centre allemand d’astrophysique ?

Dans tous les cas. Je dois mieux gérer mon temps maintenant. Je suis professeur à l’Université Leibniz de Hanovre. Mon groupe de travail est très important pour moi : c’est une petite équipe de dix à douze personnes. Il y a toujours deux âmes qui vivent dans ma poitrine. D’une part, mon groupe de travail est une priorité pour moi car je veux prendre très bien soin de mes collaborateurs. En même temps, le Centre allemand d’astrophysique est un projet national important qui me tient particulièrement à cœur. Heureusement, il est désormais possible de travailler beaucoup via des réunions en ligne. Je n’ai donc pas à me déplacer à chaque rendez-vous et je peux rester en contact avec mon groupe de travail même lorsque je suis en déplacement.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus dans votre travail ?

La physique est bien sûr ce qui me motive. Mais il ne s’agit pas seulement de contenu : par exemple, mettre en œuvre des projets formidables et stimulants avec des personnes motivées, intelligentes et sympathiques. Et faire des recherches avec mon groupe de recherche sur des choses difficiles et qui ne fonctionnent pas immédiatement – mais ensuite voir comment les jeunes scientifiques grandissent à leur manière. Cela me rend fier car je tiens vraiment à former mes collaborateurs.

En même temps, j’aime faire démarrer des projets d’une telle envergure comme le Centre allemand d’astrophysique et ainsi pouvoir faire progresser la communauté et le domaine de la recherche. Nous avons l’opportunité de contribuer au montage de grands projets internationaux – par exemple pour un détecteur d’ondes gravitationnelles de nouvelle génération. À une époque où la solidarité est si importante, je trouve cela particulièrement précieux. Bien entendu, les grands projets posent également des défis car de nombreux intérêts différents se rejoignent.

Que faites-vous actuellement dans vos recherches ?

Mon équipe et moi travaillons sur la prochaine génération de détecteurs d’ondes gravitationnelles – nous voulons réduire leur bruit, notamment le bruit quantique. Parce que ces perturbations aléatoires rendent plus difficile la mesure d’effets faibles tels que les effets des ondes gravitationnelles. Il s’agit toujours des signaux les plus forts possibles avec le moins de bruit gênant possible. Les signaux que nous recevons proviennent de l’espace – ils sont aussi grands ou petits qu’ils le sont. La seule chose que nous pouvons faire, c’est mieux écouter. Nous devons continuellement rendre nos instruments de mesure encore plus sensibles.

Pour ce faire, nous améliorons essentiellement les lasers permettant de mesurer les ondes gravitationnelles. Fondamentalement, ces lasers ultra-stables sont déjà aussi performants que le permettent les lois de la nature. Mais je dis toujours : nous fabriquons des lasers meilleurs que ce que la police autorise. Afin d’améliorer la lumière, au moins dans certains domaines, nous travaillons avec des sources lumineuses dites non classiques : nous exploitons les particularités de la physique quantique.

En mécanique quantique, il existe le principe d’incertitude de Heisenberg. Il indique que deux variables liées ne sont pas déterminées avec précision en même temps – par exemple, l’emplacement et la vitesse ou la phase et l’amplitude de la lumière. Cependant, nous pouvons mesurer avec une précision particulière l’une des variables qui nous intéresse – si nous acceptons que l’incertitude sur l’autre variable de mesure augmente. Et nous en profitons. C’est ce qu’on appelle la lumière pressée.

Par exemple, si nous nous intéressons à la phase de la lumière, nous pouvons rendre l’imprécision de phase de la lumière très faible – au détriment de la précision de l’amplitude. Mais ce dernier n’est pas si important pour le moment. Nous avons donc construit une source lumineuse dont la « couleur » – qui est liée à la phase – varie un peu moins. En revanche, la puissance – qui est elle-même liée à l’amplitude – fluctue davantage. Ce sont toutes de minuscules fluctuations qui ne peuvent pas du tout être perçues à l’œil nu. Néanmoins, ils sont très importants pour le laser dans un détecteur d’ondes gravitationnelles.