Kip Thorne donne des conférences sur le Big Bang, les trous noirs, les étoiles en collision

Kip Thorne donne des conférences sur le Big Bang, les trous noirs, les étoiles en collision

Kip Thorne de Caltech, lauréat du prix Nobel de physique 2017

Courtoisie du Bureau des communications Le jeudi 12 avril, plus d’un millier de personnes se sont rassemblées dans le Jadwin Hall, occupant cinq auditoriums pour assister à la 43e conférence Donald R. Hamilton, animée par Kip Thorne, professeur émérite au California Institute of Technology.
Thorne, qui a reçu le prix Nobel de physique 2017 avec Barry Barish de Caltech et Rainer Weiss du MIT, a parlé de sa découverte capitale des ondes gravitationnelles détectées par l’observatoire des ondes gravitationnelles interférométrique au laser à partir d’une fusion de trous noirs à 1,3 milliard d’années lumière.

Thorne a ouvert en racontant les événements qui ont conduit à cette découverte historique en 2015.

“Quand la vie multicellulaire s’est formée sur Terre il y a 1,3 milliards d’années, mais dans une galaxie très lointaine, deux trous noirs se sont écrasés, créant une énorme explosion d’ondes gravitationnelles, qui a voyagé … dans les grandes étendues de l’espace intergalactique ,” il a dit.
Ces ondes gravitationnelles ont atteint les bords extérieurs de la Voie Lactée il y a 50 000 ans, à l’époque des Néandertaliens.
“Le 14 septembre 2015, ils ont atteint la Terre. Ayant atterri d’abord sur la péninsule antarctique, ils ont voyagé à travers la Terre, indemnes de toute la matière de la Terre, et ont émergé à Livingston, en Louisiane, à l’un des deux détecteurs LIGO “, poursuit Thorne.

Les ondes gravitationnelles telles que celles détectées en 2015 sont en fait incroyablement difficiles à détecter, principalement à cause de leur effet minime sur l’espace-temps. Lorsque des monstruosités cosmiques comme des collisions de trous noirs et des collisions d’étoiles à neutrons se produisent, les interactions gravitationnelles avec l’environnement autour d’elles sont si violentes qu’elles courbent l’espace-temps.

Ces ondulations dans l’espace-temps parcourent d’énormes distances pour être détectées par LIGO, à tel point que les ondulations dans l’espace que nous observons sont minuscules par rapport aux ondulations entourant la collision.
LIGO utilise un système complexe appelé interféromètre, ou un séparateur de faisceau laser réfléchi par des miroirs de 40 kilogrammes pour trouver ces petites ondulations dans la réalité.
Thorne a précisé la taille de ces ondulations.
“Commencez avec l’épaisseur d’un cheveu humain, divisez par 100 et vous obtenez la longueur d’onde de la lumière qui est utilisée pour mesurer les [ondes gravitationnelles]. Divisez par 10.000 et vous obtenez le diamètre d’un atome “, a déclaré Thorne. “Divisez par 100 000 et vous obtenez le diamètre d’un noyau de l’atome. Divisez par un autre facteur de 1000 et vous obtenez le facteur du mouvement du miroir. ”
Plus tôt ce jour, Thorne et Weiss ont rendu hommage au regretté Robert Dicke , un ancien professeur de physique dont le travail sur la gravité était un précurseur intégral du travail de Thorne et Weiss sur les ondes gravitationnelles. Tous deux ont assisté à l’inauguration d’une plaque à l’extérieur du Frist Campus Center, appelée Palmer Physical Laboratory pendant le mandat de Dicke, où dans les années 1960 et 1970, Dicke et son collègue professeur de physique John Archibald Wheeler ont proposé l’existence de singularités gravitationnelles, inventant le terme “trous noirs”.
Dicke est décédé en 1997.
“La passion de Thorne était contagieuse, et malgré sa stature scientifique, il se présentait encore comme très accessible”, a déclaré Andrew Wu ’20, un concentrateur d’astrophysique.
Wu a posé une question à Thorne sur la façon dont les ondes gravitationnelles affectent le temps.
“Bien qu’ayant déjà été exposé aux concepts de relativité, sa réponse m’étonne encore: les ondes gravitationnelles semblent changer le flux du temps uniquement en affectant l’espace, et donc la façon dont la lumière le traverse, ce qui nous permet d’observer leur effet sur temps “, a déclaré Wu.
“Il a spécifiquement dit qu’il trouvait les premières années de premier cycle très difficiles”, a déclaré Elliot Davies ’20, également un concentrateur d’astrophysique. “Le rencontrer m’a donné l’espoir que je pourrais suivre ses traces; cela m’a inspiré à travailler dur même quand je me bats à Princeton. ”
Selon Thorne, les possibilités d’étudier plus avant les ondes gravitationnelles sont infinies.
“Au milieu de ce siècle, je pense que le plus grand effort est d’explorer la première seconde de l’univers avec des ondes gravitationnelles”, a déclaré Thorne.
Thorne a expliqué que lorsque l’univers était un millième de seconde, les forces décrites les équations de Maxwell ont commencé à s’appliquer à l’univers. La séparation des forces s’est produite à l’intérieur des bulles qui ont produit des salves d’ondes gravitationnelles.
Ces vagues devrait être détecté par l’antenne de l’interféromètre laser , un système de trois satellites dans l’espace conçu pour détecter les ondes gravitationnelles de l’univers primordial.
“Il y a deux ans, LIGO a découvert des ondes gravitationnelles avec des trous noirs en collision”, a déclaré Thorne. “Je vous invite à spéculer sur les 400 prochaines années avec des ondes électromagnétiques et gravitationnelles combinées.”

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