Arno Penzias (à droite) et Robert Woodrow Wilson, qui ont co-découvert la rémanence du Big Bang. Les employés du Bell Lab, qui ont remporté le prix Nobel de physique en 1978 pour leur découverte, sont montrés debout devant leur antenne micro-ondes aux Bell Labs à Holmdel, dans le New Jersey, le 17 octobre 1978.
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Arno Penzias (à droite) et Robert Woodrow Wilson, qui ont co-découvert la rémanence du Big Bang. Les employés du Bell Lab, qui ont remporté le prix Nobel de physique en 1978 pour leur découverte, sont montrés debout devant leur antenne micro-ondes aux Bell Labs à Holmdel, dans le New Jersey, le 17 octobre 1978.
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Le physicien Arno Penzias, qui a co-découvert le fond diffus cosmologique et contribué à confirmer la théorie du Big Bang sur le début de l’univers, est décédé lundi à l’âge de 90 ans.
Dans les années 1960, Penzias et son collègue Robert Woodrow Wilson travaillaient aux Bell Labs à Holmdel, dans le New Jersey, sur un nouveau type d’antenne micro-ondes en forme de cornet géant. Ils prévoyaient d’utiliser le système ultrasensible pour étudier les émissions radio de la Voie lactée. Ce qu’ils ont finalement découvert, c’est un signal provenant de l’extérieur de notre galaxie qui s’est avéré être la preuve irréfutable de la théorie du Big Bang.
Même s’il y a eu un éventuel « moment Eurêka », il n’est pas venu rapidement.
En testant le récepteur, Penzias et Wilson ont capté un sifflement inexpliqué dans la partie micro-ondes du spectre. Au début, les deux hommes pensaient que les interférences pourraient provenir de New York, juste au nord de l’antenne, ou peut-être d’un écho d’un essai de bombe nucléaire effectué des années plus tôt dans l’océan Pacifique. Mais le signal semblait émaner de toutes les parties du ciel, ce qui semblait exclure ces possibilités.
Une autre hypothèse était que l’interférence pourrait provenir d’un couple de pigeons nichant dans le cornet de l’antenne – ou, plus précisément, de leurs crottes. Après avoir nettoyé ce que Penzias a décrit par euphémisme comme « une couche de substance diélectrique blanche et collante recouvrant l’intérieur de l’antenne », les résultats ont été les mêmes. L’interférence a persisté.
“Nous avons recherché tout ce qui pourrait être à l’origine du bruit excessif de l’antenne dans l’instrument ou dans l’environnement”, a déclaré Wilson. Smithsonien comme le disait le magazine en 2014. « Parmi [other] choses, nous avons recherché le rayonnement provenant des parois de l’antenne, en particulier de la gorge, qui est la petite extrémité du cornet. Nous avons construit une toute nouvelle section de gorge et avons ensuite testé l’instrument avec.”
Finalement, Penzias et Wilson ont conclu qu’ils étaient tombés sur une hypothèse formulée une quinzaine d’années plus tôt par trois physiciens dirigés par George Gamow. Gamow et ses collègues se sont appuyés sur les travaux d’Edwin Hubble, qui avait montré en 1929 que l’univers était en expansion. Ils affirmaient qu’inverser l’horloge signifiait qu’il y avait un début à l’univers et que des milliards d’années plus tard, nous devrions encore être capables de voir (et d’entendre) ce qui restait d’une époque juste après le « bang » initial.
Penzias avait appris que le professeur Robert Dicke de Princeton avait prédit que cette rémanence du Big Bang se retrouverait dans tout l’univers sous la forme d’une sorte de rayonnement de fond. C’est ce que Penzias pensait que lui et Wilson avaient découvert.
En publiant leurs découvertes, Penzias et Wilson ont réglé un différend scientifique qui faisait rage depuis des années. Malgré la découverte par Hubble d’un univers en expansion, d’éminents sceptiques persistaient, comme l’astronome britannique Fred Hoyle, qui était favorable à une alternative connue sous le nom de modèle de l’état stable.
Avec la découverte du fond cosmique, l’état stable était pratiquement mort.
Le prix Nobel a reconnu “un élément de preuve crucial sur la façon dont l’univers a été créé”
En 1978, Penzias et Wilson ont reçu le prix Nobel de physique pour ce que le site Nobel décrit comme leur « découverte fortuite d’une forme de bruit radio qui baigne le cosmos ». Cette découverte, selon le texte, “fournit un élément de preuve crucial sur la façon dont l’univers a été créé”.
Penzias, juif, est né en Allemagne en 1933, au moment où les nazis arrivaient au pouvoir. Sa famille a fui six ans plus tard. “À la fin du printemps 1939, peu après mon sixième anniversaire, mes parents ont mis leurs deux garçons dans un train pour l’Angleterre ; nous avions chacun une valise avec nos initiales peintes dessus, ainsi qu’un sac de bonbons”, se souvient-il dans une biographie du lauréat du prix Nobel 2005. Ils m’ont dit d’être sûr de moi et de prendre soin de mon jeune frère. Je me souviens lui avoir dit : “maintenant nous sommes seuls“(“maintenant nous sommes seuls”) alors que le train partait.”
Sa mère et son père le rejoignirent en Angleterre et la famille s’installa finalement dans le Bronx. Penzias a ensuite fréquenté le City College de New York. Il envisageait de devenir ingénieur, mais un professeur lui a fait miroiter l’idée de la physique.
“Il a dit : ‘Les physiciens pensent qu’ils peuvent faire tout ce qu’un ingénieur peut faire'”, se souvient Penzias à NPR en 2014. Il a donc décidé d’essayer.
Il a ensuite passé deux ans dans le Corps des transmissions de l’armée américaine en tant qu’officier radar avant d’entreprendre des études supérieures à l’Université de Columbia, où il a finalement obtenu un doctorat en physique en 1961.
C’est alors qu’il rejoint les Bell Labs.
Penzias a ensuite gravi les échelons au sein du principal centre de recherche, passant quatre décennies au sein de l’entreprise. Vers la fin de sa carrière, il s’est convaincu d’obtenir un emploi dans la Silicon Valley, où il a examiné les startups technologiques de son employeur. “J’ai eu l’idée de transformer ce que j’aimais le plus en un travail à temps plein : aider à façonner de nouvelles idées et les concrétiser”, a déclaré Penzias dans une biographie du lauréat du prix Nobel 2005.
“Plus j’y pensais, plus ce projet devenait attrayant pour ma vie après la retraite”, a-t-il déclaré.
Les réalisations de Penzias et Wilson ont fondamentalement changé la façon dont nous percevons notre univers.
Charles Bennett, astronome à l’Université Johns Hopkins de Baltimore, fait partie des centaines de scientifiques qui étudient encore le fond diffus cosmologique, principalement avec des instruments spatiaux tels que la sonde d’anisotropie micro-onde Wilkinson (WMAP) et, auparavant, COBE, le fond cosmique. Explorateur.
S’adressant à NPR en 2014, Bennett a déclaré : « Penzias et Wilson ont secoué mon monde. »
