George Fitzgerald Smoot
| Naissance |
Yukon(en),Floride(États-Unis) |
|---|---|
| Nationalité |
 Américain |
| Domaines | Astrophysique,cosmologie |
|---|---|
| Institutions |
Laboratoire national Lawrence-Berkeley Université Paris Diderot |
| Diplôme | Massachusetts Institute of Technology |
| Directeur de thèse | David H. Frisch |
| Distinctions |
Médaille Albert Einstein(2003) Prix Nobel de physique(2006) Médaille Oersted(2009) |
George Fitzgerald Smoot III(àYukon(en),Floride,États-Unis) est unastrophysicienet uncosmologisteaméricain.Il a obtenu leprix Nobel de physiquede 2006 conjointement avecJohn C. Mather« pour leur découverte de la nature decorps noiret de l'anisotropiedufond diffus cosmologique[1]».
Biographie
[modifier|modifier le code]Études et premières recherches
[modifier|modifier le code]Il étudie lesmathématiquesavant de se tourner vers laphysiqueauMassachusetts Institute of Technologyoù il obtient undoctoratenphysique des particulesen 1970. Il se tourne alors vers lacosmologieet part auLaboratoire national Lawrence-Berkeleyoù il entame une collaboration avecLuis Walter Alvarez(lauréat duprix Nobel de physiquede 1968) sur l'expérienceHARPE,unballon stratosphériquechargé de détecter de l'antimatièredans la haute atmosphère terrestre, dont la présence était prédite par certainsmodèles cosmologiquesaujourd'hui abandonnés (dont lathéorie de l'état stationnaire).
Ensuite, il s'intéresse aufond diffus cosmologiquedécouvert peu avant parArno Allan PenziasetRobert Woodrow Wilson.Une question non résolue à l'époque était celle de la structure à grande échelle de l'univers. Certains modèles cosmologiques prédisaient que l'univers devait être en rotation, ce qui devait laisser une trace dans le fond diffus cosmologique sous la forme d'une dépendance spécifique de satempératureen fonction de la direction d'observation. Avec l'aide de Luis Alvarez, il met au point unradiomètredifférentiel permettant de mesurer l'éventuelle différence de température du fond diffus cosmologique entre deux directions différentes séparées de 60 degrés. L'instrument, monté sur unavion U-2,permit de déterminer que la rotation d'ensemble de l'univers était nulle (dans la limite de la sensibilité des instruments de mesure). Il permit surtout de détecter une variation de la température du fond diffus cosmologique correspondant à undipôle,interprété comme résultant d'uneffet Dopplerdû au déplacement de laTerrepar rapport à la région d'émission du fond diffus cosmologique, appeléesurface de dernière diffusion.L'existence d'une telle modulation était attendue car il n'y avait aucune raison valable que la Terre, en orbite autour duSoleil,lui-même en orbite autour ducentre galactique,soit exactement immobile par rapport à la surface de dernière diffusion. Par contre, les résultats de cette expérience montrèrent que notre Galaxie se déplaçait à une vitesse significative (près de 600km/spar rapport à la surface de dernière diffusion, probablement du fait de l'attraction gravitationnelle entre notre Galaxie et une concentration importante de masse située dans son voisinage, leGrand attracteur.
Participation à COBE
[modifier|modifier le code]À l'époque, le fond diffus cosmologique (FDC) apparaissait parfaitement uniforme, si l'on excepte la distorsion due à l'effet Doppler évoquée plus haut. Ce résultat était en contradiction avec l'observation de l'univers actuel qui présente diverses structures (galaxies,amas de galaxies,etc.) indiquant que l'univers est à petite échelle relativement inhomogène. Or la théorie de laformation des grandes structuresprédit que les structures dans l'univers se forment lentement. Ainsi, si l'univers présente des inhomogénéités aujourd'hui, il devait présenter des inhomogénéités à l'époque de l'émission du FDC, et celles-ci devaient être observables aujourd'hui sous la forme de faibles écarts de température dans le FDC. C'est vers la détection de ces écarts de températures, aussi appelésanisotropies,que Smoot se tourne alors à la fin des années 1970. Il propose alors à laNASAun projet de satellite équipé d'un détecteur utilisant la même technologie que celui embarqué sur l'avion U-2, mais bien plus sensible et affranchi de la pollution atmosphérique. Ce projet fut accepté et donna naissance au satelliteCOBE,d'un coût de 160 millions de dollars américains. Celui-ci fut lancé le,après un retard dû à l'explosion de lanavette spatiale Challenger.Après plus de deux ans d'observation et d'analyse, l'équipe du satellite COBE chargée de la détection des anisotropies du fond diffus cosmologique (instrumentDMR), menée par George Smoot annonça leavoir détecté d'infimes fluctuations dans le FDC[2],un événement unanimement salué par le monde scientifique.
George Smoot a relaté l'aventure du satellite COBE dans un ouvrage grand publicLes Rides du temps.Cependant,John C. Mathera fait part de certaines divergences de vue avec George Smoot dans un autre ouvrage relatant sa version de cette aventure[3].Celui-ci lui a en particulier reproché son attitude lors de l'annonce en 1992 des résultats obtenus par l'expérience DMR du satellite COBE.
Activités récentes
[modifier|modifier le code]Depuis la fin de la mission COBE, George Smoot a participé à une autre expérience montée sur un ballon stratosphérique,MAXIMA,plus précise que COBE, qui a contribué à affiner les mesures des anisotropies du fond diffus cosmologique. Il fait également partie de la collaboration SNAP, un projet de satellite visant à mesurer avec précision certaines propriétés de l'énergie noireet travaille sur les données dutélescope spatial Spitzeren rapport avec lefond diffus infrarouge.
Il apparaît à deux reprises dans la sérieThe Big Bang Theory:dans l'épisode 17 de la saison 2 ainsi que dans l'épisode 18 de la saison 12. Il y joue son propre rôle.
Il est nommé professeur de l'université Paris-Diderot[4]en.
Publications
[modifier|modifier le code]- GeorgeSmootet Keay Davidson (trad.de l'anglais par Evelyne et Alain Bouquet),Les rides du temps: L'univers, trois cent mille ans après le Big Bang[«Wrinkles in time»], Paris,Flammarion,coll.« Nouvelle bibliothèque scientifique »,,375p.(ISBN978-2-08-211211-6et2-082-11211-X,OCLC29867187,BNF35682596).
Notes et références
[modifier|modifier le code]- (en)«for their discovery of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation»inPersonnel de rédaction, «The Nobel Prize in Physics 2006»,Fondation Nobel,2010. Consulté le 1erjuillet 2010
- (en)Smoot, G. Fet al.,Structure in the COBE differential microwave radiometer first-year maps,Astrophysical Journal396,L1 (1992)Voir en ligne
- (en)John C. Mather et John Boslough,The very first light: the true inside story of the scientific journey back to the dawn of the universe,New York,Basic Books,,328p.(ISBN978-0-465-01575-7et978-0-465-01576-4,OCLC34357391).
- «Le prix Nobel américain George Smoot travaille désormais pour Paris Diderot», suruniv-paris-diderot.fr,(consulté le)
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Bibliographie
[modifier|modifier le code]- Biographiesur le site duLaboratoire national Lawrence-Berkeley
Liens externes
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- Ressources relatives à la recherche:
- Ressource relative à l'audiovisuel:
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
- (en + fr)Pariscosmo.frGrand Centre de Physique à Paris pour la cosmologie avec comme directeur George Smoot.
- (en)Page professionnellesur le site duLaboratoire national Lawrence-Berkeley
- (en)Liste de publications de George Smoot,sur la base de donnéesADSde laNASA
- (en)Faits saillantssur le site de lafondation Nobel(le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture— qui détaille ses apports)
- Astronome américain du XXe siècle
- Astronome américain du XXIe siècle
- Astrophysicien américain
- Cosmologiste
- Naissance dans le comté de Duval (Floride)
- Naissance en février 1945
- Docteur du Massachusetts Institute of Technology
- Docteur honoris causa de l'université du Chili
- Lauréat américain du prix Nobel
- Lauréat du prix Nobel de physique
- Professeur à l'université Paris-VII (Diderot)