Je vais vous raconter une histoire que j'aime beaucoup, celle de Arno Allan Penzias et de Robert Woodrow Wilson. Tous deux travaillaient dans les laboratoires Bell, dans les années 60, sur ce qu'on appelle une antenne cornet. Dans le but d'étudier des phénomènes radioastronomique et les communications par satellites.

Cependant lorsqu'ils mirent en marche leur antenne ils remarquèrent un bruit parasite dans le domaine des micro-ondes, bien que faible, ils estimèrent ça gênant. Après quelques analyses, ils constatèrent que peut importe la direction dans laquelle pointait l'antenne, le bruit était présent. Pour eux il n'y avait donc aucun doute possible, leur antenne avait un problème ! Il passèrent donc en revue l'intégralité de leur installation, allant même jusqu'à supposer que ce bruit parasite pourrait peut-être venir des pigeons qui avaient élu domicile dans leur antenne. Mais même après les avoir chassés et nettoyer leur antenne, le fameux bruit persistait ... J'imagine qu'ils se sont arrachés les cheveux.

Heureusement pour eux, ils ont eu la chance de croiser des chercheurs de Princeton qui travaillaient sur la théorie du big bang et qui étaient à la recherche du fond diffus cosmologique. Pour résumer le fond diffus cosmologique est un rayonnement, dans le domaine des micro-ondes, similaire dans toutes les directions de l'espace. Tiens tiens, ça me rappelle quelque chose ! J'imagine bien leur conversation et les chercheurs de Princeton s'exclamant : "Hé mais c'est ça qu'on cherche !!" Et effectivement, après analyse de ce bruit parasite, il s'agissait bien du fond diffus cosmologique !

Penzias et Wilson furent récompensés du prix Nobel en 1978 pour leur découverte.

J'aime beaucoup cette histoire, car d'une part elle montre une vraie démarche scientifique. On ne peut valider une hypothèse que lorsqu'on a éliminé toutes les autres plus probables. Dans cette histoire Penzias et Wilson on considéré ce signal comme un bruit parasite et on tenté de l'éliminer. Ce n'est que parce qu'ils n'ont pas réussi à l'éliminer que les chercheurs de Princeton ont pu envisager la piste du fond diffus cosmologique.

D'autre part si on creuse un peu, on peut se rendre compte de quelque chose. Dans la théorie du big bang, l'univers est devenu transparent lorsque les électrons ont pu s'associer aux noyaux pour former les premiers atomes. Or on sait que ce phénomène de recombinaison à lieu vers une température de 3000°C, cependant le fond diffus cosmologique correspond au rayonnement du corps noir d'un corps à 2,8 Kelvin (soit -270,35°C). L'explication de cette différence est à chercher du coté de l'expansion de l'univers et du décalage vers le rouge. Soit, mais alors où est passée la différence d'énergie ? Un corps à 3000°C ne rayonne clairement pas la même énergie qu'un corps à -270°C ! Et bien, à ma connaissance, il s'agit de l'unique exception à la fameuse citation de Lavoisier : "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme". Pour avoir un début d'explication sur cette exception il faut regarder du coté du théorème de Noether. Brièvement ce théorème nous explique que l'énergie d'un système n'est conservée que s'il est invariant dans le temps.