Georges Lemaître : belge, prêtre catholique, et ultra grand savant astronomique 1/2

Chers amis, je vais vous révéler un scoop : la Belgique sait faire autre chose que des frites. En effet, elle a un enfant du pays dénommé Georges Lemaître qui est un des plus grands savants d’astrophysique de tous les temps et prêtre catholique. Et pas qu’un peu, comme on dit aujourd’hui dans ce langage moderne destiné à des quasis illettrés de plus en plus nombreux.

Pourtant, ami patriote passionné d’astronomie, je ne suis pas complimenteur. Quand j’écris “est un des plus grands savants de tous les temps de l’astrophysique” je ne flagorne pas.

A titre personnel, je place Georges Lemaître (1894-1966) au même niveau que Claude Ptolémée (90-168), Abu Rayhan Al Biruni (973-1048), Nicolas Copernic (1473-1543), Giordano Bruno (16e siècle), Tycho Brahe (1546-1601), Galilée (1564-1642), Johannes Kepler (1571-1630), Christiaan -avec 2 “a”- Huygens (1629-1695), Giovanni Cassini (1625-1712), Isaac Newton (1643-1727), Charles Messier (1730-1817), Albert Einstein (1879-1955), Niels Bohr (1885-1962), Carl Sagan (1934-1996), Stephen Hawking (1942-2018) et d’autres.

S’il existe un prix Nobel qui a raté sa vocation, c’est celui de Physique – celui d’Astrophysique n’existant pas – en n’ayant pas été attribué à Georges Lemaître.

Georges Lemaître est né le 17 juillet 1894 à Charleroi en Belgique et mort le 20 juin 1966 à Louvain, toujours en Belgique. C’était un chanoine (donc prêtre) catholique, astronome et physicien belge, professeur à l’université catholique de Louvain.

Il a fait toutes ses études en Belgique, mais a fait de longs séjours dans différents pays : l’Angleterre comme étudiant chercheur à Cambridge, mais principalement aux États-Unis et au Canada. Il a durant sa carrière rencontré tous les plus grands astrophysiciens.

Le type n’était pas une lavette. Durant la première guerre mondiale il s’engage dans les fantassins comme volontaire et participe à plusieurs batailles. Il a fait quatre ans de guerre et a été décoré de la Croix de Guerre ayant eu la chance de s’en sortir. A la fin de la guerre, il reprend ses cours de mathématiques et de sciences physiques à l’université catholique de Louvain en 1919.

Parfois surnommé le “Père du big bang”, Georges Lemaître est un scientifique d’exception tant par ses travaux en cosmologie que par son état de prêtre catholique et ses prises de position originales au sujet des rapports entre la science et la religion. Il suit une scolarité conventionnelle afin d’intégrer l’École des Ingénieurs de Louvain.

Mais il poursuit en fait deux cursus simultanément :

  • en mathématiques, mécanique et physique afin de se préparer au grade d’ingénieur des mines
  • en philosophie thomiste.

De 1920 à 1923, il suit les cours de théologie au séminaire de Malines (Belgique flamande) pour être ordonné prêtre. Afin de recevoir une bourse de voyage, il rédige un mémoire intitulé La Physique d’Einstein où il expose une synthèse personnelle de la théorie de la relativité restreinte et générale. Rien que ça, frérot !

A l’époque des années 1927-1931, années importantes pour l’évolution de la cosmologie (étude du cosmos, de l’univers) relativiste. Deux solutions s’opposaient :

  1. celle d’Einstein d’un Univers statique
  2. celle de Willem De Sitter (astronome néerlandais 1872-1934) d’un Univers vide quasi euclidien, mais se basant sur les travaux de la relativité générale d’Einstein.

Ces deux théories s’opposaient, mais aucune ne rendait compte du décalage vers le rouge des nébuleuses extra-galactiques, malgré le fait qu’Einstein avait précisé que les objets distants présentent un décalage des fréquences proportionnel à la distance.

Ce décalage vers le rouge (effet Doppler-Fizeau) est un fait de plus en plus avéré par des observations astronomiques toujours plus précises. C’est là, entre autres Big-Bang, qu’intervient l’extraordinaire Georges Lemaître.

Dans un article titré “Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant”, Lemaître résout – en 1927 – les équations d’Einstein en supposant que le rayon de l’Univers varie avec le temps. Il obtient un espace qui gonfle de manière exponentielle avec le temps ; à l’infini dans le passé, l’espace prend la forme de la solution d’Einstein. Ok, mais à l’infini futur, il ressemble à celui de De Sitter. La lumière émise par une source lointaine subit nécessairement un décalage vers le rouge, effet Doppler-Fizeau, et qui préfigure la loi que Hubble écrira en 1929.

À la fin de cet article profondément novateur de Georges Lemaître, la cause de l’expansion est attribuée à la pression de radiation et une interprétation thermodynamique de l’expansion est esquissée. Ces concepts se révéleront très importants. Pourtant, ce travail ne déchaîne pas l’enthousiasme des experts. De passage en Belgique à l’automne 1927, Einstein confie à Lemaître que, du point de vue physique, cette description lui paraît “tout à fait abominable”.

Georges Lemaître établit les bases de l’expansion de l’univers en étant le premier à montrer le rapport constant entre distance et vitesse d’éloignement qui décrit la relation entre la vitesse de récession des galaxies et leur distance par rapport à nous. Mais il y eut aussi Alexandre Friedmann (1888-1925).

En effet, quelques années auparavant, Alexandre Friedmann en 1922 et Georges Lemaître en 1927 avaient, de leur côté et indépendamment, construit le modèle théorique d’un univers en expansion à partir des équations de la relativité générale, et démontré mathématiquement la possibilité de l’existence d’une telle proportionnalité.

Le soviétique Alexandre Alexandrovitch Friedmann (1888-1925), physicien et professeur à l’université de Petrograd, publie en 1922 un article fondateur de la cosmologie moderne. Il est le premier à montrer, à partir de la relativité générale – publiée en 1915 par Albert Einstein (1879-1955) –, qu’un univers possédant un début suivi d’une expansion est en accord avec celle-ci, ce qu’Einstein admettra difficilement. L’expansion de l’Univers sera confirmée par des observations astronomiques dès 1929, et sa phase initiale ne cessera depuis lors d’être une des questions centrales de la cosmologie et de la physique.

Mais c’est Hubble qui a concrétisé tout cela et qui a proposé une constante, que l’on appelle communément la constante de Hubble. Elle est généralement exprimée en km/s/Mpc, fournissant ainsi la vitesse en kilomètres par seconde (km/s) d’une galaxie, en fonction de sa distance en mégaparsecs (1 Mpc = 1 million de parsecs = 3,26 millions d’années-lumière). Sa valeur observationnelle est actuellement d’environ 70 km/s/Mpc. Cela paraît compliqué, mais c’est, en réalité, tout simple.

En reconnaissance à Georges Lemaître qui a été le premier à émettre cette idée d’expansion de l’univers mathématiquement, la constante de Hubble s’appelle désormais constante de Hubble- Lemaître.

Précision : une récession dans sa définition classique est une baisse, une diminution, un ralentissement de quelque chose ou d’une activité (employée le plus souvent en économie). En astronomie, le mot récession signifie un mouvement de fuite des galaxies les unes par rapport aux autres, donc un éloignement.

Notre première partie est terminée, médite bien tout cela pour bien intégrer ces merveilles dans ton ADN.

A la prochaine pour la suite des aventure de Georges LEMAÎTRE.

Bye, bye !

Professeur Têtenlair

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25 Commentaires

  1. Merci, ami Cachou pour ce bel article que j’ai pris le temps de déguster. Passionnant. Mais pourquoi n’est-il pas plus connu et honoré ? Sa vie ferait pourtant un magnifique sujet de film ! Pas entendu prononcer son nom à l’école. J’ai croisé davantage Kepler, étant tombé un jour par hasard sur une émission de radio (Courtoisie ou Ici et maintenant)avec la passionnante Henriette Chardak sur son livre “Johannes Kepler Le visionnaire de Prague” qu’on peut lire même sans être scientifique.

    • Lemaître reste un quasi-inconnu parce qu’il n’écrivait pas ses articles en allemand ou en anglais, les deux langues de la physique des années 1920. On attribue la découverte du Big bang et de l’expansion cosmologique à d’autres physiciens : Friedmann et De Sitter (cités dans l’article), et aussi George Gamow, Howard Robertson et Arthur Walker.

      • Tu as parfaitement raison, Lemaître souhaitait que ses découvertes soient publiées en langue française. Or cette langue était très accessoires dans le milieu scientifique, comme encore aujourd’hui d’ailleurs, l’anglais étant très largement dominant, mais aussi l’allemand comme tu le rappelles à juste titre. Merci des trois scientifiques complémentaire que tu cites.

    • Tu as absolument raison, c’est un véritable mystère que Georges Lemaître ne soit pas aussi connu qu’Einstein : le mec émet le premier l’hypothèse de l’atome primitif qui va élaborer le célèbre Big Bang, à partir des calculs d’Einstein il émet le premier l’expansion de l’univers, et il découvre l’existence de rayonnement cosmologique diffus.
      Dantesque, hallucinant, énorme (comme disent les jeunes d’aujourd’hui), complètement dingue.
      Et on n’en parle pratiquement jamais, et dans le milieu des astronomes amateurs un bon nombre n’en connait même pas son existence.
      Hélas, son état de prêtre catholique n’y est pas pour rien non plus dans cet “anonymat”.
      Que celui qui comprenne m’explique…

      • Bonjour,

        L’explication est assez simple : l’hypothèse du Big Bang avait un “goût de Genèse” aux yeux des savants matérialistes, comme Fred Hoyle.

        C’est assez rigolo, comme renversement, d’ailleurs : Galilée a été “persécuté” par l’Eglise au nom de l’Ecriture et Lemaître “persécuté” par les matérialistes au nom de la négation de l’Ecriture.

        Comme quoi il faut renoncer au concordisme, ce qui était la position inébranlable de Lemaître.

        Et dont nos amis musulmans feraient bien de s’inspirer avec leurs foutaises des “miracles du Coran” …

        • Absolument parfaitement exacte. On ne peut pas mieux dire.
          Merci ami Antiislam.

        • “Galilée a été “persécuté” par l’Eglise au nom de l’Ecriture.”
          Galilée était protégé par le pape Urbain VIII et le grand-duc de Toscane. En Belgique, Georges Lemaître est connu comme le théoricien du Big Bang, mais il est un fait que le vedettariat est jugé inopportun pour un ecclésiastiques.

          • Bonjour,

            J’ai bien mis “persécuté” entre guillemets :=)

            Il n’a pas, non plus, été encensé par l’Eglise, immense savant qu’il était, comme il aurait dû l’étre.

  2. Bravo pour ce magnifique résumé. Mais qu’est-ce que tu es imprudent !! Ta vie est en danger, porte une cuirasse (montant jusqu’au cou) et des gilets pare-balles (plus un casque à pointe). Tu vas le payer cher: pas un seul nom de femme, pas un seul nom musulman, pas un seul africain et bien d’autres totalement ignorés … Pourtant, les Chinois ont inventé la boussole qui t’a permis de ne pas perdre le nord. Et en plus, un catho sur le podium … ton compte est bon!

    • Alors là ! Tu as 1000 fois raison, ami ! Conscient du danger que je cours, j’ai passé un coup de fil à Elon Musk hier soir, et il est d’accord pour que je monte dans sa prochaine fusée pour aller vivre sur la Lune, en attendant d’aller vivre sur Mars 😂.
      Cela dit, ce que tu dis se réalises hélas de plus en plus, et, une fois encore, la science-fiction d’il y a cinquante ans qui faisait éclater de rire devient tristement réalité dans ce pays.

  3. Je suis désolée mais l’expression ‘et pas qu’un peu’ est typiquement bruxelloise, populaire certes, cependant de moins en moins ou repris par une nouvelle population. C’est un peu comme ‘non peut-être’, qui veut dire ‘oui, sûrement’.

  4. Merci, professeur Tetenlair (c’est pour mieux regarder le ciel la tête en l’air ?) pour cet article. J’avais également beaucoup apprécié celui sur les sondes Voyager. C’est intéressant et cela change de ce qui se passe aujourd’hui sur notre pauvre Terre dirigée par de dangereux incompétents.

  5. Bonjour cher professeur. J’ai lu rapidement votre article. Je vais y revenir bientôt. Je cours au contrôle technique . Pas pour moi, pour ma bagnole, bien que j’ai mes batteries à plat en ce moment. Merci pour cet article. Très intéressant.

    • RÉPONSE À MON AMI ARGO 1/2
      J’espère que tu n’as pas de moto, car le contrôle technique est rendu obligatoire, dû aux dépenses effroyables de l’Etat qui dépense 10 fois plus que les recettes, pourtant les plus élevées du monde. J’espère que tu n’as pas de bicyclette, car le contrôle technique des vélos deviendra obligatoire à coup sûr. Pareil pour les trottinettes et patins à roulettes.
      Quand le contrôle technique sera rendu obligatoire pour les paires de chaussures et chaussettes, tu devras t’en acheter des neuves.

      • Ce matin pas de deux roues au contrôle technique. Ils doivent tous aller chez Rachid (j’ai mis un pseudo), il paraît que pour cinquante euros de la main à la main, même une épave a sa chance. Je pense qu’ils vont même mettre le contrôle technique pour les déambulateurs. Il faudrait peut-être un contrôle technique pour le cerveau de nos dirigeants et du personnel politique. Bonne fin de semaine.

    • RÉPONSE À MON AMI ARGO 2/2
      Le contrôle technique obligatoire sera plus difficile pour les slips et petites culottes pour voir s’ils n’ont pas de trous. Les femmes qui ne portent jamais de petites culottes, feront l’objet d’une nouvelle amende pour avoir voulu échapper au contrôle technique de la petite culotte.
      Ne ris pas, ami patriote, car les malades mentaux qui sont actuellement au pouvoir, grâce au bon peuple français, font de la science-fiction toujours des réalités.
      N’oublie pas les émissions de CO2 dus aux pets des vaches. Quand on arrive à ce niveau, on sait que tout peut arriver. Et tout arrive.

  6. Merci cher professeur pour vos articles toujours aussi passionnant!

    • Merci Le chti français, je suis toujours très sensible à tes encouragements.

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