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Polémique : Lemaître est-il le vrai découvreur de la loi de Hubble ?

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Qui a vraiment découvert le premier la loi reliant décalage spectral et distance des galaxies lointaines, autrement dit la loi de Hubble ? On l'attribue à Georges Lemaître depuis longtemps mais certains laissaient entendre qu'Hubble aurait pu censurer ce grand physicien belge. Qu'en est-il réellement ?

De gauche à droite : Millikan, Lemaître et Einstein. © Université catholique de Louvain

Contrairement à ce que l'on pense encore trop souvent, toutes les galaxies ne s'éloignent pas de nous et le décalage spectral vers le rouge de celles qui le font n'est généralement pas une manifestation de l'effet Doppler. Ce n'est en effet que lorsque l'on se place à une échelle de distance supérieure à celle des amas de galaxies que l'expansion de l'espace se manifeste.

Curieusement, et bien que l'on crédite Edwin Hubble de la découverte de l'expansion de l’univers dans son célèbre article de 1929, celui-ci se refusait à envisager son observation comme autre chose qu'un fait brut dont il laissait l'interprétation aux théoriciens. Mais il y a plus surprenant encore : la relation entre le décalage spectral (équivalent à un effet Doppler en première approximation) et la distance des galaxies exprimée linéairement (la fameuse loi de Hubble) était déjà donnée par Georges Lemaître dans un article de... 1927 !

Cet article avait été publié en français dans les annales de la Société scientifique de Bruxelles et s'intitulait : Un univers homogène de masse constante et de rayon croissant, rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques. Il est remarquable à plus d'un titre car non seulement il contient une dérivation analytique de la loi de Hubble à partir des équations de la relativité générale mais aussi une estimation numérique de la valeur de la fameuse constante de Hubble.

Cerise sur le gâteau, Lemaître interprétait déjà tout à fait correctement le décalage spectral non pas comme un vrai effet Doppler mais bien comme l'effet de la dilatation de l'espace sur la longueur d'onde de la lumière pendant son trajet, effet d'étirement d'autant plus important que le trajet dure longtemps.

Edwin Hubble en train de lire dans son bureau. © California Institute of Technology

Il est vrai que Lemaître utilise pour sa découverte des observations concernant les distances de certaines galaxies provenant des travaux de Hubble, mais il n'en reste pas moins qu'il précède celui-ci de deux ans et qu'il comprend, lui, qu'il s'agit bien d'un effet de l'expansion de l'espace. Ce qui fait dire à certains que le télescope Hubble devrait être débaptisé pour s'appeler le télescope Lemaître !

Une censure sous la pression de Hubble ?

Tout ceci est connu des historiens depuis un certain temps. Un autre fait surprenant n'est également pas nouveau puisqu'on le trouve mentionné, par exemple, dans le célèbre traité de cosmologie de Peebles, Principles of Physical Cosmology (p. 82), en 1993. Si une traduction anglaise de l'article de Lemaître a bien été faite en 1931 dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, plusieurs paragraphes concernant précisément la découverte de Lemaître ont tout simplement disparu ! La publication a été faite sous l'impulsion d'Arthur Eddington, l'ancien mentor de Lemaître, mais l'identité du traducteur restait inconnue à ce jour.

C'est précisément ce flou qu'exploitaient plusieurs articles récemment publiés sur Arxivet qui ont même fait l'objet de commentaires dans le journal Nature pour insinuer que non seulement il y avait eu censure de l'article de Lemaître mais que l'auteur de cette censure était probablement Hubble lui-même afin de s'assurer la priorité sur la découverte de Lemaître et peut-être la pérennité de crédits de recherche pour l'observatoire du Mont Wilson.

On peut très sérieusement mettre cette thèse en doute suite à une révélation faite par Jean-Pierre Luminet en réponse à l'article de Nature. En effet, l'un des spécialistes de Lemaître, Dominique Lambert de l'université de Namur, vient de retrouver dans les archives une lettre montrant que la traduction de l'article de 1927 a été réalisée par Lemaître lui-même à la demande d'un des membres de Royal Astronomical Society. Il s'agirait donc d'une autocensure de la part de Lemaître.

La même année, en 1931 et toujours dans Nature, le chanoine publiait un article posant les bases de ce qui constituera entre les mains de Wheeler, DeWitt et Hawking la cosmologie quantique. Mais c'est une autre histoire...

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