L’édition originale de cet ouvrage
a été publiée en langue anglaise sous le titre
Hawking Hawking: The selling of a scientific celebrity
par Brockman, Inc.

Copyright© 2021 by Charles Seife.
All rights reserved.

Direction artistique : Nicolas Wiel

Mise en pages : Nord Compo

Avec le concours du
Illustration

© Dunod, 2021 pour la traduction française
11 rue Paul Bert, 92240 Malakoff
www.dunod.com

ISBN : 978-2-10-083225-5

Prologue

L’affection que portait le Daily Mail à Stephen Hawking était loin d’être réciproque. Son traitement des sujets scientifiques, même pour un tabloïd britannique, amusait ou exaspérait, selon les lecteurs. Le Mail multipliait les gros titres sur les recherches scientifiques – souvent exagérées par les rédacteurs du quotidien au point d’en devenir méconnaissables. Rien de tel pour attirer le chaland.

Or, le pouvoir d’attraction de Stephen Hawking était sans commune mesure. Son nom apparaissait donc régulièrement dans la presse à sensation – rarement à son avantage. En général, le professeur était soit annonciateur de mauvaises nouvelles – notre disparition imminente du fait du réchauffement climatique, la révolte des robots, l’invasion extraterrestre ou autres catastrophes – soit l’objet de divers scandales liés à sa vie sexuelle, son couple ou des rumeurs de maltraitance. Mais, début 2018, peu avant le décès du physicien, le Daily Mail avait franchi un nouveau cap.

« Stephen Hawking a-t-il été remplacé par une “marionnette” ?, titrait le journal. Les théoriciens du complot affirment que le VRAI professeur est MORT et qu’une “marionnette” a pris sa place – et ils révèlent les SIX indices accréditant cette idée1. »

Dans un article étonnamment long et détaillé, le tabloïd exposait les preuves démontrant qu’au milieu des années 1980, on avait substitué un imposteur au vénérable physicien. Aussi scandaleuse que cette théorie puisse paraître, le Mail expliquait comment un certain nombre d’indices suggéraient que le véritable Stephen Hawking était mort, au profit d’une simple réplique – pointant notamment de prétendues anomalies dans les changements de son apparence au fil du temps (en particulier l’aspect de ses dents), sa surprenante longévité malgré une maladie le plus souvent fatale en quelques années. « La voix que nous entendons, poursuivait l’article, résulte du travail d’astrophysiciens de la NASA qui entrent des données dans un ordinateur – des données qu’ils veulent (…) promouvoir auprès d’un public crédule et peu méfiant, les fans de Hawking prêts à boire ce qu’ils imaginent être ses moindres paroles. »

Même pour l’étrange monde parallèle des tabloïds, cette histoire allait loin, très loin. Par le passé, la presse à sensation ne s’était risquée à avancer ce genre de théorie qu’une seule fois, presque exactement cinquante ans plus tôt. En 1969, le microcosme des tabloïds s’était ainsi passionné pour des rumeurs affirmant que Paul McCartney, l’un des quatre Beatles, aurait été remplacé par un sosie après avoir péri dans un accident de voiture.

Cependant, cette comparaison entre Stephen Hawking et Paul McCartney traduit mal la nature tout à fait singulière de la célébrité de l’homme de science. Au cours de l’histoire, seuls peut-être trois ou quatre scientifiques pourraient lui être comparés, en matière de popularité et de renommée : Einstein, Newton, Galilée – et peut-être Darwin. Pour les médias et le grand public, Hawking était devenu l’ultime symbole du triomphe de l’esprit. Il était l’homme le plus intelligent au monde, un génie sans égal qui se consacrait à l’élucidation des mystères les plus profonds de l’Univers.

L’hypothèse du Daily Mail comme quoi Hawking aurait été remplacé par un leurre n’était que l’aboutissement le plus extrême et le plus absurde de la manière dont la presse et le public avaient dépeint le scientifique pendant des décennies. L’image du professeur reposait sur une contradiction colossale. D’une part, Hawking apparaissait aux yeux du monde entier comme une entité dépassant l’humain, son esprit supérieur le classant dans une catégorie à part. Il évoluait dans des sphères intellectuelles bien au-delà de celles de l’humanité classique. D’autre part, on pouvait cependant le traiter comme un objet presque inanimé, puisqu’il souffrait d’une maladie neurologique qui l’avait progressivement empêché de bouger et de parler, si ce n’est par le biais d’une voix de synthèse. De là à le considérer comme un artifice, une sorte d’homoncule assisté par la technologie plutôt que comme un véritable être humain, il n’y avait qu’un pas – aisément franchi par les plus inconséquents. Le Daily Mail n’avait d’ailleurs pas hésité à mettre en doute le fait que la voix émanant de l’ordinateur du physicien était bien contrôlée par l’occupant du fauteuil roulant.

Lorsque Hawking est mort en 2018, il était presque impossible de discerner l’homme sous cette accumulation de couches de symbolismes. Pour le grand public, il était désormais une caricature plutôt qu’un être en chair et en os. Tous ceux qui l’ont connu le décrivent comme l’une des personnes les plus obstinées et volontaires qu’ils aient jamais rencontrées ; pourtant, il était devenu incroyablement difficile de distinguer ce qui relevait de sa propre volonté, de percevoir son authenticité derrière son personnage public*1.

Pour comprendre Stephen Hawking, il nous faut remonter dans le temps. Pendant le dernier tiers de sa vie, il était sans conteste le scientifique vivant le plus connu au monde ; cependant, sa renommée devait assez peu à ses contributions à la science. S’il apparaissait régulièrement dans les médias, ceux-ci s’intéressaient rarement à ses travaux scientifiques. Au summum de sa popularité, les recherches de Hawking ne trouveraient que très peu d’écho et n’auraient, à long terme, qu’un faible impact sur le monde de la physique. Hawking s’apparentait à une étoile effondrée : l’énergie qu’il dégageait illuminait l’espace environnant, mais au fond, il n’était plus qu’un pâle reflet de ce qu’il avait été.

Quelques décennies plus tôt, Hawking avait ressemblé à une supernova. Aux deux tiers de son existence, il avait subi une transformation aussi spectaculaire qu’exceptionnelle. En l’espace de vingt ans, il s’était métamorphosé, passant du statut de physicien relativement inconnu, œuvrant avec ses collègues (et rivaux) à la compréhension des conditions de l’Univers primordial, à celui de célébrité internationale. Il était devenu l’homme le plus intelligent au monde. L’alter ego scientifique des Beatles. Cette métamorphose lui procura d’emblée une immense satisfaction en même temps qu’une intense douleur. À son terme, Hawking avait largement rompu avec son passé et bâti un mythe de substitution.

Ce n’est qu’à travers le premier tiers de sa vie, avant qu’il n’accède à un certain statut et à la célébrité, que l’on peut voir se dessiner l’homme véritable, par-delà la légende. L’écoulement à rebours du temps narratif redonne peu à peu à Hawking tout son éclat originel. C’est en remontant le cours du temps, jusqu’à sa jeunesse, que nous comprenons comment il a abouti aux concepts scientifiques clés qui lui ont permis de se forger un nom. Nous discernons les origines de son besoin de devenir un célèbre vulgarisateur scientifique. Nous comprenons également les angoisses mortelles d’un jeune homme pressé de bâtir un héritage – et une famille – alors même qu’une maladie incurable menaçait de lui ôter la vie à tout moment.

Contrairement à une découverte scientifique, de plus en plus facile à appréhender au fil du temps et des travaux de recherche, la vie de Stephen Hawking gagne en lisibilité à mesure que l’on revient en arrière, que l’on se déleste de l’accumulation des strates de sa renommée et de sa légende. Finalement, Stephen Hawking, l’être humain, se révèle très différent du Stephen Hawking adulé par les masses.

En tant que personnage public, Hawking était connu pour être l’homme le plus intelligent au monde, l’intellectualisme scientifique poussé à son extrême. Hawking, l’homme, était brillant, mais il se savait entouré de pairs tout aussi brillants, œuvrant dans une semi-obscurité. Hawking, le personnage public, s’imposait comme le plus grand des vulgarisateurs scientifiques. L’homme se heurtait, plus que quiconque, à d’immenses difficultés pour communiquer ; devenu célèbre, il ne pouvait prononcer que quelques mots par minute, au mieux. Le personnage public, stoïque, considérait ses problèmes physiques comme de simples désagréments. La moindre parcelle de l’existence de l’homme portait inévitablement l’empreinte de son handicap : ses points de vue, ses travaux scientifiques, sa vie de famille et, enfin, sa renommée. Aux yeux du grand public, tout ce que faisait Hawking était extraordinaire, différent et courageux – on l’observait s’exprimer, se nourrir, danser, travailler, aimer. Hawking estimait, lui, que se contenter d’être lui-même ne requérait aucun courage.

Même pour ses collègues et rivaux, distinguer l’homme de la légende n’avait rien d’évident. « Je ne parle pas de lui comme d’un pur intellectuel qui parcourt l’Univers dans son fauteuil roulant magique », déclare Leonard Susskind, physicien à l’université de Stanford – et longtemps en désaccord avec Hawking quant aux propriétés des trous noirs. « Je parle de lui en tant qu’être humain. Vous savez, aucun d’entre nous n’a jamais pu le connaître réellement2. »

Remontez le temps et vous verrez apparaître un véritable être humain : un homme irascible, arrogant et impitoyable, mais aussi chaleureux, spirituel et brillant. Complexe. Fascinant. Singulier.

Cet homme, c’est Stephen Hawking.

Notes

*1. Le grand public raffolait des situations dans lesquelles Hawking semblait dévoiler sa véritable personnalité, sans filtre. Il était par exemple connu pour ne prêter aucune attention aux autres véhicules lorsqu’il manœuvrait son fauteuil roulant dans le quartier de l’université de Cambridge – ce qui passait pour un comportement tout à fait attachant. À sa mort en 2018, l’un des échanges les plus partagés sur Twitter était un long fil de discussion rassemblant les témoignages de conducteurs qui avaient bien failli le renverser.

Première partie

RINGDOWN1

« Ô vous, sages dressés dans les saintes flammes de Dieu

Comme dans l’or d’une mosaïque sur un mur,

Sortez des flammes saintes, venez dans la gyre qui tournoie

Et soyez les maîtres de chant de mon âme.

Réduisez en cendres mon cœur ; malade de désir,

Ligoté à un animal qui se meurt,

Il ignore ce qu’il est ; et recueillez-moi

Dans l’artifice de l’éternité. »

William Butler Yeats, La Traversée vers Byzance2

Chapitre 1

Aux côtés de Newton (2018)

En cent ans, seuls trois scientifiques ont été inhumés à l’abbaye de Westminster. D’abord, Ernest Rutherford, qui a découvert la structure de l’atome, puis Joseph John Thomson, qui a découvert l’électron, et enfin, Stephen Hawking.

Le 15 juin 2018, les cendres du physicien y étaient enterrées, sous une plaque d’ardoise noire, à quelques pas de la tombe d’Isaac Newton et de celle de Charles Darwin.

Hawking rejetait ouvertement toute comparaison avec Newton – il dénigrait systématiquement cette idée, qu’il qualifiait de « tapage médiatique ». Pourtant, cette association séduisait le grand public : Hawking était le physicien le plus célèbre de son temps, il occupait la chaire de professeur lucasien à l’université de Cambridge, comme Newton trois cents ans plus tôt ; comme lui, il avait consacré une grande partie de sa carrière à comprendre les mystères de la force gravitationnelle. Même dans la mort, Hawking ne pouvait échapper au rapprochement avec Newton. Non seulement les deux scientifiques sont enterrés à quelques mètres l’un de l’autre, mais leurs épitaphes sont identiques. La pierre tombale noire de Newton porte simplement l’inscription latine Hic depositam est quod mortale tuit Isaaci Newtoni. On retrouve ces mots sur celle de Hawking, son nom se substituant à celui de Newton : Here lies what was mortal of Stephen Hawking (Ici repose la part mortelle de Stephen Hawking1).

Bien que plus modeste que celle de Newton, la pierre tombale de Hawking est plus travaillée. Son épitaphe s’incurve délicatement autour de tourbillons gravés dans l’ardoise, qui paraissent se diriger vers un vide elliptique : des nuages de gaz tombant dans la gueule d’un trou noir. À gauche, une équation dont les lettres semblent défier les lois de la gravité :

T = ħc³/8πGMk

Rares sont les visiteurs qui comprennent la signification des symboles gravés dans cette pierre tombale. Mais pour Stephen Hawking, cette équation symbolisait la clé qui lui permettrait d’accéder à l’immortalité.

*

Jusqu’à son décès en 2018, Stephen Hawking faisait partie des personnalités les plus célèbres au monde – et il était probablement la plus identifiable. Presque incapable de bouger, gauchement installé dans son fauteuil roulant motorisé et accompagné d’une nuée d’infirmières, il ne pouvait se rendre nulle part incognito. Ce qui ne le dérangeait pas.

Le grand public adorait Hawking, sans véritablement savoir pourquoi. Einstein avait sa théorie de la relativité et Newton sa gravitation universelle, mais l’immense majorité des admirateurs de Hawking n’auraient pas vraiment su dire à quoi il devait sa réputation. Ils ne comprenaient pas non plus pourquoi la presse le comparait toujours à Einstein ou à Newton, un rapprochement qu’il rejetait avec modestie tout en s’efforçant de l’entretenir. Même ceux qui connaissaient un peu ses travaux scientifiques n’entrevoyaient qu’une infime partie de ce qui faisait que Hawking était Hawking. Il y avait Hawking le physicien, Hawking la célébrité, mais aussi Hawking le showman, Hawking le mari et le père, Hawking le symbole.

Ces différentes facettes s’entrechoquaient : lorsque Hawking est devenu célèbre, son mariage s’est brisé et sa famille s’est disloquée. Malade, il dépendait de ses étudiants qui prenaient soin de lui, même si, en tant que physicien, il aspirait à en faire ses héritiers intellectuels. Bien qu’il ait sans doute été le vulgarisateur physicien le plus connu au monde, il éprouvait beaucoup de difficultés pour se faire comprendre ; il ne pouvait s’exprimer qu’à raison de quelques mots par minute, grâce à un ordinateur conçu sur mesure. Même la facette en apparence la plus évidente de son personnage – le fait qu’il soit un physicien de premier plan – s’avère beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît. Les scientifiques considéraient Hawking comme un esprit brillant, mais beaucoup déploraient également certains de ses travaux les plus tardifs, les jugeant pour ainsi dire insignifiants. Le véritable Hawking se découvre sous cet enchevêtrement délicat de récits mêlés et contradictoires.

À l’image des trous noirs qu’il étudiait, d’incroyables forces nous empêchent d’entrevoir sa personnalité intime. Pourtant, il existait bel et bien un homme par-delà l’horizon des événements de sa célébrité.

Sa singularité était multiple : un scientifique majeur dont l’importance demeure presque universellement incomprise, un être qui a énormément souffert et qui a également causé de profonds tourments, un scientifique de renom qui a brisé le moule de ses ancêtres et a radicalement bouleversé le concept de célébrité scientifique.

La plupart de ceux qui connaissent quelque peu la vie de Hawking se cantonnent à une période marquante, à l’image d’une décennie tumultueuse – de 1980 à 1990 – lorsqu’il est passé du statut de scientifique respecté, mais obscur, officiant dans un recoin négligé de la physique, à celui de figure mondialement célèbre. Mais, comme une supernova qui éclipse brièvement le reste de sa galaxie hôte, la notoriété de Hawking captait l’attention tout en la détournant. Elle attirait sur lui le regard de millions de personnes tout en leur dissimulant l’étoile elle-même, un objet tremblant et mis à nu, débarrassé de tout ce qui lui avait été naguère associé.

*

Au grand pupitre de l’abbaye, Benedict Cumberbatch – l’acteur qui avait joué le rôle de Hawking dans l’un des nombreux films, pièces de théâtre et émissions consacrés à sa vie – a lu un extrait du Livre de la Sagesse :

« Car c’est lui qui m’a donné la connaissance infaillible de ce qui existe,

pour connaître la structure du monde et l’activité des éléments ;

le commencement, la fin et le milieu des temps,

les alternances des solstices et les changements de saisons,

les cycles de l’année et la position des astres. »

Certes, Stephen Hawking n’était pas infaillible, mais, tout au long de sa carrière, il a tenté de comprendre le commencement et la fin de l’Univers. Au moment où il a entrepris ses recherches en cosmologie au début des années 1960, ce champ d’études stagnait, sans aucune avancée notable depuis des décennies. Lorsque Hawking s’est éteint, c’était sans doute le domaine la plus passionnant de la physique ; il récoltait (et récolte toujours) prix Nobel après prix Nobel pour avoir transformé notre compréhension de la façon dont l’Univers est né.

Le premier travail de recherche significatif de Hawking a consisté en une découverte importante sur le début de l’Univers. À l’époque, en 1965, deux modèles s’opposaient quant à la naissance du Cosmos : soit il se renouvelait éternellement, soit il était né dans une gigantesque explosion, aujourd’hui connue sous le nom de Big Bang. Pour sa thèse de doctorat, Hawking a prouvé que si l’Univers commençait par un Big Bang, alors le Cosmos avait dû naître dans ce que l’on nomme une singularité : un point où les lois de la physique n’ont plus cours, une imperfection infinitésimale, mais infinie sur le tissu de l’espace et du temps. Un lieu où les mathématiques elles-mêmes ne fonctionnent plus. C’était une perspective stupéfiante : si l’on croyait au Big Bang, il fallait accepter le fait que les lois de la physique, telles que nous les connaissons, ne nous permettent pas de décrire la naissance de notre Cosmos. Cette idée – désormais connue sous le nom de théorème des singularités – a lancé la carrière de Hawking.

À mesure qu’il a gagné en confiance et en renommée, Hawking est devenu un personnage clé dans la consolidation de ce qui est aujourd’hui la théorie dominante de l’expansion de l’Univers primordial, la théorie de l’inflation. Mais il considérait que sa contribution la plus importante à la cosmologie était son travail autour d’une autre théorie ambitieuse, radicale et controversée dans laquelle il a tenté de calculer la « fonction d’onde de l’Univers » en mécanique quantique. Non seulement il pensait que sa théorie décrivait le point de départ de l’espace et du temps dans notre Cosmos, mais il était convaincu que, ce faisant, elle rendait Dieu inutile. « Quelle place reste-t-il alors pour un créateur ? » s’est-il interrogé, au grand regret de bon nombre de théologiens (et de certains scientifiques) du monde entier2.

Cependant, son travail scientifique le plus important ne portait pas sur la naissance de notre Univers ni sur sa fonction d’onde, mais sur un autre type de singularité : celle située au cœur des trous noirs. Il a consacré une grande partie de son existence à comprendre comment se comportaient ces objets mystérieux, et au summum de sa carrière de scientifique, il a réalisé qu’ils disposaient d’une étrange propriété que personne n’avait encore envisagée.

Les trous noirs sont des objets astronomiques dont l’attraction gravitationnelle est si puissante que rien de ce qui s’aventure trop près ne peut s’en échapper, pas même la lumière. Ils naissent lorsqu’une étoile géante meurt : à la fin de sa vie, quand le carburant thermonucléaire vient à manquer, son cœur s’arrête, elle s’effondre sous l’effet de sa propre gravité. En une fraction de seconde, le cœur s’effondre sur lui-même, écrasant d’abord la matière en un amas indifférencié d’atomes, puis broyant les atomes eux-mêmes – et l’étoile finit par devenir une singularité. Cependant, l’attraction gravitationnelle autour de l’étoile effondrée est telle que rien ne peut s’approcher de la singularité ni s’en échapper pour témoigner. C’est comme si l’ancienne étoile était maintenant entourée d’un linceul invisible marquant le point de non-retour : traversez cet horizon des événements, et vous êtes condamné, incapable de rentrer chez vous, destiné à tomber dans le trou noir, malgré tous vos efforts.

Parce que les trous noirs avalent la lumière, ils sont absolument noirs ; ce sont les absorbeurs ultimes, engloutissant toute luminosité plutôt que de la refléter. Mais dans les années 1970, Hawking a fait une découverte surprenante : les trous noirs ne sont finalement pas parfaitement noirs. Ils émettent des particules, y compris des particules de lumière, dans toutes les directions. La plupart du temps, ce rayonnement – aujourd’hui connu sous le nom de rayonnement de Hawking – est extrêmement faible, bien trop faible pour être détecté à une distance raisonnable. Cependant, le simple fait que ces radiations existent a eu de profondes répercussions. Car une fois que l’on accepte qu’un trou noir émet de l’énergie, cela implique qu’il doit finir par s’évaporer – par exploser – dans un éclat de rayonnement. Cela signifie aussi que la matière et l’énergie avalées par le trou noir doivent finalement être libérées. Et, comme Hawking l’a compris le premier, la libération de cette matière et de cette énergie donne lieu à un conflit apparemment irréconciliable entre les deux piliers de la physique moderne : la théorie de la relativité d’Einstein et la mécanique quantique. Ce paradoxe signifiait que la découverte du rayonnement de Hawking bouleversait non seulement les idées reçues sur les trous noirs, mais semblait également constituer une étape clé dans la quête de la résolution du conflit entre la mécanique quantique et la théorie de la relativité d’Einstein. Et même, peut-être, les remplaçait en les englobant dans une théorie du tout.

« Avec du recul, je dirais que [Hawking] a apporté trois grandes contributions à la science : les théorèmes des singularités (…), l’idée d’une fonction d’onde de l’Univers. Mais la plus importante, et de loin, est la découverte du rayonnement de Hawking et ses implications3 », explique John Preskill, physicien et ami de Hawking.

L’équation inscrite sur la pierre tombale de Hawking est la principale formule du rayonnement de Hawking – la température d’un trou noir comme une fonction de sa masse, qui, à son tour, dicte la quantité et le type de rayonnement qu’il émet – gravée sur le trou noir qu’elle décrit.

*

Alors que le grand orgue résonnait dans l’abbaye de Westminster, des centaines de voix chantaient à l’unisson une ancienne mélodie anglaise :

« Father, hear the prayer we offer:

not for ease that prayer shall be,

but for strength that we may ever

live our lives courageously.*1 »

À l’âge de vingt-et-un ans, on avait diagnostiqué à Stephen Hawking une maladie neurologique fatale, une sclérose latérale amyotrophique. Son espérance de vie était estimée à deux ou trois ans. Pendant les cinquante-cinq années suivantes, il a vécu avec cette épée de Damoclès, sans jamais avoir la certitude de fêter son prochain anniversaire. Tout ce que Hawking a fait dans sa vie – découvrir de nouvelles lois de la physique, publier des best-sellers, parcourir le monde, élever trois enfants – il l’a fait avec, en arrière-plan, une implacable maladie qui l’empêchait de marcher, d’écrire, de parler, de se nourrir et de faire fonctionner presque tous ses muscles. Pourtant, Hawking détestait que l’on compare sa persévérance face à la maladie – son obstination presque excessive – à de la bravoure. « Je trouve un peu gênant que les gens me croient très courageux, déclarait-il à un journaliste en 1990. Ce n’est pas comme si j’avais eu le choix et que j’avais délibérément opté pour la difficulté. J’ai juste fait le seul choix qui s’offrait à moi dans cette situation4. »

Lorsqu’il a publié Une brève histoire du temps, le best-seller qui l’a rendu célèbre à la fin des années 1980, Hawking était en fauteuil roulant motorisé, incapable de parler ni, presque, de bouger. Son seul moyen de communication était un ordinateur qu’il contrôlait à l’aide d’une télécommande ; elle lui permettait de composer laborieusement ses phrases avant de les envoyer à un synthétiseur vocal qui les prononçait.

Lors des événements, les gens se pressaient autour de lui sans trop savoir comment interagir, le traitant avec un curieux mélange de crainte et de condescendance. Du point de vue intellectuel, ils avaient bien conscience que Hawking était l’un des plus grands physiciens au monde. Pourtant, son handicap était si profond qu’on avait tendance à l’infantiliser, s’extasiant de plaisir et d’étonnement face à ses moindres dires et gestes. En 2011, voici comment Jane Fonda racontait leur rencontre :

« Je me suis agenouillée à côté du fauteuil de Stephen, et je lui ai rappelé les mots de Beethoven en lui demandant si, comme lui, sa maladie lui avait permis d’aller plus loin, plus en avant dans la compréhension de ses recherches – des origines de l’Univers (…) En attendant sa réponse, j’ai posé ma tête sur son épaule, je l’ai regardé attentivement, j’ai observé les mouvements subtils de son visage alors qu’il se concentrait sur ce qu’il « écrivait ». Et tout ce à quoi je pouvais penser, c’était que cet homme, emprisonné dans un corps malade, était capable de comprendre des choses censées largement dépasser le domaine de la compréhension humaine.

Après environ cinq minutes, des lettres puis des mots ont commencé à apparaître lentement sur son écran : “Ça… m’a… rendu libre…” Ah aaah !! [Le réalisateur] Moises [Kaufman] et moi avons échangé un regard de contentement, persuadés que notre hypothèse était sur le point d’être confirmée – persuadés que Stephen allait dire quelque chose comme “ça m’a rendu libre de saisir les origines de l’Univers…” Nous avons patienté encore quelques minutes, le temps qu’il termine sa phrase (…) et puis la suite est apparue : “Ça m’a rendu libre d’arrêter d’enseigner !!!” et une voix au timbre électronique l’a prononcée à haute voix pour que tout le monde l’entende. J’ai regardé Stephen et j’ai remarqué ce qui ressemblait à un sourire malicieux. On m’avait dit qu’il avait le sens de l’humour, un côté joueur. Je venais d’en avoir la preuve ! Alors nous avons tous bien ri. Il n’avait plus besoin d’enseigner !!! Voilà ce que la maladie de Charcot lui avait apporté. Bien sûr !!!5 »

De façon presque instinctive, ses visiteurs conféraient à Hawking non seulement une grande sagesse, mais aussi une simplicité enfantine. Il devenait un gourou, un symbole. Une métaphore – presque trop parfaite. Immobile dans son fauteuil roulant, il n’était plus qu’intelligence pure, un homme qui, grâce à la puissance de son esprit, voyageait dans des lieux où lui seul pouvait s’aventurer.

Hawking était bien conscient que le mythe, l’archétype, était suffisamment ancré pour effacer toute trace du véritable être humain. « Je pense que considérer Stephen comme une sorte d’esprit pur lui [a] fait beaucoup de mal », dit Christophe Galfard, l’un des nombreux doctorants supervisés par Hawking au fil des ans. « Son statut en tant que scientifique, et non seulement en tant que représentation, s’est en quelque sorte dilué. » C’est pourquoi il s’est battu pour empêcher cela. Au quotidien, il refusait que son handicap soit un sujet de discussion, et encore moins un passe-droit – à tel point que cela en devenait presque pathologique. Cet entêtement s’est transformé en motif de crispation au sein de son premier mariage. En tant que physicien, Hawking cherchait à générer des idées d’une profondeur et d’une importance telles que ses limitations physiques sembleraient totalement hors de propos. « J’aimerais que l’on me considère comme un scientifique dont il se trouve qu’il est handicapé, plutôt que comme un scientifique handicapé », disait-il. Pourtant, tout au long de sa vie, Hawking a eu le sentiment que son handicap faisait office de circonstance atténuante, de raison pour le juger différemment des autres physiciens. Ou pire, qu’il finirait par le définir. Ses craintes étaient bel et bien fondées6.

Le handicap était au centre de la figure de Hawking, bien qu’il ne soit pas au cœur de son identité d’être humain. Et même s’il voulait être vu par-delà sa condition physique, Hawking a compris, à son grand regret, que son handicap était à l’épicentre de son personnage public.

*

Outre sa famille, ses amis et les personnalités présentes à la cérémonie d’inhumation de Hawking, un millier de personnes – tirées au sort parmi plus de vingt-cinq mille candidats – se sont rassemblées à l’abbaye de Westminster pour lui rendre un dernier hommage. Elles ont eu la surprise d’entendre sa voix de synthèse résonner une ultime fois dans l’église, sur un lent et envoûtant morceau de musique électronique écrit pour l’occasion par le compositeur Vangelis. « J’ai bien conscience du caractère précieux du temps. Saisissez l’instant présent. Agissez dès maintenant. J’ai passé ma vie à voyager à travers l’Univers dans mon esprit (…)7. »

Simultanément, en Espagne, une grande antenne parabolique envoyait ces mêmes mots dans l’espace, accompagnés de la même musique, en direction du trou noir 1A 0620-00, le plus proche de la Terre. Pendant les trois mille cinq cents prochaines années, les mots de Hawking s’envoleraient à la vitesse de la lumière vers leur destination et leur destruction.

Hawking aurait apprécié cette mise en scène.

Bien avant que Une brève histoire du temps ne fasse de lui une célébrité à la renommée internationale, Hawking avait le goût du spectacle et un talent inné pour être sous les feux de la rampe. Même ses collègues scientifiques pouvaient succomber à son charme. Le physicien Leonard Susskind, en désaccord pendant plusieurs années avec certaines de ses idées sur le fonctionnement des trous noirs, racontait comment il captait l’attention dans une pièce, comment les conversations des physiciens se taisaient soudain lorsqu’ils réalisaient que Hawking allait s’exprimer. S’ensuivait cette longue pause pendant laquelle il élaborait sa réponse sur son ordinateur, la tension était palpable, avant de retomber quelques minutes plus tard, souvent avec un simple oui ou non en guise de réponse. Ou bien, avec un bon mot percutant : « C’était un homme très, très malin. D’un seul mot, il pouvait viser juste (…) un commentaire drôle pouvait vous exploser au visage et vous finissiez par rire. » En public, il était encore plus efficace et les participants quittaient ses conférences inspirés et impressionnés8.

Hawking n’était pas seulement passé maître dans l’art d’attirer l’attention, il savait précisément comment s’en servir ensuite. Étudiant en troisième cycle, déjà, il s’était distingué et avait commencé à se forger une image d’intellectuel de haut vol en organisant une confrontation en public avec le plus grand astrophysicien au monde. Une fois qu’il avait suscité l’intérêt, il faisait appel à son sens de l’humour malicieux, se dévalorisait, non seulement pour se rendre sympathique, mais également pour donner une impression de profonde humilité – ce qui n’était pas une mince affaire puisque même ses amis et collègues les plus proches le décrivent comme arrogant et excessivement têtu.

Les interviews de Hawking, ses voyages, ses conférences, ses écrits – et même une bonne part de ses campagnes de promotion – ont contribué à en faire la personnalité scientifique la plus célèbre de l’époque. Les clichés pris au cours de ses diverses aventures – en fauteuil roulant dans les terres désolées de l’Antarctique, ou, le sourire aux lèvres, libéré du poids de la gravité à bord d’un avion à gravité réduite – sont devenus cultes, relayés par les journaux et sites Internet du monde entier. Chacune de ses déclarations publiques était reprise par les médias, même si ses idées étaient bancales ou alarmistes. À la fin de sa carrière, Hawking mettrait l’humanité en garde contre une possible disparition due à un astéroïde ou à une révolte de robots ou même au changement catastrophique d’une constante physique.

Si Hawking était doté d’un talent hors pair pour la mise en scène, son amour des projecteurs avait un prix. Au moment même où il accédait à une renommée internationale, son premier mariage et sa relation avec ses enfants ne résistaient pas à la pression. Bien que toujours entouré d’une foule d’infirmières et de fans, Hawking était souvent seul. Singulier.

Cette singularité lui avait valu un statut quasi extraterrestre. On le considérait comme un intellectuel au même titre qu’Einstein, Newton et Galilée, un prophète de la science qui avait escaladé le mont Sinaï et en était redescendu pour partager son savoir avec le peuple, un philosophe-gourou dont les idées pouvaient inspirer les générations futures, un homme qui refusait de se laisser contraindre par son profond handicap. L’image était forte.

Mais, même pour ceux qui ont vu ce qui se cachait derrière le personnage public et qui connaissent tous les défauts et faiblesses de Hawking, cet homme dégageait quelque chose d’unique, quelque chose de profondément inspirant. Raymond Laflamme, l’un de ses anciens élèves – et soignant – a accroché dans son bureau une photo du célèbre vol en apesanteur de son ancien mentor. Au cours de notre conversation, il s’arrête. « J’ai un cancer du poumon, et les pronostics ne sont pas très bons. Mais, en ce moment, je suis en vie, grâce à la médecine moderne », dit-il. Puis il désigne le cliché de Hawking, tout sourire alors qu’il flotte dans les airs. « Voilà pourquoi j’ai cette photo. Quand je perds courage, je me retourne et je me dis que ce bougre a pu tenir cinquante ans. Je vais en demander seulement vingt-cinq9. »

Notes

*1. NdT :

Père, entends notre prière :

Non pour nous soulager par la prière,

Mais pour nous donner la force

De vivre avec courage.

Chapitre 2

Les ondulations (2014-2017)

Lorsque son réveil retentit à 2 h 40 du matin, Barry Barish ravala sa déception. « Je me suis dit que nous étions passés à côté », racontera-t-il plus tard. C’est alors que son téléphone se mit à sonner1.

L’appel téléphonique reçu au petit matin est l’un des clichés associés au prix Nobel. À peine réveillé, le lauréat est présumé prendre conscience de sa soudaine célébrité. Il est supposé ressentir un mélange d’étonnement et d’humilité et, surtout, il est censé être surpris. Le premier lundi d’octobre, nombreux sont les physiciens de renom qui dorment mal, mais aucun, même le plus confiant d’entre eux, ne s’endort avec la certitude de décrocher le Nobel le lendemain matin.

Sauf cette année-là. Le 3 octobre 2017.

Deux ans plus tôt, un nouveau télescope avait fait une découverte d’une importance telle qu’un Nobel était non seulement assuré, mais qu’il serait attribué à la première occasion. Restait à découvrir la répartition du prix. Des centaines de personnes avaient travaillé sur ce télescope et son observatoire, mais la règle stipule qu’un même Nobel ne peut être décerné à plus de trois lauréats.

Barish, le directeur de l’observatoire, s’était couché confiant. Rainer Weiss, du MIT, qui avait passé des décennies à concevoir la machine, était moins sûr de lui ; ce soir-là, il avait éteint en songeant qu’il n’avait que vingt pour cent de chances de se réveiller avec un Nobel. La troisième personne à s’être endormie cette nuit-là en y rêvant était le physicien théoricien de l’université de Caltech, Kip Thorne, collègue et ami proche de Hawking depuis cinquante ans2.

Comme Hawking, Thorne avait consacré sa vie à l’étude des trous noirs, de la gravité et de l’espace-temps – autant de sujets sur lesquels ce nouveau télescope ne devait justement pas tarder à apporter un nouvel éclairage. Car l’instrument grâce auquel Thorne, Barish et Weiss s’apprêtaient à recevoir le prix Nobel n’était pas un télescope classique destiné à capter la lumière de lointaines étoiles. Au contraire, cet instrument nommé LIGO était conçu pour détecter les ondes gravitationnelles issues de la collision de trous noirs. Grâce à lui, Thorne avait pu commencer à tester les théories qu’il avait développées, ainsi que Hawking et d’autres physiciens, à la fin des années 1960 et au début des années 1970 – une époque si riche en découvertes théoriques que Thorne l’a surnommée l’âge d’or des trous noirs. « L’un des plus beaux aspects de l’âge d’or était la manière dont nous construisions chacun à partir du travail des autres, a-t-il écrit. Hawking a posé les premières pierres, et l’un après l’autre, ses confrères y ont bâti un édifice3 (…). »

En remportant ce Nobel, Thorne tenait tardivement une promesse faite à Hawking lors de son soixantième anniversaire, quinze ans auparavant : « Voici ton cadeau d’anniversaire : que nos détecteurs d’ondes gravitationnelles [dont LIGO] testent tes prédictions des trous noirs de l’âge d’or, et ce bien avant ton soixante-dixième anniversaire. Joyeux anniversaire, Stephen4 ! » « Je crains qu’il ne s’agisse plus d’une lettre de change que d’un résultat physique concret », lui avait répondu Hawking.

*

À soixante-dix ans, Stephen Hawking était le scientifique vivant le plus célèbre au monde, et ce depuis plusieurs décennies. Sa première apparition dans la série Les Simpsons – un indicateur fiable de son statut d’icône de la pop culture – remontait à près de vingt ans auparavant. Quant à ses recherches les plus significatives, elles avaient eu lieu deux générations plus tôt.

Au cours de ses dernières décennies, la renommée de Stephen Hawking s’apparentait moins à celle d’un scientifique qu’à celle d’une icône culturelle.

Bien que Hawking ait dû sa notoriété à la science, cette dernière était presque devenue accessoire à sa célébrité. La pertinence de chacune de ses déclarations sur la physique importait peu ; le simple fait qu’il s’exprime de temps à autre suffisait amplement à préserver son statut d’icône. Le public se souciait peu de ses prouesses ou de ses concepts scientifiques. Pourtant, Hawking voulait être reconnu pour ses travaux de physicien, non pour sa personnalité, sa condition physique, ou quoi que ce soit d’autre.

La fin des années 2010 lui laissait enfin entrevoir l’espoir d’un tel changement ; en physique, le champ le plus dynamique était alors celui des ondes gravitationnelles et des trous noirs, des domaines où ses travaux scientifiques résonnaient tout particulièrement. Après des années de travail, les physiciens du monde entier (y compris le meilleur ami de Hawking, Kip Thorne) obtenaient enfin des résultats expérimentaux devant permettre de tester un certain nombre des prédictions de Hawking, vieilles de plusieurs décennies. Ce dernier pourrait finalement réaliser son souhait d’être d’abord connu comme un scientifique brillant, avant d’être une célébrité. Cependant, ce rêve serait réduit à néant s’il était laissé pour compte par le jury du Nobel.

*

Les recherches de Stephen Hawking ont porté sur la gravité ; il a consacré une grande partie de sa carrière à tenter de comprendre comment celle-ci se comporte dans certaines des conditions les plus extrêmes que l’Univers puisse créer, en particulier à proximité des trous noirs. Et pour la première fois, grâce à LIGO, les scientifiques commençaient à pouvoir observer directement de la matière soumise aux énormes champs gravitationnels étudiés par Hawking pendant la majeure partie de sa vie.

Les découvertes de LIGO sont tellement récentes que les scientifiques cherchent encore à comprendre précisément ce que ses données peuvent leur apprendre ; mais cet appareil a marqué l’ouverture d’un nouveau chapitre passionnant dans l’histoire de la gravité – une histoire née il y a un peu plus de trois siècles.

La légende commence ainsi : en 1666, assis au pied d’un pommier, Isaac Newton s’est demandé pourquoi une pomme tombait au sol plutôt que de s’envoler vers le ciel. Le physicien a alors entrepris de résoudre une énigme à laquelle les philosophes avaient réfléchi pendant des millénaires, et sa solution a été aussi radicale que formidable.

Newton a élaboré une théorie décrivant une attraction mutuelle entre tous les objets massifs : deux corps, quelle que soit leur position dans l’Univers, ressentent d’une manière ou d’une autre une force les attirant l’un vers l’autre de manière invisible, inexorable et inexplicable. Une pomme accrochée à un arbre ressent ainsi l’attraction simultanée non seulement de tous les autres objets de la Terre, mais également de toutes les étoiles de l’Univers, quelle que soit leur distance. Les équations de Newton décrivaient ces forces gravitationnelles agissant sur la matière, de façon splendide et précise, mais sans parvenir à en expliquer le fonctionnement – de quoi elles pouvaient être constituées et comment elles pouvaient se produire malgré la distance. Ce n’est que deux siècles et demi plus tard qu’un autre physicien, Albert Einstein, y parviendrait.

Einstein ne s’intéressait pas particulièrement à l’étude de la gravitation. Étudiant et jeune chercheur, il travaillait sur les molécules, les atomes et les particules de poussière plutôt que sur le mouvement des étoiles et des planètes ; il s’intéressait plus au comportement des forces électriques et magnétiques que gravitationnelles. Mais, en se penchant sur les problèmes liés aux équations qui régissent les champs électromagnétiques, il a, sans le vouloir, révolutionné notre compréhension de la gravité.

Les équations qui décrivent les champs électromagnétiques, connues sous le nom d’équations de Maxwell, cachaient une faille subtile : le mouvement, qui venait les contrarier. Dans certaines circonstances, deux observateurs se déplaçant à des vitesses différentes – par exemple l’un stationnaire, l’autre filant à bord d’un train – pourraient même obtenir des réponses contradictoires ; l’un pourra prédire que la particule de l’expérimentation va être repoussée vers la droite, tandis que l’autre affirmera qu’elle sera attirée vers la gauche. Ce genre de résultat ne devrait pas exister en physique. Les lois de la physique – et les équations qui les traduisent – devraient être les mêmes pour tous les observateurs, quelle que soit la manière dont ils se déplacent.

En 1905, Albert Einstein a compris qu’il pouvait résoudre le problème des équations de Maxwell en modifiant quelque peu les hypothèses utilisées par les physiciens. Mais cela n’allait pas sans un changement de paradigme philosophique. Notamment, l’hypothèse selon laquelle la vitesse de déplacement d’un faisceau de lumière est la même pour tous les observateurs semblait aller à l’encontre du bon sens. Einstein affirmait ainsi que, s’agissant d’un faisceau lumineux, quelle que soit la façon dont les observateurs se déplacent et quelle que soit la manière dont ils se comportent, ils mesureraient la même vitesse, c, soit 299 792 458 mètres par seconde. Pour un observateur stationnaire, la lumière se déplace à une vitesse c. Pour un observateur qui se déplace vers la source lumineuse à une vitesse de millions de kilomètres par heure, la lumière se déplace à une vitesse c. Même en tentant d’aller plus vite que la lumière, en atteignant presque sa vitesse, le résultat sera le même : la lumière se déplacera à la vitesse c, comme si l’on n’avait pas bougé. Cela semble insensé, à moins de faire évoluer notre conception de la vitesse.

La vitesse n’est qu’une mesure de la distance parcourue par un objet (comme des kilomètres) en un certain laps de temps (des secondes). Toute modification du concept de vitesse signifie donc nécessairement que notre compréhension de la distance ou du temps est erronée. Ou – et c’est le cas – les deux. Ce fut l’une des plus grandes découvertes d’Einstein.

Einstein a compris que si tous les observateurs s’accordent sur la vitesse de la lumière, cela doit signifier que ces mêmes observateurs seront en désaccord sur leurs mesures de la distance et du temps. En d’autres termes, la montre d’un observateur qui se déplace rapidement ne fonctionne pas à la même vitesse que celle d’un observateur immobile (elle avance plus lentement, en l’occurrence). La mesure d’une longueur par observateur stationnaire est différente (plus grande) de celle d’un observateur se déplaçant rapidement.

Cela marquait une rupture majeure par rapport à la façon dont les physiciens concevaient l’Univers avant 1905. La science ne considérait plus la longueur comme un fait objectif. Les observateurs se déplaçant de différentes manières peuvent être en désaccord sur la longueur d’un objet – et tous peuvent avoir raison en même temps, malgré leurs mesures mutuellement contradictoires. Il n’existait plus de longueur « absolue », plus de bonne réponse. Plus étrange encore, le temps n’était plus immuable, il ne s’écoulait pas au même rythme partout dans l’Univers. Il n’y avait pas de temps « absolu », aucune possibilité que tous parvinssent à s’accorder sur le moment où un événement se produit. Le temps et l’espace étaient malléables plutôt que rigides. Cela explique comment tous les observateurs peuvent voir la lumière se propager à la vitesse c – les différences dans leurs perceptions du temps et de l’espace s’ajustant pour faire en sorte que la vitesse de la lumière soit l’unique constante universelle.

L’article publié par Einstein en 1905 a montré que le temps, la longueur et le mouvement étaient liés d’une manière que Galilée et Newton n’avaient jamais imaginée. La manière dont nous nous déplaçons dans l’espace affecte la façon dont le temps s’écoule et la distance entre les objets. Notre vitesse modifie non seulement l’endroit où nous nous trouvons, mais également le moment où nous nous situons. Le tribut intellectuel à payer pour corriger les équations de Maxwell était de taille. Pourtant, on a observé ces effets étonnants à de nombreuses reprises dans la vie réelle – ralentissement d’horloges rapides, etc. Parler du temps et de l’espace de manière totalement indépendante n’avait plus de sens : ils sont inextricablement liés.

Le concept d’espace et de temps absolus était ancré dans les lois du mouvement ; les équations de Newton qui régissaient la façon dont les objets se déplaçaient lorsqu’ils étaient soumis à des forces dépendaient implicitement du fait que le temps et la distance étaient immuables. Ainsi, en écartant l’hypothèse du temps universel, Einstein sous-entendait que les lois de Newton devaient être légèrement erronées. En un sens, c’est toute la physique qui était ébranlée. Y compris la loi de la gravitation universelle.

Un problème lié à la gravité a commencé à émerger avec une autre découverte faite par Einstein en 1905 : non seulement la longueur et le temps dépendent du mouvement de l’observateur, mais la masse d’un objet – son avoirdupois – dépend du mouvement. Plus il se déplace rapidement, plus il paraît lourd à un observateur immobile. La masse d’un objet complètement immobile (sa masse au repos) est ainsi inférieure à sa masse lorsqu’il est en mouvement (sa masse relativiste). Fin 1905, Einstein avait commencé à comprendre la relation entre l’énergie d’un objet, E, et sa masse, m – ce qui, bien sûr, a abouti à la célèbre formule E = mc².

Mais, que l’on commence à toucher à la nature de la masse et il en découle inévitablement des conséquences sur la gravitation. En 1907, Einstein avait compris que la gravité n’est pas une propriété spécifique immuable et propre aux objets massifs. On peut retrouver cette même force par d’autres biais, grâce au mouvement : lorsqu’un ascenseur grimpe soudainement et rapidement, ses occupants ressentent une force qui les attire vers le sol, à l’image de la force « gravitationnelle » de la Terre qui les maintient fermement au sol. Comme l’espace et le temps, comme la masse et l’énergie, la gravité est liée à la façon dont les objets et les observateurs se déplacent. L’espace, le temps, la masse, l’énergie et la gravité étaient ainsi entraînés dans une danse complexe qui les rendait impossibles à séparer les uns des autres.

Il aura fallu huit ans à Einstein, de 1907 à 1915, pour transformer cette première idée en un ensemble d’équations, de règles mathématiques décrivant cette délicate danse. (En 2001, Stephen Hawking a noté avec ironie que ces avancées ont coïncidé avec la fin du premier mariage d’Einstein, alors qu’il était sans femme ni enfants : « Le fait qu’il ait été célibataire pendant les années de guerre, sans obligations domestiques, peut être l’une des raisons pour lesquelles cette période a été si productive pour lui sur le plan scientifique.5 ») Ces équations de champ lient la masse et l’énergie, l’espace, le temps, et la gravité en un seul ensemble. Étonnamment, ces équations de champ, qui se présentent ainsi :

Gμν = (8πG/c⁴)Tμν

sont, en soi, la description d’une feuille lisse et incurvée – en langage mathématique, une « variété ». La partie de droite de l’équation correspond à toute la matière et l’énergie dans une région de l’espace et du temps. La partie de gauche décrit la courbure de cette même région. Et la gravité n’est rien d’autre qu’une manifestation de cette courbure. Le mystère du champ gravitationnel, les questions sur la façon dont des objets distants s’attirent invisiblement les uns les autres sur de vastes distances, ont disparu ; la gravité n’est plus que géométrie*1.

Bien appréhender ce concept stupéfiant nécessite des calculs poussés, mais voici une bonne analogie : imaginez l’espace-temps comme un matelas, une feuille de caoutchouc ou toute autre surface souple. Une petite quantité de matière et d’énergie (une étoile, par exemple) incrustée dans l’espace-temps ressemble à un objet lourd posé sur cette feuille de caoutchouc – il crée un léger creux, qui courbe la surface. Si un autre corps (une comète, par exemple) passe près de l’étoile, sa trajectoire sera déviée en raison de la courbure. Au lieu de se déplacer en ligne droite, la comète fera une embardée vers l’étoile à cause du creux dans la feuille de caoutchouc. Voilà ce qu’est la gravité – l’« attraction » entre les corps massifs est en réalité le signe extérieur de la manière dont les corps massifs provoquent la courbure de l’espace-temps.

L’analogie avec la feuille de caoutchouc a ses limites ; elle est bidimensionnelle, alors que la variété de l’espace-temps est quadridimensionnelle. Trois de ses dimensions (la hauteur de l’espace [haut-bas], sa largeur [gauche-droite], sa profondeur [avant-arrière]) ont des propriétés différentes de la quatrième (qui correspond au temps). La masse et l’énergie courbent ces quatre dimensions : un corps passant à proximité d’une étoile ne déviera pas seulement dans l’espace, mais aussi dans le temps – son horloge sera légèrement affectée par la masse et l’énergie voisines. L’analogie de la feuille de caoutchouc demeure cependant très utile pour décrire la relativité générale et sa différence avec la description du mouvement et de la gravité par Newton.

Telle est la théorie, en résumé. Néanmoins, une théorie n’est rien de plus qu’une idée tant qu’elle n’est pas étayée par des expérimentations. Les physiciens peuvent y adhérer, elle peut rassembler un grand nombre de défenseurs. Mais ce n’est que lorsque les prédictions d’une théorie sont testées par des observations en milieu naturel qu’elles deviennent plus que de simples idées.

Einstein a eu de la chance, il était relativement facile de concevoir des expérimentations permettant de tester sa théorie de la relativité. Les différences entre la gravitation universelle newtonienne et la gravité d’Einstein sont en général subtiles, mais il peut arriver qu’elles soient plus flagrantes. Lorsque des objets se déplacent extrêmement rapidement – à une vitesse proche de celle de la lumière – ou extrêmement près de corps gravitationnels très massifs, comme les étoiles, les équations de champ d’Einstein prédisent des phénomènes que ne prédisaient pas les lois de Newton. À partir du moment où les expérimentateurs pourraient repérer l’un de ces effets relativistes, ils seraient en mesure de prouver que les équations d’Einstein n’étaient pas un simple mirage mathématique. Certaines de ces expérimentations sont intervenues rapidement, pour d’autres, il faudrait patienter des décennies, voire plus.

La première grande expérimentation a eu lieu en 1919, lors d’une éclipse solaire. Si la structure de l’espace-temps était vraiment courbe, comme l’affirmaient les équations d’Einstein, un faisceau de lumière se déplaçant près d’un objet massif comme le Soleil ne suivrait pas une ligne droite, mais se courberait, presque comme s’il brillait à travers une lentille. Cet effet de lentille gravitationnelle devrait être visible : lorsque la lumière d’une étoile lointaine passerait à proximité du soleil, la déformation de l’espace-temps provoquerait une minuscule déviation de la position apparente de cette étoile dans le ciel. Autrement dit, les étoiles situées juste à la périphérie du soleil devraient apparaître aux mauvais endroits dans le ciel. Pendant une éclipse solaire, lorsque la lumière du soleil est temporairement occultée par la lune, les astronomes peuvent mesurer la position des étoiles autour du soleil et vérifier si elles apparaissaient dans leur position habituelle (comme Newton l’aurait prévu) ou si le phénomène de lentille gravitationnelle les fait apparaître à des endroits légèrement différents (comme le prévoyait Einstein). En 1919, Sir Arthur Eddington, alors secrétaire de la Royal Astronomical Society, organisa donc deux expéditions pour mesurer la position des étoiles au cours de la prochaine éclipse solaire. Résultat : Einstein avait raison ! Les étoiles avaient bougé. Newton avait trouvé son maître.

Presque du jour au lendemain, Albert Einstein était devenu une célébrité mondiale*2.

*

À peine un siècle après l’avènement d’Einstein comme incarnation de la science aux yeux du grand public, Stephen Hawking l’avait détrôné dans son rôle de célébrité scientifique de premier plan. Mais, dans l’intervalle, ce que l’on attendait d’une célébrité avait quelque peu changé.

« En analysant les données depuis la Coupe du monde de 1966, j’ai répondu à deux des plus grandes questions qui tourmentent les fans », déclarait Hawking à une foule de journalistes réunis au sous-sol de l’hôtel Savoy de Londres, en 2014. « Premièrement, quelles sont les conditions optimales pour que l’Angleterre l’emporte, et deuxièmement, comment marquer lors d’une séance de tirs au but ?6 »

L’événement était sponsorisé par Paddy Power, un bookmaker basé à Dublin, surtout connu pour chercher à faire du bruit avec ses étonnants paris. (Peu après l’explosion de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon en 2010, la société avait annoncé : « Alors que la catastrophe pétrolière dans le golfe du Mexique entre dans son deuxième mois sans aucun signe de ralentissement, Paddy Power, opérateur leader, ouvre les paris sur la première espèce à disparaître. C’est la tortue de Kemp, déjà en danger critique d’extinction, qui occupe la tête de liste des bookmakers à la cote 4/5 (…)7 ».) Cette fois, Paddy Power testait un autre moyen d’attirer l’attention.

« La technique de modélisation que j’ai utilisée s’appelle la régression logistique », avait annoncé Hawking. Mais son « analyse » était tout sauf scientifique. « Nous pouvons calculer nos chances de triompher en examinant un certain nombre de variables. Statistiquement, l’Angleterre réussit mieux lorsque ses joueurs portent un maillot de couleur rouge. »

La presse britannique semble raffoler des stratagèmes marketing travestis en formules mathématiques absurdes : une formule pour une pizza parfaite permettant de dynamiser les ventes d’une chaîne de pizzerias, une équation pour le pire jour de l’année, qui encourage les Britanniques à acheter un séjour auprès d’une agence de voyages, la recette de crêpe parfaite qui fait vendre des poêles à frire antiadhésives dans une chaîne de supermarchés, etc. Pour gagner en crédibilité, le sponsor se tourne souvent vers un scientifique ou un mathématicien prêt à accepter une certaine somme d’argent en échange de l’utilisation de son nom. En général, ceux qui acceptent n’ont rien à perdre en termes de réputation lorsqu’ils proposent ces équations absurdes. « Elles sont commandées par des entreprises pour faire un coup de pub, et ne valent rien de plus », a résumé un journaliste scientifique dans The Guardian. « Elles sont en grande majorité rédigées par des scientifiques dont le nom est inconnu du comité Nobel8. »

Cette fois, c’était très différent.

En s’adressant à la presse, Hawking semblait plaisanter : « Comme on dit en science, l’Angleterre ne pourrait pas frapper le cul d’une vache avec un banjo.*3 » Il était néanmoins surprenant qu’un scientifique aussi éminent prête son nom pour un coup publicitaire aussi ridicule. Ce fut une surprise de taille, y compris pour Paddy Power. Un porte-parole du bookmaker a admis plus tard qu’ils ne s’attendaient pas à ce que Hawking accepte : « Nous pensions qu’il y avait 1 % de chances qu’il dise oui. Mais il l’a fait. Je n’en revenais pas9. »

À la question des journalistes sur le montant versé à Hawking pour ses services, les représentants de Paddy Power n’ont pas répondu. Cependant, le scientifique aurait « dit qu’il avait partagé la somme reçue entre deux organisations caritatives, l’une consacrée aux enfants de Syrie, l’autre à la maladie neuro-motrice qu’on lui avait diagnostiquée alors qu’il était encore étudiant10. »

Quel que soit le nom qu’on lui donne – maladie des neurones moteurs, maladie de Lou Gehrig, sclérose latérale amyotrophique (SLA), maladie de Charcot – cette épée de Damoclès ne quittait pas Hawking. Diagnostiqué à l’âge de vingt-et-un ans, on lui avait prédit deux à trois années de vie au maximum. Pourtant, Hawking avait déjà survécu vingt fois plus longtemps. Bien qu’il ait frôlé la mort de près, il était déjà âgé de plus de soixante-dix ans.

Physiquement, la maladie l’avait terrassé, il était incapable de parler, de manger, de tenir sa tête droite ou même de mouvoir la plupart de ses muscles. Il avait constamment besoin de soins infirmiers, et le système de sécurité sociale britannique était loin de couvrir les frais engendrés par ceux nécessaires à sa survie. Des soins extrêmement coûteux. Hawking a gagné des millions d’euros grâce aux ventes de ses livres – en particulier son premier best-seller, Une brève histoire du temps (1988), écoulé à plus de dix millions d’exemplaires. Pourtant, d’après Al Zuckerman, son agent pendant plus de trente ans, cela n’aurait jamais suffi à lui procurer un sentiment de sécurité durable.

Quelques années avant la mort du scientifique, Zuckerman a déclaré : « Je savais que Hawking avait vraiment besoin d’argent, que pouvais-je faire pour accroître ses revenus ? » Zuckerman a pris plusieurs contacts dans le secteur de l’édition en proposant par exemple de transformer certains de ses livres en cours en ligne. « Et j’ai contacté des associations caritatives pour le soutenir, lui et sa recherche. » Mais rien ne s’est véritablement concrétisé11.

*

En tant que célébrités, Einstein et Hawking ont occupé le même créneau – tous deux se voyant sans conviction attribuer le titre d’homme le plus intelligent du monde. Le fait que le champ d’études de Hawking se soit construit sur l’héritage d’Einstein n’est pas non plus une coïncidence. Hawking maîtrisait parfaitement la théorie de la relativité d’Einstein et, comme lui, il était capable de prédire des phénomènes que personne n’avait jamais imaginés auparavant.

Il n’était cependant pas simple de reproduire le succès d’Einstein ; non seulement ce dernier avait construit un tout nouveau cadre mathématique pour la gravité, l’espace et le temps, mais il l’avait fait à une époque où les astronomes et les physiciens expérimentaux pouvaient imaginer des moyens de vérifier ses prédictions, prouvant ainsi que ce jeune homme prometteur avait détrôné Newton. Malheureusement, les théories de Hawking ne se prêtaient pas si facilement aux vérifications expérimentales.

Le phénomène de lentille gravitationnelle n’était que l’un des nombreux phénomènes nouveaux contenus dans les équations de champ d’Einstein et attendant d’être vérifiés par des expérimentateurs, ce qu’avait permis l’éclipse de 1919. Les physiciens ont ensuite rapidement identifié un autre phénomène : la relativité générale prédisait non seulement qu’un rayon lumineux serait dévié par de forts champs gravitationnels, mais également que sa couleur serait altérée. La lumière sortant d’un profond puits gravitationnel serait plus rouge que la lumière équivalente provenant d’une région non courbée de l’espace-temps. En 1924, les astronomes ont eu la conviction d’avoir observé cet effet de décalage spectral vers le rouge (ou redshift). Einstein avait de nouveau raison*4.

Il s’écoula encore plus de temps – près de trois quarts de siècle – pour que soit mesuré un effet encore plus subtil : le frame-dragging, désormais connu sous le nom d’effet Lense-Thirring. Selon les équations de champ d’Einstein, un corps massif en rotation courbe l’espace-temps d’une manière légèrement différente de celle d’un corps stationnaire. Au début des années 2000, des scientifiques ont détecté cet effet ; d’abord en observant de la matière tourner autour d’étoiles massives, puis en observant de minuscules changements dans le mouvement des satellites en orbite autour de la Terre en rotation.

Cependant, la prédiction la plus radicale et la plus importante des équations de champ d’Einstein – plus importante encore que le phénomène de lentille gravitationnelle, le décalage spectral vers le rouge ou le frame-dragging – était le rayonnement gravitationnel.

D’après la relativité, la matière et l’énergie d’une région de l’espace-temps en déterminent la courbure. Mais que se passe-t-il si la matière et l’énergie de cette région subissent un brusque changement ? Peut-être une supernova, ou le choc de deux étoiles massives l’une contre l’autre. Peut-être même aucun événement violent, mais seulement deux objets massifs en orbite l’un autour de l’autre, ce qui réorganise constamment la répartition de la matière dans une petite région. Lorsque la répartition de la masse et de l’énergie évolue dans une région, les équations de champ affirment que ces changements peuvent provoquer des ondulations dans le tissu de l’espace-temps, qui se propagent vers l’extérieur à la vitesse de la lumière et transportent de l’énergie. (L’analogie de la feuille de caoutchouc est de nouveau utile. En imaginant deux grosses boules de pétanque tournant l’une autour de l’autre au milieu de la feuille, on visualise aisément comment ces boules en orbite provoquent des ondulations dans le tissu*5.)

Pour les expérimentateurs, parmi toutes les prédictions d’Einstein, cette dernière aura probablement été la plus difficile à vérifier. Les distorsions causées par les ondes gravitationnelles sont généralement infimes et presque imperceptibles. La détection des ondes est donc extrêmement difficile – et digne d’un prix Nobel. Au début des années 1970, deux astronomes, Russell Hulse et Joe Taylor, en ont fait une observation indirecte : ils ont observé deux étoiles massives tournant l’une autour de l’autre pendant une demi-décennie et ont découvert que leurs orbites déclinaient. La danse des étoiles faisait que le tissu même de l’espace et du temps s’écrasait et s’étirait, transportant l’énergie loin des étoiles tournoyantes, leur permettant de s’enfoncer de plus en plus profondément l’une vers l’autre. Cette « nouvelle et importante confirmation de la théorie de la relativité générale », comme Taylor l’a formulé plus tard, a valu au duo le prix Nobel en 199312.

Des ondes gravitationnelles avaient donc pu être indirectement observées. Cependant, ce que les scientifiques désiraient vraiment, c’était observer directement le rayonnement gravitationnel – observer les ondes gravitationnelles onduler dans l’espace-temps, déformer le tissu de l’espace et du temps. Ces ondes provoquent l’étirement et l’écrasement des mesures, l’accélération et le ralentissement des horloges à leur passage. Mais comment les repérer ? Leurs effets sont infimes : des longueurs d’étalons de plusieurs kilomètres varieraient considérablement moins que la largeur d’un proton. Mais, grâce à des lasers – et à beaucoup d’ingéniosité – on y parvient tout juste. Les lasers peuvent en effet permettre de mesurer des distances avec une extrême précision. En en disposant deux à angle droit, un scientifique peut repérer les ondes gravitationnelles. Lorsqu’une onde gravitationnelle se présente, l’effet d’étirement et de compression de la courbe changeante de l’espace-temps va probablement étirer une mesure tout en écrasant l’autre : les deux mesures changent de longueur l’une par rapport à l’autre.

Cette méthode n’est pas suffisamment sensible pour détecter le lent déclin d’orbite des étoiles de type Taylor-Hulse, l’ondulation étant trop subtile. Mais dans le cas d’événements plus violents, avec des réarrangements importants de matière et d’énergie dans une petite région de l’espace-temps, un instrument suffisamment bien construit pourrait, en théorie, observer directement une onde gravitationnelle.

Quels types d’événements seraient suffisamment violents ? En matière d’intensité gravitationnelle, difficile de trouver plus intense que les trous noirs, ces objets célestes les plus extrêmes de l’Univers. Plus denses et plus sombres que les autres étoiles, ils sont aussi plus enclins à une extraordinaire intensité gravitationnelle lorsque de la matière s’en approche trop. Depuis plus de trente ans, les scientifiques avaient compris que cette intensité du champ gravitationnel des trous noirs en faisait d’exceptionnelles sources de rayonnement gravitationnel.

Détecter ces ondes gravitationnelles, tel était l’objectif de LIGO.

LIGO (l’Observatoire d’ondes gravitationnelles par interférométrie laser) consiste en une paire de gigantesques lasers en forme de L. Leur sensibilité est telle qu’ils peuvent détecter l’infime distorsion d’une onde gravitationnelle, mais qu’ils sont constamment perturbés par les légères secousses sismiques, le faible grondement de la circulation autoroutière à des kilomètres de distance, et même par les vibrations causées par des tronçonneuses dans une forêt voisine. D’ailleurs, au cours des treize années qui ont suivi sa mise en marche, c’est précisément ce que LIGO a détecté. Le trafic autoroutier, les secousses sismiques, et les tronçonneuses. Aucune onde gravitationnelle.

Et puis, un jour de septembre, de bon matin, les deux détecteurs ont perçu un tremblement, une oscillation qui allait de plus en plus vite avant de s’arrêter soudain, après un dixième de seconde, ne laissant derrière elle que de faibles échos. Il s’agissait d’ondes gravitationnelles. Deux énormes objets mesurant chacun environ trente fois la taille de notre soleil – des trous noirs – avaient effectué un mouvement de chute en spirale l’un vers l’autre puis fusionné, créant un trou noir encore plus grand. Les ondes gravitationnelles émises par cette danse de la mort avaient voyagé sur plus d’un milliard d’années-lumière jusqu’à la Terre. Lorsque ces ondes nous ont traversés, elles ont étiré et écrasé le tissu même de l’espace et du temps – une distorsion que nous, humains, avons finalement pu détecter après des décennies de tentatives. C’était la première fois que les ondes gravitationnelles étaient directement observées. Et c’était le premier résultat expérimental à tester la validité des prédictions sur les trous noirs formulées par Stephen Hawking et ses collègues pendant l’âge d’or de la théorie des trous noirs, plus de quarante années auparavant13.

*

Avant même que LIGO ne détecte sa première onde gravitationnelle – pendant ces longues années où les expérimentateurs s’inquiétaient de savoir si le silence de cette expérience à un demi-milliard de dollars serait un jour rompu – les théoriciens des trous noirs vivaient une époque passionnante. Une bataille se préparait, un désaccord sur l’une des grandes questions encore en suspens quant aux trous noirs. Après quarante ans, le débat reprenait de plus belle et Hawking était sur le point d’entrer en lice.

Un trou noir se compose en réalité de deux parties. Au début de sa carrière, Hawking avait étudié le centre même d’un trou noir, une région où les lois de la physique ne s’appliquent plus : ce que l’on nomme une singularité. Personne ne sait véritablement ce qui se passe à ce niveau, précisément parce que les outils mathématiques que nous utilisons pour comprendre la gravité – la théorie de la relativité générale – ne fonctionnent plus. La relativité suppose que l’espace-temps est une feuille lisse, une variété. Une singularité est un point spécial de l’espace-temps où cette hypothèse ne tient plus, où son tissu même est perforé. Après avoir consacré la première partie de sa carrière à devenir l’un des experts mondiaux des singularités, Hawking s’est intéressé à la seconde partie de l’anatomie du trou noir. Chaque trou noir possède une région de non-retour, presque comme un linceul qui entourerait la singularité. On nomme cette région l’horizon des événements.

De loin, un trou noir est comme n’importe quelle autre étoile ou objet gravitationnel massif ; un vaisseau spatial peut s’en approcher, tourner en orbite autour de lui, et lancer ses moteurs à plein régime pour s’en éloigner. Plus il s’en rapproche, plus ses moteurs doivent fournir d’efforts pour briser l’emprise qu’exerce sur lui le trou noir et lui permettre de s’en éloigner en toute sécurité. Cependant, la force gravitationnelle d’un trou noir est telle que si le vaisseau s’en approche trop, le pilote découvrira avec horreur que l’énergie nécessaire pour y échapper est… infinie. Autrement dit, quelles que soient la puissance des moteurs et la quantité de carburant dans ses réservoirs, le vaisseau n’a aucune chance de disposer de suffisamment d’énergie pour échapper au trou noir. Il a franchi un point de non-retour, une région où rien de ce qui existe dans l’Univers ne peut résister à l’attraction gravitationnelle de ce trou noir. C’est l’horizon des événements, la limite ultime qui rend les trous noirs si uniques. Aucune matière, aucune particule, aucune lumière, absolument rien ne peut revenir après avoir franchi l’horizon des événements. Tout ce qui s’aventure au-delà est irrévocablement coupé du reste ; c’est presque comme si ce qui tombait par-delà l’horizon des événements basculait dans un tout autre univers, en étant à jamais perdu pour le nôtre.

L’horizon des événements s’avère plus complexe qu’une frontière abstraite. Pendant des décennies, les physiciens ont supposé qu’il n’y avait rien de particulier à observer à proximité. Après tout, il s’agissait d’un portail à sens unique menant tout droit dans la gueule d’un trou noir, de sorte qu’il semblait impossible que ce dernier puisse briller ; toute lumière émise depuis l’intérieur de l’horizon des événements serait immédiatement avalée de nouveau. La région située à proximité devait être totalement noire. Ou du moins, c’est ce que pensaient les scientifiques.

Le grand triomphe scientifique de Hawking a consisté à prouver le contraire au milieu des années 1970. Il a fait appel aux mathématiques pour voir là où aucun télescope ne voyait et a montré l’existence d’une faible lueur à la limite même de l’horizon des événements. La frontière de non-retour n’était pas aussi inintéressante qu’on le croyait.

Depuis lors, les cosmologistes ont cherché à comprendre les propriétés de l’horizon des événements. Que se passe-t-il précisément lorsqu’un morceau de matière traverse l’horizon des événements et tombe dans la singularité d’un trou noir ? Que verrait un astronaute chutant dans un trou noir quand il en franchirait la frontière ? Malheureusement, les réponses des scientifiques aux questions même les plus élémentaires sur le sujet ont tendance à se contredire. C’est l’une de ces contradictions qui a donné lieu au dernier travail de Stephen Hawking, à son ultime élan de créativité scientifique. Sa toute dernière tentative pour percer les secrets des trous noirs.

Selon la théorie de la relativité, un observateur en chute libre ne devrait pas ressentir les effets de la gravité*6. Ce principe implique qu’un astronaute tombant dans un trou noir n’observera rien de spécial en franchissant l’horizon des événements – il n’y aura aucune frontière physique ni aucun signe marquant le point de non-retour – ce que les cosmologistes surnomment le scénario « No Drama », autrement dit « rien de terrible ». Pourtant, en 2012, quatre scientifiques (Joe Polchinski, Ahmed Almheiri, Donald Marolf et James Sully) ont publié un article influent qui soutenait – de façon convaincante – que si Hawking avait raison sur la façon dont les trous noirs émettent de la lumière, alors le scénario « No Drama » devait être erroné. En fait, l’astronaute se heurterait à un énorme « mur de feu » qui le brûlerait instantanément. Ce qui serait donc assez terrible…

Hawking n’y croyait pas. En tant qu’expert en relativité, il était fermement convaincu de l’hypothèse de base selon laquelle un observateur en chute libre ne devrait pas être capable de dire s’il est ou non attiré par un champ gravitationnel ; or, un mur de feu lui révélerait l’existence de celui du trou noir (une fraction de seconde avant qu’il ne disparaisse). Pour Hawking, il était inconcevable que les trous noirs se comportent ainsi.

Cependant, Polchinski et ses collègues avaient avancé un argument de poids. Quelque chose clochait dans notre vision des trous noirs – vision que Hawking avait contribué à construire au cours des cinquante dernières années. Il existait forcément une explication, et Hawking était déterminé à la trouver.

Fin 2013, il déclara à un groupe de physiciens respectueux, mais sceptiques, que leur façon de considérer les trous noirs était fondamentalement erronée. Il annonça, de sa célèbre voix de synthèse, qu’il n’existait « aucun horizon des événements ni aucun mur de feu… il ne peut y avoir d’horizon des événements, comme beaucoup d’entre vous le supposent ». Cette annonce avait de quoi déconcerter. Hawking semblait nier l’existence de ce qui fait qu’un trou noir est un trou noir : son horizon des événements. Pourtant, hormis les spécialistes de la cosmologie des trous noirs, peu comprenaient ce que suggérait Hawking. Même ses collègues physiciens avaient du mal à saisir ce qu’il entendait par là14.

Hawking semblait affirmer qu’il n’y avait finalement pas d’horizon des événements impénétrable, mais que la matière qui tomberait serait décomposée et réémise par le trou noir. Techniquement, l’information ne serait pas perdue. Malheureusement, Hawking ne donnait pas suffisamment de précisions pour que les spécialistes eux-mêmes puissent comprendre les détails de son raisonnement. « On dirait presque qu’il remplace le mur de feu par un mur du chaos », déclara Joe Polchinski à un journaliste. Un autre physicien de Caltech, Sean Carroll, ajouta, avec une note d’espoir : « Il est tout à fait possible que Hawking ait un meilleur argument qu’il n’a pas encore écrit15. »

Hawking a finalement mis son raisonnement par écrit début 2014, mais cela n’a pas changé grand-chose. Il a publié un article sur Internet qui consistait, pour l’essentiel, en une transcription mot pour mot de son exposé de 2013, sans plus de détails auxquels d’autres physiciens auraient pu commencer à réfléchir. Il n’avait ajouté que quelques phrases, et l’une d’entre elles semblait destinée à attiser l’imagination du public. Car Stephen Hawking, le maître des trous noirs, déclarait soudain : « L’absence d’horizon des événements signifie qu’il n’y a pas de trous noirs – dans le sens d’un régime où la lumière ne peut s’échapper à l’infini16. »

La nouvelle a rapidement fait le tour du monde. « Stephen Hawking dit qu’il n’existe pas de trous noirs, Einstein se retourne dans sa tombe », ironisait un journal. « Stephen Hawking étonne les physiciens en déclarant qu’il n’y a pas de trous noirs », insistait un autre. En termes médiatiques, il s’agissait d’une simple vague par rapport aux tempêtes que Hawking déclenchait à son apogée, mais, une fois de plus, les médias, du Bangladesh au Canada, ont relayé ses déclarations scientifiques. C’était la première fois en dix ans17.

*

Les médias n’avaient pas oublié Hawking. Loin de là. Simplement, leurs gros titres étaient rarement liés à sa pratique scientifique. Ils concernaient ses déclarations – ou sa vie privée. Jamais la vie d’un scientifique, pas même celle d’Einstein, n’avait autant captivé le public, ni fait l’objet d’autant de films.

« Une merveilleuse histoire du temps, film très attendu et distribué par Focus Features, a été présenté en avant-première mondiale à Toronto dimanche soir, où il a reçu la plus grande ovation du festival à ce jour, s’enthousiasmait Variety, le magazine spécialiste de Hollywood. Ce biopic de Stephen Hawking avec Eddie Redmayne et Felicity Jones (dans le rôle de sa femme, Jane Hawking) n’a laissé personne insensible18. »

Ce n’était pas le premier film sur Hawking, mais c’est sans doute celui qui a reçu le meilleur accueil. Il a rapidement valu à Redmayne un Oscar pour son interprétation du physicien en proie à la maladie qui l’empêchait de se mouvoir, le visage grimaçant et parsemé de taches de rousseur. Mais Une merveilleuse histoire du temps (The Theory of Everything, en version originale) raconte surtout une émouvante histoire d’amour, que Hawking a décrit avec ironie comme « globalement fidèle à la réalité19 ».

L’intrigue commence avec le jeune Stephen, un geek surdoué – et en bonne santé – qui débute ses études à l’université de Cambridge. Peu après avoir rencontré l’amour de sa vie, Jane Wilde, on lui diagnostique une maladie neuromotrice, en lui donnant deux ans à vivre. Sans surprise, il sombre dans la colère et la dépression. Sauvé par l’amour de Jane, Stephen décide de profiter du peu de temps qu’il lui reste en s’attachant justement à l’étude du temps.

Dès le départ, l’histoire d’amour entre Jane et Stephen s’annonce mal. Tout au long du film, on assiste à leur désaccord sur le sujet de la religion. Anglicane fervente, Jane voit le travail de Stephen – ses tentatives pour « prouver avec une seule équation que le temps a eu un commencement (…) une équation simple et élégante qui expliquera tout » – tour à tour comme une affirmation et une négation de l’existence du créateur qui lui est si cher. Et, alors que la maladie de Stephen empire, Jane se tourne vers un chef de chœur veuf, Jonathan Hellyer Jones, qui l’aide dans ses tâches domestiques et fait office de père de substitution pour les enfants du couple. Jane commence à éprouver un faible pour lui, et lorsque Stephen lui dit qu’il « ne s’opposera pas » à la présence de Jones dans leur foyer, son expression torturée révèle sans détour la véritable nature de cette permission20.

Mais Jane refuse de céder à ses sentiments et le film laisse entendre que sa relation avec Jones est entièrement chaste en dépit de leur attirance mutuelle. Ce n’est qu’après que Stephen soit tombé amoureux de son infirmière – ce qui entraîne une séparation d’un commun accord, larmoyante et poétique – que Jane peut enfin laisser libre cours à ses sentiments. Pourtant, Jane et Stephen restent amis, et le film se termine sur un échange de regards affectueux, main dans la main, pendant que leurs trois enfants heureux jouent non loin.

Hormis quelques scènes de désespoir et de douleur, le Hawking campé par Redmayne affiche toujours un sourire déformé ; il est affable et sympathique même s’il quitte sa femme après vingt-quatre ans de mariage pour partir avec l’infirmière qui l’a séduit. La Jane incarnée par Felicity Jones apparaît maussade ; les tentatives de l’actrice pour se montrer stoïque et déterminée donnent souvent l’impression que le handicap de son mari lui pèse. C’est certainement très loin de ce que Jane Hawking avait à l’esprit en acceptant de céder les droits d’adaptation cinématographique de son livre.

Une merveilleuse histoire du temps s’inspire des cinq cents pages de ses mémoires, Une merveilleuse histoire du temps : Ma vie avec Stephen Hawking (Travelling to Infinity: My Life with Stephen), une version retravaillée de son précédent livre, long de six cents pages, Music to Move the Stars. Avec ses ouvrages, Jane avait réussi à garder le contrôle sur le récit de leur vie. Elle a, semble-t-il, été quelque peu choquée par la version cinématographique, qui n’a pas raconté l’histoire comme elle s’y attendait.

« Le film ne montre vraiment qu’une partie de notre vie à Cambridge », a-t-elle déclaré au Guardian, expliquant qu’il ne traduisait pas la pression que représentait le fait de s’occuper de Stephen, surtout avec ses multiples voyages (sa demande d’insertion d’une séquence montrant la frénésie des valises, du rangement et des préparatifs pour un voyage a été refusée). Elle n’a pas non plus apprécié le fait d’être dépeinte comme « ne semblant avoir aucun ami ou connaissance ». « Je savais que si le film comportait des erreurs, elles seraient immortalisées, et c’est ce qui s’est produit », a-t-elle regretté, en ajoutant : « Cela m’a beaucoup agacée, je ne voulais pas que cela arrive. Ne croyez jamais ce que vous voyez dans les films21. »

Bien que le film soit basé sur le livre de son ex-femme, plutôt que sur sa propre autobiographie, Hawking y a beaucoup contribué. Il a passé du temps avec Redmayne et a même autorisé l’équipe du film à utiliser sa voix robotisée, si caractéristique. « Nous avions utilisé une version de synthèse de sa voix, qu’une société avait mise au point pour nous, a déclaré Redmayne à Empire, un magazine spécialisé dans le cinéma. À la fin [de la première projection], il nous a cédé ses droits d’auteur pour utiliser sa vraie voix22*7. »

Jane, en tant qu’autrice du livre ayant inspiré le film, a bien entendu eu droit à une place d’honneur dans le générique de fin : elle apparaît juste après le réalisateur, les producteurs et le scénariste, dans une police de caractères de même taille23*8. Viennent ensuite la liste des acteurs et des membres de l’équipe de tournage, les remerciements adressés à des dizaines d’autres personnes, dont divers artistes, lieux de tournage, organisations ayant autorisé l’utilisation d’images. Même les parents de Jane, décédés des années auparavant, ont été crédités d’un remerciement spécial.

Un nom n’apparaît nulle part dans ce générique : Stephen Hawking.

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Stephen avait ses propres projets de films, mais sans comparaison avec celui de son ex-femme (Une merveilleuse histoire du temps a rapporté plus de cent vingt millions de dollars à travers le monde24*9). Le professeur et sa voix de synthèse faisaient régulièrement des apparitions dans les émissions télévisées scientifiques.

Le documentaire Stem Cell Universe with Stephen Hawking, diffusé sur la chaîne Discovery Science Channel en avril 2014, commence par un plan sur le physicien, assis dans son fauteuil roulant ; l’image d’une galaxie lumineuse tournant lentement autour de lui vient s’y superposer. « J’ai passé ma vie à explorer les mystères du Cosmos, mais il existe un autre univers qui me fascine. Celui qui est caché dans nos corps », l’entend-on dire. Soudain, la galaxie disparaît, comme aspirée par le corps de Hawking avant que, dans un bruit d’explosion, une multitude de petites taches lumineuses ne se mettent à nouveau en orbite autour du physicien. « Nos propres galaxies de cellules. Aujourd’hui, nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère dans le domaine de la médecine. Une ère où nous serons capables de guérir notre corps de n’importe quelle maladie, et ce, grâce aux cellules qui, en nous, sont dotées de pouvoirs spéciaux25. »

Pardonnons son lyrisme à Hawking, après tout, il n’était ni biologiste ni médecin, mais cosmologiste. Cette maladroite séquence qui associe galaxies et cellules vise à camoufler son manque d’expertise – et peut-être même sa méconnaissance – quant à la recherche sur les cellules souches. Peu importe, Hawking incarnait la science. Sa simple présence garantissait que ce qui allait suivre relevait de recherches sérieuses et approfondies. La science du futur avec Stephen Hawking (sa série en six épisodes, diffusée sur National Geographic Channel en 2014) aborde des sujets tels que la réalité virtuelle, les robots, l’urbanisme et la technologie militaire – tous très éloignés des domaines d’étude du physicien. Hawking avait autorisé les producteurs à utiliser sa voix et son nom pour apporter une certaine crédibilité à l’émission. Il n’avait pas grand-chose d’autre à offrir – et ce n’était pas non plus nécessaire.

Cas unique parmi les célébrités de l’époque, Hawking pouvait ainsi prêter sa voix à une production, au sens propre du terme. Au milieu des années 1980, il avait perdu l’usage de son larynx et la possibilité de parler lorsque les médecins avaient dû pratiquer une trachéotomie pour lui sauver la vie. Mais une équipe d’ingénieurs et de concepteurs de logiciels avait équipé son fauteuil roulant d’un système informatique qu’il pouvait utiliser malgré l’inexorable affaiblissement de ses muscles. Un synthétiseur vocal y était intégré. Lentement, Hawking construisait une phrase puis, par une contraction musculaire, il envoyait le texte au synthétiseur qui prononçait alors les mots qu’il avait saisis.

La voix de Hawking était littéralement désincarnée : elle consistait en un petit ordinateur qui pouvait agir – et agissait – indépendamment de son maître.

Il arrivait que Hawking laisse d’autres personnes composer des phrases pour lui, avant de les télécharger dans l’ordinateur de son fauteuil roulant. Si nécessaire, il pouvait alors les modifier. Cela s’avérait bien plus efficace que de le laisser construire laborieusement ses propres phrases sur son ordinateur*10. D’une contraction de muscles, il marquait son assentiment et envoyait ces mots étrangers à travers son corps immobile, afin de se les approprier en les faisant prononcer par sa boîte vocale.

Sa présence physique n’était pas même requise. Lorsque Hawking a prêté sa voix aux producteurs du film Une merveilleuse histoire du temps, cela faisait près de trente ans que, ponctuellement, il autorisait les cinéastes à utiliser son synthétiseur vocal. Errol Morris, qui a réalisé l’adaptation cinématographique de Une brève histoire du temps en 1990, a raconté que le scientifique lui avait confié une copie de son logiciel de boîte vocale afin qu’il puisse enregistrer sa voix en son absence. « En théorie, je pouvais faire dire n’importe quoi à Hawking. Cela avait un côté absurde, a-t-il déclaré. Il suffisait de saisir une phrase, de l’enregistrer et de l’insérer dans le film. » À un moment donné, Morris a modifié l’une des déclarations de Hawking, ce que le scientifique n’a pas manqué de remarquer. « Il a dit : “Vous avez changé ça”, se souvient Morris. Puis il a ajouté : “Mais je préfère.”26 »

Contrairement à un acteur ordinaire, Stephen Hawking ne se trompait jamais dans ses répliques : si elles étaient correctement entrées dans son ordinateur, elles étaient toujours prononcées telles quelles. Et comme Hawking parlait sans remuer les lèvres, un réalisateur disposant du contrôle total de sa boîte vocale pouvait superposer ses paroles sur n’importe quelle image du physicien assis dans son fauteuil roulant : l’illusion était parfaite. Peu importe que Hawking n’ait pas composé lui-même ce qu’il disait, ou qu’il n’en ait pas pris connaissance. L’autorisation accordée à une production cinématographique d’utiliser sa voix allait de pair avec une incroyable liberté pour le réalisateur, une formidable aubaine en termes d’économies. Il suffisait de filmer quelques scènes du scientifique assis dans son fauteuil (généralement des plans tournant autour de lui, au ralenti, dans une salle lambrissée) et quelques gros plans des mouvements de ses yeux ou de sa tête, étonnamment positionnée contre son épaule. Les monteurs pouvaient mélanger et combiner n’importe laquelle de ces images avec les mots qui transitaient par le synthétiseur vocal du scientifique*11.

En 2016, Hawking a associé son nom à une surprenante série de films diffusés sur les chaînes de la télévision publique aux États-Unis. À mi-chemin entre la téléréalité et le documentaire scientifique, Genius avec Stephen Hawking demandait aux participants de relever des défis scénarisés illustrant des principes scientifiques. Par exemple, une équipe devait faire fondre un seau de glace sans utiliser de source de chaleur directe (elle y était finalement parvenue en pliant une barre de métal d’avant en arrière pour convertir l’énergie mécanique en énergie thermique). La série consistait en six épisodes d’une heure chacun. Pourtant, le réalisateur avait à peine besoin de quatre minutes d’images de Hawking pour l’ensemble de la saison. Les monteurs piochaient sans cesse dans la même petite banque de plans, les coupant et les assemblant de différentes manières, les colorisant numériquement ou les modifiant de façon subtile, voire les diffusant à rebours pour leur donner un nouvel aspect. Seul un observateur averti aurait pu remarquer que c’était la même séquence vidéo qui montrait Hawking parlant de chimie dans un épisode, d’évolution dans un autre et d’expansion de l’Univers dans un troisième27.

« Je lui disais souvent en plaisantant qu’il était le premier à avoir une tête qui ne parlait pas28 », se souvient Errol Morris.

*

Sur un rythme lent et entraînant, une guitare électrique se lamente, pousse un gémissement doux et félin, avant de se taire. Surgie de nulle part, une voix robotique enchaîne : « La parole a rendu possible la communication des idées, permettant aux êtres humains de travailler ensemble à construire l’impossible. » Le monologue de Hawking se poursuit sur fond de clavier et de guitare : « Les plus grandes réalisations de l’humanité sont le fruit de la parole*12. »

Ce n’est pas sa première apparition sur un album de Pink Floyd. Vingt ans plus tôt, il a contribué au titre Keep Talking. En 2014, lorsque le groupe décide de sortir son premier album studio depuis vingt ans, il comporte de nouveau un morceau narré par Hawking, Talkin’ Hawking. Il est tout aussi envoûtant, et la voix de Hawking y est tout aussi incongrue, que dans l’original.

Hawking commence à devenir un habitué du monde du rock’n’roll. En 2015, il part – virtuellement – sur les routes avec le groupe U2, pour sa tournée iNNOCENCE + eXPERIENCE. À chaque concert, les fans ont droit à une vidéo dans laquelle Hawking déclare : « Une seule planète. Une seule race humaine. Nous sommes différents, mais nous ne faisons qu’un. » Ces mots déclenchent les acclamations de la foule, qui s’amplifient encore lorsqu’il ajoute : « Nous conférons à nos élus leur pouvoir et nous pouvons le leur retirer29. »

Lorsque Hawking reçoit le paiement pour sa participation à cette vidéo, sa fondation est déjà opérationnelle. À l’occasion d’un dîner de gala donné à la Royal Institution de Londres à l’automne 2015, le physicien, entouré de célébrités comme Eddie Redmayne, a lancé son nouveau projet. Dédiée à la promotion de la cosmologie et à l’aide aux personnes atteintes de SLA, la fondation a d’abord accordé de petites subventions pour financer des programmes de sensibilisation et d’enseignement des sciences en milieu scolaire au Royaume-Uni, ainsi que des travaux de recherche sur les tout premiers instants de l’Univers. La fondation – supervisée par Mary, la sœur de Hawking, son ami Kip Thorne et son collègue de Cambridge Malcolm Perry – a rapidement commencé à collecter des fonds.

Dans son premier bilan financier, la Fondation Stephen Hawking déclare avoir gagné vingt-six mille livres sterling (environ vingt-neuf mille euros) par différents biais : les droits générés par la vidéo de U2, la commercialisation d’une série de timbres émis sur l’Île de Man (dont l’un représentait le côté gauche du visage de Hawking, reflétant parfaitement le côté droit du visage d’Einstein immortalisé sur un timbre voisin), et la vente de bougies parfumées. Ce n’est pas une somme énorme – les dons directs versés par des personnes extérieures ont rapporté environ le double30.

Étant donné le peu d’argent encaissé par la fondation, il est probable que Hawking lui-même ait reçu des sommes relativement modestes en échange de l’utilisation de son nom. Malgré les tentatives de son agent pour trouver d’autres sources de financement, Hawking décide qu’il est temps que les choses changent.

« Nous nous sommes retrouvés tous les deux en réunion », raconte Al Zuckerman, l’agent de longue date de Hawking. Zuckerman avait commencé à travailler avec Stephen Hawking au début des années 1980, à l’époque où le physicien avait décidé d’écrire un livre grand public – qui deviendrait Une brève histoire du temps. « Je l’ai aidé à gagner beaucoup d’argent, dit Zuckerman avec un sourire. Ou peut-être devrais-je dire qu’il m’a aidé à gagner beaucoup d’argent. » Malgré leur longue collaboration, aucun contrat d’exclusivité n’avait jamais été signé, et Zuckerman ne s’occupait pas de l’ensemble des activités lucratives du physicien. « Il avait un bureau où se succédaient bien des personnes, assaillies de demandes de participation – de la part des universités, pour des conférences – qui pouvaient vraiment l’enrichir, déclarait Zuckerman. Mais les responsables de son bureau n’étaient pas très bien organisés, et la plupart de ces demandes ne m’ont pas été transmises. » Ce n’était pas le plus efficace des arrangements, mais il semblait fonctionner, à la fois pour Hawking et pour Zuckerman. C’est pourquoi cette réunion est une véritable surprise31.

« Il m’a donc rencontré, avec [son avocat], qui a décidé de me renvoyer. Ce qu’il a fait, raconte Zuckerman. Je pense qu’il voulait gagner plus d’argent. Et je me suis mis à chercher des moyens de gagner plus d’argent. Mais quand les choses se sont compliquées, il a choisi de partir avec ce Britannique. » (Ce Britannique étant Robert Kirby, l’agent qui a représenté Hawking les deux années précédant son décès et qui, à l’heure où ce livre est écrit, règle la succession du physicien.)

Alors qu’environ trois années se sont écoulées depuis cette rencontre, Zuckerman semble toujours quelque peu abasourdi. « Il a choisi Kirby. Je ne sais pas pourquoi. J’ai beaucoup travaillé pour essayer de trouver des moyens de lui dénicher de l’argent, et je ne sais pas ce que j’ai dit, explique-t-il. Je pense pourtant que j’ai fait une erreur quand j’étais là-bas, parce que je parlais surtout à son avocate, qui, voyez-vous, pouvait comprendre ce qu’il disait et répondre, alors que lui avait la tête tournée et regardait constamment un ordinateur. J’aurais dû (…) le regarder lui. Mais, bon…, soupire Zuckerman. Heureusement, vous savez, ma vie, mon gagne-pain ne dépendent plus de… », ajoute-t-il sans achever sa phrase.

*

Stephen Hawking pariait rarement de grosses sommes d’argent. Ce qui était préférable, car il perdait presque toujours. Malgré lui, le plus souvent.

Mais cette fois-ci, cela semble bien parti. Le 17 mars 2014, une équipe de physiciens américains indique avoir détecté un faible signal d’ondes gravitationnelles – non pas le signal de trous noirs entrés en collision, mais celui du Big Bang lui-même. Le lendemain, Hawking déclare à la BBC : « Hier, une équipe de Harvard a annoncé avoir détecté des ondes gravitationnelles provenant de l’Univers primordial. » Puis il enchaîne avec cette remarque (qui aurait été jugée comme absolument pathétique venant d’une autre personne que lui) : « Cela signifie aussi que je remporte mon pari contre Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre de physique théorique au Canada. » Et voici comment le pari de Hawking est devenu partie intégrante de la suite de l’histoire. Et quelle histoire ! Une histoire qui semblait capturer les tout premiers instants suivant la création32.

Un événement cosmique cataclysmique, comme deux trous noirs qui tournent l’un autour de l’autre en spiralant puis se heurtent, provoque des ondulations dans le tissu même de l’espace-temps. Il n’est donc pas surprenant que le plus grand des cataclysmes – le Big Bang et la rapide inflation de l’Univers primitif – ait fait frémir le tissu spatio-temporel du Cosmos tout entier. Ces ondes gravitationnelles se sont tellement étirées et atténuées au fil du temps, et du fait de l’expansion de l’Univers, que nous ne pouvons pas les détecter directement. Même les détecteurs ultra-sensibles de LIGO ne sont pas assez puissants et grands pour les repérer. Mais ces ondes gravitationnelles ont laissé leur empreinte dans les cieux.

À des milliards d’années-lumière, nous sommes entourés de toutes parts de murs lumineux. Ces murs sont invisibles à l’œil humain : leur lumière ancestrale a été tellement étirée par l’expansion de l’Univers que seuls des détecteurs de micro-ondes spéciaux peuvent les repérer. Mais ils sont bien là, partout dans le ciel. Ils sont la rémanence du Big Bang, la lumière d’un moment, environ quatre cent mille ans après la naissance de l’Univers, quand la température des nuages de gaz incandescent qui remplissaient le Cosmos avait suffisamment chuté pour qu’ils deviennent soudain transparents, libérant la lumière qui y avait été piégée. Cette lumière originelle, aujourd’hui connue sous le nom de rayonnement fossile ou fond diffus cosmologique (ou FDC), est omniprésente – quelle que soit la direction dans laquelle vous pointez votre télescope, elle est là. C’est l’objet le plus éloigné qu’il nous est donné de voir. De l’autre côté de ces murs se trouve l’Univers primordial, le Cosmos quand il était âgé de moins de quatre cent mille ans*13. Depuis l’autre côté du fond diffus cosmologique, depuis l’autre côté de ces murs, la lumière ne peut tout simplement pas nous atteindre.

C’est ici que les ondes gravitationnelles entrent en jeu. Certes, nous ne pouvons voir la lumière de l’Univers primordial, cependant, ces murs ne bloquent pas les ondes gravitationnelles. De plus, le tissu de l’espace-temps qui ondule affecte l’apparence de ces murs – le rayonnement gravitationnel étire et écrase les nuages de gaz primordial, et modifie la nature du fond diffus cosmologique. Les scientifiques recherchaient en particulier des signes révélateurs d’ondes gravitationnelles dans la « polarisation » du rayonnement du fond diffus cosmologique*14. Ce 17 mars 2014, lorsqu’une équipe de chercheurs associée à BICEP2 (un télescope de détection des ondes gravitationnelles en Antarctique) annonce avoir détecté ces signaux, un certain émoi envahit la communauté des physiciens. En grande partie, du moins.

« C’est énorme, rien ne pourrait être plus énorme, déclarait Marc Kamionkowski, un physicien théoricien, en couverture du New York Times. C’est un signal de l’Univers venant de naître, qui nous envoie un télégramme codé en ondes gravitationnelles. » Les journaux et la presse regorgent de citations enthousiastes de théoriciens ayant étudié l’Univers primordial, notamment Alan Guth (à l’origine de la théorie de l’inflation décrivant l’expansion rapide de l’Univers) et Andreï Linde (qui a contribué à la version désormais la plus répandue de cette théorie). Linde célèbre même la découverte avec une bouteille de champagne apportée par un scientifique de BICEP2. À demi-mot, on va jusqu’à commencer à parler de récompense suprême pour cette découverte. Le théoricien Avi Loeb, directeur du département d’astronomie de Harvard, déclare au Times que si les résultats se confirment, « cela [vaudra] un Nobel33 ».

Le lendemain, sur les ondes de la BBC, Hawking paraît enchanté par cette nouvelle. Les résultats de BICEP2 impliquent non seulement qu’un signal des tout premiers instants suivant le Big Bang a été détecté, mais ils semblent également montrer que la description de l’Univers primordial faite par Alan Guth et Andreï Linde – la théorie de l’inflation – est fondamentalement juste. Or, c’est l’objet du pari de Hawking*15.

L’ancien collègue de Hawking, Neil Turok, ainsi que plusieurs autres cosmologistes comme Paul Steinhardt de Princeton et Burt Ovrut de l’université de Pennsylvanie, ont travaillé sur une théorie alternative qui rend la notion d’expansion rapide de l’Univers primordial inutile*16. Dans leur version, il n’y aurait pas d’ondes gravitationnelles errant dans l’Univers primordial, donc aucune empreinte de la gravité sur ces nuages chauds de gaz primordial. Hawking, en revanche, défend ardemment la théorie de l’inflation. Non seulement il est ami avec Linde – et hostile envers Steinhardt – mais il a joué un rôle majeur dans l’émergence de cette théorie (voir chapitre 11). Ainsi, croyant fermement au phénomène d’inflation, Hawking a parié deux cents dollars avec Turok que la théorie de l’Univers inflationnaire est correcte – et qu’il doit exister des ondes gravitationnelles primordiales. Autrement dit, et c’est tout aussi important, que Turok, Ovrut, et plus particulièrement Steinhardt, ont tort.

À en croire l’agitation qui s’empare de la communauté des théoriciens, Turok va devoir payer. Pour une fois, Hawking a remporté un pari. Turok n’en est cependant pas si sûr. « J’ai des raisons de douter de cette nouvelle expérimentation et de ses résultats, déclare-t-il plus tard dans la journée. Je ne suis pas entièrement convaincu qu’ils aient clairement observé ce qu’ils prétendent. » Ce n’est pas seulement de la rancœur. Personne n’a encore eu le temps de décortiquer les données, de vérifier si l’équipe de BICEP2 vient de faire une grande découverte ou, simplement, de commettre une erreur fort embarrassante34.

Pour les théoriciens, les observations de BICEP2 sont formidables, car elles étayent soudain un élément important de l’échafaudage théorique de la cosmologie : la théorie de l’inflation. Du point de vue des expérimentateurs, il s’agit d’observations excitantes, mais techniquement complexes, à prendre avec la plus grande prudence. Une polarisation de la lumière observée dans le ciel pourrait certes être un signal de l’Univers primordial, mais il pourrait aussi s’agir de lumière rebondissant sur des nuages de poussière. Distinguer les deux phénomènes n’est pas simple. Il existe par ailleurs un motif tangible d’inquiétude : Planck, un important observatoire spatial européen de détection des rayonnements fossiles, n’a, lui, rien détecté de particulier. Or, si BICEP2 avait raison, Planck aurait également dû repérer ce signal – et rien n’explique pourquoi le télescope antarctique observe quelque chose que le télescope spatial n’observe pas.

Même si Hawking avait disposé de suffisamment de temps pour lire attentivement les résultats de BICEP2, avec un œil de théoricien pur et dur, il manquait d’expertise en matière d’expérimentations pour déceler de potentielles failles dans l’analyse. Turok aussi, d’ailleurs, mais son scepticisme s’est avéré justifié. En l’espace de quelques semaines, d’éminents expérimentateurs commencent à pointer des faiblesses dans l’analyse des observations de l’équipe de BICEP2. Leurs arguments sont principalement d’ordre technique, et le temps donne raison aux sceptiques. D’autres preuves (des observations utilisant plusieurs bandes de fréquences plutôt qu’une seule) montrent que la polarisation de la lumière provenait de la poussière galactique, et non de nuages de gaz primordial. Début 2015, l’équipe de BICEP2 revient sur ses annonces.

Hawking n’a finalement pas gagné son pari. Mais il ne l’a pas non plus perdu. On ne peut pas en dire autant de ses autres paris, y compris ceux qui concernaient plus directement son champ d’expertise : la physique des trous noirs.

*

La caractéristique la plus frappante d’un trou noir est peut-être son absence de caractéristiques. L’horizon des événements qui entoure le centre du trou noir est complètement opaque : rien, aucune lumière, aucune matière, aucune énergie, absolument aucune information ne peut franchir cette frontière invisible et s’échapper d’un trou noir. Cela signifie qu’un observateur situé en dehors de l’horizon des événements ne peut rien dire de ce qui se trouve de l’autre côté. L’absence d’information est presque totale.

C’est l’une des conclusions les plus importantes de l’âge d’or des trous noirs. Hawking et d’autres physiciens soutenaient que, parce qu’aucune information ne peut s’échapper de l’horizon des événements, un observateur traversant un trou noir ne peut presque rien en apprendre – ni son âge, ni sa composition, ni le type de matière qu’il a avalée depuis sa naissance. Nous étions en présence de mystères insondables, cachés derrière le voile de l’horizon des événements. Les physiciens en avaient conclu que, de l’extérieur, nous ne pouvions caractériser un trou noir qu’avec trois paramètres : sa masse, sa charge électrique et sa vitesse de rotation. Rien d’autre.

Un trou noir est presque totalement dépourvu de caractéristiques distinctives : ce principe est désormais connu sous le nom de théorème de calvitie*17. Cependant, à partir du milieu des années 1970, Stephen Hawking a réalisé que cette absence de caractéristiques, requise par la théorie de la relativité, posait de sérieux problèmes aux théoriciens. Un autre ensemble de lois – les lois de la mécanique quantique – affirme avec tout autant de fermeté que les trous noirs ne peuvent tout simplement pas être à ce point dépourvus de caractéristiques. Pour la théorie quantique, d’une manière ou d’une autre, l’histoire d’un trou noir, les informations le concernant doivent être préservées. Les recherches menées par Hawking lui-même laissaient entendre que même un trou noir ne pourrait dissimuler de telles informations à jamais ; l’information devait soit être détruite (ce qui allait à l’encontre de la mécanique quantique) soit réapparaître d’une façon ou d’une autre (ce qui allait à l’encontre de la théorie de la relativité). Cette contradiction – le paradoxe de l’information – n’a pas tardé à devenir une énigme scientifique majeure. Elle touchait à l’essence même de la scission, presque centenaire, au cœur de la physique moderne : l’incompatibilité mutuelle entre la théorie quantique et celle de la relativité, les deux grands cadres physiques du XXe siècle. La résoudre ferait peut-être émerger l’ultime réponse. Cela pourrait ouvrir la voie à une théorie globale et unifiée qui intégrerait à la fois la théorie de la relativité et la théorie quantique, décrivant toute la matière, l’énergie et les forces présentes dans l’Univers, à toutes les échelles, grandes et petites. Depuis qu’il avait décrit le paradoxe de l’information, Hawking tentait de lui trouver une solution et, vers la fin de sa vie, il pensait qu’elle résidait probablement à la surface de l’horizon des événements d’un trou noir.

En annonçant en 2014 qu’« il n’y [avait] pas de trous noirs », Hawking ne décrète pas véritablement que les objets auxquels il a consacré sa carrière n’existent pas, mais il relance sa tentative de résolution du paradoxe en réexaminant les caractéristiques physiques de l’horizon des événements. Il a rejeté l’argument récemment avancé par Joe Polchinski et d’autres physiciens selon lequel un « mur de feu » situé à l’horizon des événements brûlerait la matière tombant dans le trou noir (et empêcherait la perte d’informations). Cependant, il semble reconnaître que quelque chose se produit à l’horizon des événements, quelque chose susceptible de résoudre le paradoxe. Mais personne ne comprend vraiment ce qu’il veut dire, pas même Polchinski, qui compare la suggestion de Hawking à des murs du chaos. La communauté scientifique attend donc de plus amples précisions.

Malgré la couverture médiatique, Hawking ne donnera jamais plus de détails. Il abandonne rapidement le concept de murs du chaos au profit d’une idée qui l’enthousiasme plus. Quelques mois après avoir publié son article sur les murs du chaos, à l’occasion d’un rassemblement de physiciens, Hawking se rend dans le ranch d’un milliardaire texan ayant fait fortune grâce au pétrole, George P. Mitchell. Mitchell était un grand admirateur de Hawking. Non seulement il avait financé une chaire de l’université A&M du Texas portant le nom du physicien, mais il avait également donné son nom à un tout nouvel auditorium du campus35. Ponctuellement, Mitchell invitait Hawking, et d’autres physiciens associés à Stephen, à se réunir pour discuter des mystères de l’Univers. Cette fois, Andrew Strominger, un physicien de Harvard qui connaissait Hawking depuis le début des années 1980, est là ; et il est venu avec de nouveaux résultats.

Strominger avait travaillé sur une branche de la relativité générale découverte – puis abandonnée – dans les années 1960. Il était de plus en plus convaincu de pouvoir contribuer à la compréhension de la question de l’horizon des événements des trous noirs par les physiciens. « Stephen était très enthousiaste à ce propos. J’ai dirigé un séminaire l’après-midi, et nous avons veillé jusqu’à une heure du matin, raconte-t-il. Il a écrit : “Je n’ai jamais été aussi excité depuis… Je me sens comme quand j’ai découvert le théorème de l’aire [des trous noirs (voir chapitre 13)]*18”. Ses infirmières ont confirmé qu’elles ne l’avaient pas vu si animé depuis bien longtemps… il est devenu très énergique. » Strominger collabore alors avec Hawking et Malcolm Perry, son collègue physicien de Cambridge, pour affiner l’idée. Fin 2015, Hawking laisse publiquement entendre qu’il réfléchit, avec Strominger et Perry, à quelque chose de nouveau et d’enthousiasmant, et il assure travailler sur un « traitement complet » du concept36.

Collaborer avec Hawking n’était jamais simple. « Malcolm et moi écrivions selon les indications de Stephen, raconte Strominger. [Il] était assis là, à taper sur son clavier, et il y avait toujours un décalage de quelques minutes. » Mais tous deux s’étaient accoutumés à ce rythme inhabituel. Réunir les trois physiciens s’avérait plus problématique. Après plusieurs visites au Royaume-Uni, Strominger avait invité Hawking et Perry à Boston. « L’aspect financier posait toujours problème, se souvient Strominger. À une période, certains de ses amis fortunés lui proposaient de voyager en jet, mais ce n’était plus possible. Il lui fallait un avion-ambulance et, qui plus est, son médecin insistait pour que cela soit une compagnie suisse, et c’est devenu très cher… alors il a fallu que je trouve l’argent pour le faire venir. » Finalement, c’est l’un de ces riches amis qui finance ce voyage, au prix de centaines de milliers d’euros37.

Mais même financé, le voyage n’est possible qu’avec l’accord du médecin de Hawking. Et, cette fois, il refuse. Hawking lui écrit pour lui demander d’accepter. « Il a écrit qu’il était très enthousiaste au sujet de cette recherche, qui pourrait lui valoir un prix Nobel, se souvient Strominger. Je pense que son médecin n’était pas très favorable à ce qu’il parte rencontrer des célébrités, mais puisqu’il était question de son héritage et de sa contribution à la science… Je pense aussi qu’il était évident que Stephen était revigoré par notre nouvelle aventure, comme cela n’avait plus été le cas depuis des années. » En avril 2016, Hawking a gain de cause : son médecin l’autorise à s’envoler pour Boston, où les trois scientifiques poursuivent leur travail.

Malgré toutes ces difficultés, la collaboration entre Hawking, Strominger et Perry est très productive. Ils publient rapidement une série d’articles qui affirment que le théorème « de calvitie » n’est pas totalement juste : les trous noirs sont en fait recouverts d’un halo de « cheveux quantiques » (soft hair, en anglais).

L’idée est la suivante : lorsqu’une particule chargée tombe vers l’horizon des événements d’un trou noir, les règles de l’électromagnétisme font qu’une particule de lumière étrange et quasiment sans énergie – un photon « mou » – naît précisément à l’horizon des événements du trou noir. Un tel photon ne se contente pas de stocker des informations sur la particule qui l’a créé, il va finir par s’échapper de l’horizon des événements. En d’autres termes, ces photons enregistrent des informations sur la matière qui a traversé l’horizon des événements. À un moment donné, dans le futur, ces informations seront visibles pour un observateur extérieur. Un trou noir n’est pas véritablement un objet dénué de caractéristiques, poursuivait Hawking. Ce n’est pas un néant dont le passé serait à jamais perdu. C’est un vide dont le passé est enregistré, stocké sur des photons à l’horizon des événements. Dans la mesure où aucun trou noir n’a exactement le même passé qu’un autre, leurs collections de « photons mous » doivent être différentes. Chacun a sa propre tête composée de « cheveux quantiques », unique en son genre.

Hawking semble convaincu d’avoir enfin résolu le problème du sort des particules tombant dans un trou noir – une question au cœur de son héritage scientifique. Voilà qui achèvera de le couronner.

Ses collaborateurs n’en sont pas si sûrs. « Stephen ne craignait pas de simplifier notre travail pour aller à l’essentiel et partager son enthousiasme, mais il disait parfois des choses du type : “Nous avons résolu le [problème du] trou noir”, raconte Strominger. Pire encore, il [avait] tendance à remplacer “nous” par “je”38*19. »

Les physiciens extérieurs à l’équipe sont encore moins enthousiastes face à cette idée de cheveux. Raphael Bousso (dont Hawking avait supervisé la thèse) et l’un de ses collègues affirment que, du fait d’un « mauvais choix » dans ses calculs, l’équipe a abouti à une conclusion erronée. « En d’autres termes, ces cheveux sont une perruque », écrit-il. Leurs racines ne descendent pas au-delà de l’horizon des événements – elles ne sont pas reliées aux entrailles du trou noir. L’idée que ces cheveux conservent des informations tombées au-delà de l’horizon des événements n’est qu’une illusion. Autrement dit, ces infimes cheveux n’ont « aucun rapport avec le paradoxe de l’information du trou noir ». Marika Taylor, ancienne élève de Hawking, abonde elle aussi en ce sens : « Stephen était très intelligent. Il savait forcément que cela contribuait éventuellement à faire avancer les choses, mais sans résoudre aucune énigme fondamentale, dit-elle. Ce n’était pas la solution, nous en avons de nombreuses preuves. Et Stephen devait le savoir. Mais… il aime l’adulation qu’il peut susciter39. »

Même si les cheveux quantiques ne sont pas la découverte majeure à laquelle semble croire Hawking, pour la première fois depuis plus d’une décennie, les scientifiques s’intéressent sérieusement à l’un de ses articles, il a provoqué un vrai débat parmi ses collègues.

Une fois encore, Stephen Hawking est au centre d’une controverse. Une fois encore, son champ de bataille est l’horizon des événements, la frontière entre l’Univers que nous connaissons et les mystères les plus obscurs de l’humanité. Mais cette fois-ci, pour la première fois, les expérimentateurs ont eux aussi commencé à s’y aventurer.

*

D’année en année, les rumeurs semblent circuler de plus en plus vite. Sur les réseaux sociaux, un simple commentaire peut faire le tour du monde à la vitesse de la lumière. Quelques minutes suffisent pour que des milliers de personnes le lisent et l’amplifient. C’est également vrai dans le monde de la science. Et, le 25 septembre 2015, un commentaire posté sur Twitter par un cosmologiste d’Arizona déclenche une vague de spéculations fiévreuses et de nouvelles rumeurs de prix Nobel. Mais cette fois, l’issue sera plus heureuse que pour l’équipe de BICEP2.

« Rumeur de détection d’une onde gravitationnelle par le détecteur LIGO », tweete le cosmologiste Lawrence Krauss en fin d’après-midi ce vendredi-là. « Si c’est vrai, c’est fou. Plus de détails bientôt si confirmé40. »

Quelques semaines plus tôt, le détecteur LIGO a été remis en marche après une longue période de mise à jour. Les physiciens travaillant sur le projet attendent nerveusement : depuis sa première mise en service en 2002, LIGO est étonnamment silencieux. Après des décennies (et des centaines de millions de dollars), ses constructeurs ont-ils enfin tenu leurs promesses ? L’équipe de LIGO ne fait aucune déclaration, et après une courte vague d’articles de blogs et de brèves dans la presse spécialisée, la rumeur s’apaise. Pendant près de trois mois.

Puis, Krauss frappe de nouveau. « Ma rumeur précédente sur LIGO a été confirmée par des sources indépendantes. Stay tuned! Des ondes gravitationnelles ont peut-être été découvertes !! C’est excitant ! » Cette fois, les rumeurs vont persister. Pendant presque un mois, les spéculations s’enchaînent, pour culminer le 8 février 2016, lorsque l’équipe annonce la tenue d’une conférence de presse trois jours plus tard. Elle ne communique pas de précisions quant à la nature exacte de l’annonce à venir – se contentant de déclarer qu’elle va donner des nouvelles, faire un « rapport sur l’état d’avancement des efforts de détection des ondes gravitationnelles ». C’est le secret le plus mal gardé de l’histoire de la physique, mais l’équipe de LIGO veille à ne rien laisser échapper avant l’annonce officielle. Et elle y parvient presque41.

Seize minutes avant le début de la conférence de presse, un astronome de la NASA publie sur Twitter la photo d’un gâteau. Sur un glaçage blanc décoré d’une image représentant deux trous noirs s’enroulant en spirale, on peut lire, en lettres vertes : « En l’honneur de la première détection directe d’ondes gravitationnelles ! » Les rumeurs étaient vraies. Une pâtisserie a vendu la mèche42.

Quelques minutes plus tard, Kip Thorne, de Caltech, explique la découverte à la foule de journalistes venus assister à la conférence de presse. « Il y avait un régime de conditions physiques dans lequel la relativité générale n’avait jamais été testée », déclare Thorne. Pour la première fois, LIGO offre une observation directe d’un endroit où le tissu de l’espace-temps n’est pas seulement extrêmement déformé, mais change aussi très rapidement – la région située juste au bord d’un trou noir qui avale une importante quantité de matière. « Nous n’avions jamais fait de tests dans ce régime-là, poursuit Thorne. Cette observation teste magnifiquement le régime en question, de façon très solide, et le succès d’Einstein est éclatant43. »

Un succès dont Hawking aurait difficilement pu rêver en début de carrière. À l’époque, puis pendant l’âge d’or des trous noirs à la fin des années 1960 et au début des années 1970, les physiciens ne pouvaient pas même prouver leur existence. Les étoiles effondrées sur elles-mêmes étaient une conséquence théorique de la relativité générale ; en poussant la logique jusqu’au bout, Hawking, Thorne et de nombreux autres collègues avaient pu décrire les trous noirs de manière très détaillée. Mais ce n’était pas comme de pouvoir désigner un trou noir dans le ciel. Trouver un trou noir – un objet qui absorbe la lumière qui s’aventure trop près – était incroyablement difficile. Comme disait Hawking, cela revenait à « chercher un chat noir dans une mine de charbon44 ».

Lorsque Hawking avait commencé ses recherches sur les trous noirs, les astronomes avaient observé un objet étrange dans la constellation du Cygne, une mystérieuse tache dans le ciel qui émettait des rayons X. Les scientifiques pensaient qu’il s’agissait d’une étoile morte, et, si tel était le cas, elle était bien trop lourde pour s’apparenter aux autres sortes d’étoiles effondrées sur elles-mêmes déjà connues des théoriciens. Cela pouvait être un trou noir. C’est ce qu’ont conclu la plupart des astrophysiciens, sans disposer de preuve directe. D’ailleurs, le pari le plus connu de Hawking – celui de 1975 avec Thorne – consistait à savoir si cet objet bizarre dans la constellation du Cygne était ou non un trou noir. Il a fallu attendre 1990 pour que Hawking reconnaisse sa défaite.

Au fil des ans, les astronomes ont accumulé des preuves de plus en plus solides de l’existence des trous noirs. Grâce à des détecteurs de rayons X, ils ont repéré davantage d’objets comme celui de la constellation du Cygne. À l’aide de télescopes infrarouges et en lumière visible, ils ont observé les centres de galaxies lointaines à la recherche de signaux de trous noirs massifs engloutissant de la matière (les astrophysiciens pensent désormais que chaque galaxie, ou presque, a un trou noir en son centre). Ils ont observé les étoiles au centre de notre galaxie tourner autour d’un objet massif et invisible. Les astronomes avaient la certitude que les trous noirs existaient, mais avec des télescopes qui détectent différents types de lumière – rayons X, ultraviolets, lumière visible, infrarouge, micro-ondes, ondes radio – il est extrêmement difficile de repérer un objet qui ne laisse pas s’échapper la lumière, et plus encore, d’en étudier les propriétés. Avec leurs équations, les théoriciens voyaient bien plus loin dans l’abîme que les expérimentateurs avec leurs instruments.

Nous en étions là lorsque, en septembre 2015, LIGO a radicalement changé la donne. Un bref frémissement de l’espace-temps témoigne de la collision cataclysmique de deux trous noirs massifs. Au fil des semaines, LIGO détecte de nouvelles « fusions » de ce type, l’une en octobre, l’autre en décembre. Désormais, en utilisant les ondes gravitationnelles plutôt que les ondes lumineuses, les expérimentateurs ne se contentent pas de détecter les trous noirs, ils commencent à recueillir des données sur la région située juste à l’extérieur du point de non-retour d’un trou noir : son horizon des événements45.

Lorsque deux trous noirs tournent en spirale l’un vers l’autre, ils décrivent une orbite de plus en plus rapide et n’ont de cesse de se rapprocher, émettant des ondes gravitationnelles et faisant frémir l’espace-temps. Au cours des millisecondes qui précèdent la collision, les horizons des événements des trous noirs se rapprochent de plus en plus et les ondes gravitationnelles qu’ils émettent proviennent d’une zone proche. Les toutes dernières fractions de seconde précédant ce naufrage colossal, les dernières violentes secousses avant que tout ne redevienne silencieux, sont des signaux provenant des environs d’un horizon de trou noir. Les expérimentateurs commencent à s’aventurer jusqu’au bord de l’abîme, juste à la frontière où ils pourront peut-être vérifier certaines des prédictions clés formulées sur les trous noirs par Hawking dans les années 1970. Si c’est le cas, après un demi-siècle d’attente, une expérimentation viendra prouver que les idées de Hawking sont justes – comme cela s’est produit pour Einstein.

« Il était très enthousiaste, se souvient Thorne. Il voulait savoir comment nous pouvions mesurer les masses et les spins des trous noirs afin de tester son théorème de l’aire. » Malheureusement, pour des raisons techniques, LIGO manque de précision pour tester directement les idées de Hawking, qu’il s’agisse de ses travaux des années 1970, ou – plus encore – de ses derniers combats au sujet des cheveux quantiques et des murs de feu. Malgré tout, le résultat est stupéfiant. Pour la première fois, un instrument a permis d’observer le champ de bataille auquel Hawking a consacré une si grande partie de sa carrière. Pour lui, c’est sans nul doute une victoire. « En plus de confirmer la magnifique théorie d’Einstein, les détections concordent avec les prédictions que d’autres scientifiques et moi-même avions faites sur les trous noirs, déclarait-il fin 2016. Les retombées de leurs travaux seront sensibles dans le domaine de l’astrophysique pendant bien des années46. »

Au mois d’octobre suivant, Barry Barish, Rainer Weiss et Kip Thorne se voient décerner le prix Nobel le plus attendu de ces dernières années « pour leurs contributions décisives au détecteur LIGO et à l’observation des ondes gravitationnelles ». Au moment de l’annonce, le comité Nobel publie de nombreuses informations sur les réalisations des lauréats : un communiqué de presse indiquant la répartition du prix, un document de vulgarisation scientifique à destination du grand public et un dossier approfondi de dix-huit pages examinant les travaux des lauréats et leur importance. Parmi tous ces documents, parmi ces dizaines de références, de félicitations et d’explications historiques, un nom est totalement absent.

Un nom n’apparaît nulle part : Stephen Hawking.

Notes

*1. Le physicien John Wheeler disait : « L’espace-temps indique à la matière comment bouger ; la matière indique à l’espace-temps comment s’incurver. »

*2. Il n’est pas certain que les mesures réalisées par Eddington aient suffi à prouver qu’Einstein avait raison. Mais à l’époque, cela importait peu.

*3. NdT : En anglais, « couldn’t eat a cow’s arse wih a banjo » est une expression populaire d’origine irlandaise désignant une personne qui manque de précision, le plus souvent un joueur de football incapable de marquer un but.

*4. Comme pour les observations réalisées à partir des clichés de l’éclipse par Eddington, ces mesures, faites par l’astronome Walter Adams, manquaient en réalité de précision pour être considérées comme des expérimentations valables de la théorie de la relativité générale. Plus tard, cependant, des observations plus pointues ont permis de vérifier très précisément l’effet de décalage spectral vers le rouge.

*5. Mais, encore une fois, ce « tissu » est bien une variété en quatre dimensions et non une feuille en deux dimensions. En outre, les ondulations ne se produisent que sous certaines conditions : l’analogie peut donc induire en erreur.

*6. À l’exception, d’un point de vue technique, des forces de marée : un étirement qui finit par transformer l’astronaute en spaghettis lorsqu’il plonge vers la singularité. Pour les trous noirs suffisamment gros, cette force de marée devrait être négligeable à l’horizon des événements.

*7. La question du contrôle de sa voix par Hawking et son entourage est intéressante d’un point de vue juridique. Il s’agit d’un programme informatique créé par des tiers et qui, par conséquent, peut également être utilisé par des tiers ; pourtant, elle est étroitement associée à Hawking. Si j’ai bien trouvé des dépôts de marque au nom de Hawking, je n’ai trouvé aucune trace de droits d’auteur liés à sa voix, ni même quoi que ce soit indiquant qu’un tel copyright serait possible.

*8. Il semblerait que, dans le petit monde de Hollywood, la taille des polices de caractères ait une importance capitale.

*9. Un tel succès au box-office ne signifie pas pour autant que l’auteur gagnera nécessairement beaucoup d’argent. Un dossier de la SEC datant de 2006 a révélé les termes du contrat de cession des droits d’adaptation cinématographique de Jane pour son livre Music to Move the Stars : elle a touché une option de deux mille dollars et a bénéficié d’un engagement à percevoir 2,5 % du budget de production et la même part des bénéfices nets du film s’il était réalisé. Si son contrat pour Une merveilleuse histoire du temps était similaire, il lui aurait probablement fait gagner au maximum quelques centaines de milliers de dollars grâce à ce contrat.

*10. Au mieux, Hawking ne pouvait prononcer qu’une quinzaine de mots par minute ; le plus souvent, c’était trois mots par minute, ou moins. À titre de comparaison, un anglophone prononce en moyenne environ cent vingt mots par minute.

*11. Hawking pouvait cependant être un acteur compliqué. Le réalisateur d’un documentaire de 2005 a raconté à la sociologue Hélène Mialet comment Hawking était arrivé très en retard sur le tournage d’un documentaire de la BBC, et était parti plus tôt que prévu, dans un accès de colère. Plus tard, pour tenter de trouver une voix off pour Hawking, la réalisatrice avait cherché « sur Internet pour essayer de trouver une sorte de ressemblance sonore avec Stephen Hawking, mais nous n’avions rien trouvé ». Finalement, l’équipe avait convaincu le physicien de « lire » le script qu’ils lui avaient préparé. Hélène Mialet, Hawking Incorporated: Stephen Hawking and the Anthropology of the Knowing Subject (Chicago: University of Chicago Press, 2012), p. 96-98.

*12. NdT : en version originale : Speech has allowed the communication of ideas, enabling human beings to work together to build the impossible. Mankind’s greatest achievements have come about by talking.

*13. La lumière se déplaçant à une vitesse finie, regarder un objet lointain revient à regarder en arrière dans le temps. Il faut environ huit minutes pour que la lumière voyage du Soleil à la Terre, donc quand vous regardez le ciel et que vous voyez le Soleil, vous voyez de la lumière qui a émergé de la surface du Soleil environ huit minutes plus tôt. La lumière de la galaxie la plus proche, Andromède, est vieille de plus de deux millions d’années.

*14. Les ondes lumineuses sont plus ou moins directionnelles. Elles peuvent « onduler » verticalement, horizontalement ou en cercle – imaginez les différentes façons qu’ont deux enfants d’agiter une corde à sauter. En examinant cette directionnalité, ce schéma de polarisation de la lumière du FDC, les scientifiques pourraient, en théorie, comprendre comment les ondes gravitationnelles affectaient les nuages de gaz dans l’Univers primordial. Pour en savoir plus, voir mon ouvrage Alpha & Omega, p. 209 et suivantes.

*15. Paul Steinhardt et son étudiant Andreas Albrecht méritent également d’être cités, ce que Hawking répugnait à faire.

*16. Pour en savoir plus sur ce concept, connu sous le nom de théorie « ekpyrotique » ou « cyclique », voir mon livre Alpha & Omega, p. 196 et suivantes.

*17. Le terme est apparu lorsque le physicien spécialiste des trous noirs Jacob Bekenstein, alors étudiant à Princeton, s’est exclamé, frappé par l’absence de caractéristiques d’un trou noir, que « les trous noirs n’ont pas de cheveux » (« Black holes have no hair »). Son professeur, John Archibald Wheeler, a popularisé cette phrase – qui ne plaisait pas à tout le monde. Le physicien Richard Feynman « pensait que c’était une phrase obscène », a rapporté M. Wheeler à un journaliste. « Il ne voulait pas l’utiliser. »

*18. L’une des découvertes de Hawking pendant l’âge d’or des trous noirs.

*19. Strominger souligne qu’il n’éprouve aucun ressentiment. « Comme je l’ai dit à mon ami, si vous écrivez un article avec Stephen, vous recevez dix mille fois plus d’attention que si vous l’écriviez sans lui. Si j’ai fait quatre-vingt-dix-neuf pour cent du travail, je suis quand même mille fois gagnant », disait-il en riant. « Si vous regardez le travail de Stephen, il ne mentionne presque jamais ses collaborateurs lorsqu’il est interviewé. Je pense qu’il nous a donné, à Malcolm et moi, plus de crédit que je ne l’ai jamais vu en donner à quiconque. Parfois, il laisse plus ou moins entendre que nous travaillons pour lui, mais vous savez, je ne me sens vraiment pas floué. J’ai bénéficié de beaucoup de reconnaissance, donc je ne vais pas me plaindre, mais il fait cela, c’est un fait. »