Gabriela González: How LIGO discovered gravitational waves (with English subtitles) | TED

Traducteur: Gabrielle Garneau Relecteur: eric vautier

A little over 100 years ago, in 1915,

Il y a un peu plus de cent ans,

en 1915,

Einstein published his theory of general relativity,

Einstein publiait sa théorie de la relativité générale,

which is sort of a strange name,

qui porte un nom un peu bizarre,

mais c'est une théorie qui explique la gravitation.

but it's a theory that explains gravity.

It states that mass -- all matter, the planets -- attracts mass,

Elle énonce que les masses - toute la matière, les planètes - s'attirent

not because of an instantaneous force, as Newton claimed,

non parce qu'elles sont attirées par une force instantanée, comme le disait Newton,

but because all matter -- all of us, all the planets --

mais parce que toute la matière - nous tous, toutes les planètes -

wrinkles the flexible fabric of space-time.

plisse la toile flexible de l'espace-temps.

Space-time is this thing in which we live and that connects us all.

L'espace-temps, c'est ce dans quoi on vit

et qui nous relie entre nous.

It's like when we lie down on a mattress and distort its contour.

C'est comme quand nous nous couchons sur un matelas

et qu'il se déforme.

The masses move -- again, not according to Newton's laws,

Et encore une fois, les masses ne bougent pas à cause des lois de Newton,

but because they see this space-time curvature

mais parce qu'elles voient cette courbure de l'espace-temps

and follow the little curves,

et continuent en suivant les petites courbures,

just like when our bedmate nestles up to us

comme quand la personne qui partage notre lit

se rapproche à cause des courbures du matelas.

because of the mattress curvature.

(Laughter)

(Rires)

A year later, in 1916,

L'année suivante, en 1916,

Einstein derived from his theory

en partant de sa théorie, Einstein affirma

that gravitational waves existed,

l'existence des ondes gravitationnelles.

and that these waves were produced when masses move,

Elles se produisent quand les masses bougent

like, for example, when two stars revolve around one another

comme, par exemple, quand deux étoiles tournent

l'une autour de l'autre

and create folds in space-time which carry energy from the system,

et forment des plis dans l'espace-temps,

qui transportent l'énergie du système quand les étoiles s'approchent.

and the stars move toward each other.

However, he also estimated

Cependant, il a aussi calculé

que ces effets étaient si faibles

that these effects were so minute,

that it would never be possible to measure them.

qu'ils ne seraient jamais mesurables.

I'm going to tell you the story of how,

Je vais vous raconter comment, grâce au travail de centaines de scientifiques

with the work of hundreds of scientists working in many countries

œuvrant dans de nombreux pays pendant des décennies,

over the course of many decades,

just recently, in 2015,

très récemment, en 2015,

we discovered those gravitational waves for the first time.

nous avons découvert les ondes gravitationnelles

pour la première fois.

It's a rather long story.

C'est une histoire plutôt longue.

It started 1.3 billion years ago.

Elle a commencé il y a 1,3 milliard d'années.

A long, long time ago,

Il y a très longtemps,

in a galaxy far, far away --

dans une galaxie très très lointaine...

(Laughter)

(Rires)

two black holes were revolving around one another --

il y avait deux trous noirs

qui tournaient l'un autour de l'autre,

"dancing the tango," I like to say.

- j'aime dire qu'ils « dansaient un tango » -

It started slowly,

qui était d'abord lent -

but as they emitted gravitational waves,

mais à mesure qu'ils émettaient des ondes gravitationnelles,

they grew closer together, accelerating in speed,

ils se rapprochaient l'un de l'autre, accéléraient,

until, when they were revolving at almost the speed of light,

jusqu'à ce que, tournant presque à la vitesse de la lumière,

they fused into a single black hole

ils ont fusionné en un seul trou noir

that had 60 times the mass of the Sun,

dont la masse était 60 fois celle du soleil

but compressed into the space of 360 kilometers.

mais concentrée sur 360 km.

That's the size of the state of Louisiana,

C'est la taille de la Louisiane,

where I live.

où j'habite.

This incredible effect produced gravitational waves

Cet effet incroyable a produit des ondes gravitationnelles

that carried the news of this cosmic hug to the rest of the universe.

qui ont transmis le message de cette embrassade cosmique

au reste de l'univers.

It took us a long time to figure out the effects of these gravitational waves,

Ça nous a pris beaucoup de temps pour découvrir l'effet de ces ondes,

because the way we measure them is by looking for effects in distances.

à cause de notre façon de les mesurer,

en cherchant leurs effets sur de longues distances.

We want to measure longitudes, distances.

Nous voulons calculer des longitudes, des distances.

When these gravitational waves passed by Earth,

Quand ces ondes gravitationnelles sont passées par la Terre,

which was in 2015,

en 2015,

they produced changes in all distances --

elles ont changé toutes les distances,

the distances between all of you, the distances between you and me,

les distances entre vous, les distances entre vous et moi,

our heights --

notre taille...

every one of us stretched and shrank a tiny bit.

chacun s'est étiré ou réduit un petit peu.

The prediction is that the effect is proportional to the distance.

L'hypothèse, c'est que l'effet est proportionnel à la distance.

But it's very small:

Mais il est minuscule :

even for distances much greater than my slight height,

même pour des distances bien supérieures à ma petite taille,

the effect is infinitesimal.

l'effet est infinitésimal.

For example, the distance between the Earth and the Sun

Par exemple, la distance entre la Terre et le Soleil

changed by one atomic diameter.

a changé d'un diamètre atomique.

How can that be measured?

Comment peut-on le mesurer ?

How could we measure it?

Comment l'avons-nous mesuré ?

Fifty years ago,

Il y a environ 50 ans,

some visionary physicists at Caltech and MIT --

des physiciens visionnaires à Caltech et au MIT,

Kip Thorne, Ron Drever, Rai Weiss --

Kip Thorne, Ron Drever, Rai Weiss,

thought they could precisely measure distances

croyaient qu'on pouvait mesurer les distances avec précision

using lasers that measured distances between mirrors

en utilisant des lasers qui auraient mesuré la distance entre des miroirs

éloignés de plusieurs kilomètres.

kilometers apart.

It took many years, a lot of work and many scientists

Ça a demandé beaucoup d'années, beaucoup de travail, et beaucoup de scientifiques

to develop the technology and develop the ideas.

pour développer la technologie, pour développer les idées,

And 20 years later,

et 20 ans plus tard,

almost 30 years ago,

il y a environ 30 ans, plus de 20,

they started to build two gravitational wave detectors, two interferometers,

ils ont commencé à construire deux détecteurs d'ondes gravitationnelles,

deux interféromètres,

in the United States.

aux États-Unis,

Each one is four kilometers long;

chacun d'une longueur de 4 km.

one is in Livingston, Louisiana,

Un d'eux se trouve en Louisiane,

à Livingston, au cœur d'une jolie forêt ;

in the middle of a beautiful forest,

and the other is in Hanford, Washington,

l'autre se trouve à Hanford,

dans l'État de Washington, au cœur du désert.

in the middle of the desert.

The interferometers have lasers

Dans ces interféromètres, il y a des lasers qui voyagent à partir du centre,

that travel from the center through four kilometers in-vacuum,

4 km dans le vide,

are reflected in mirrors and then they return.

se reflètent dans les miroirs et retournent au centre,

et nous mesurons la différence des distances

We measure the difference in the distances

between this arm and this arm.

entre un bras et l'autre bras.

These detectors are very, very, very sensitive;

Et ces détecteurs sont vraiment très sensibles,

they're the most precise instruments in the world.

ce sont les instruments les plus précis du monde.

Why did we make two?

Pourquoi on en a fait deux ?

It's because the signals that we want to measure come from space,

A cause des signaux que nous voulons mesurer qui viennent de l'espace

- c'est ceux que nous voulons mesurer -

but the mirrors are moving all the time,

mais les miroirs se déplacent tout le temps,

so in order to distinguish the gravitational wave effects --

donc il faut distinguer les effets des ondes gravitationnelles,

which are astrophysical effects and should show up on the two detectors --

qui sont des effets astrophysiques et doivent apparaître dans les 2 détecteurs,

we can distinguish them from the local effects,

des effets locaux,

which appear separately, either on one or the other.

qui se manifestent distinctement, dans l'un ou dans l'autre.

In September of 2015,

En septembre 2015,

we were finishing installing the second-generation technology

nous terminions l'installation de la deuxième génération de technologie

in the detectors,

dans ces détecteurs,

and we still weren't at the optimal sensitivity that we wanted --

mais nous n'avions pas encore atteint la sensibilité optimale souhaitée.

we're still not, even now, two years later --

Elle n'est toujours pas atteinte

même si c'était deux années plus tard,

but we wanted to gather data.

mais nous voulions déjà recueillir des données.

We didn't think we'd see anything,

Nous pensions ne pas voir grand-chose,

but we were getting ready to start collecting a few months' worth of data.

mais nous nous préparions à collecter des données pendant quelques mois.

And then nature surprised us.

Et la nature nous a surpris.

On September 14, 2015,

Le 14 septembre 2015,

we saw, in both detectors,

nous avons vu une onde gravitationnelle

a gravitational wave.

dans les deux détecteurs.

In both detectors, we saw a signal

Il y avait un signal

with cycles that increased in amplitude and frequency

avec des cycles qui augmentaient en amplitude et en fréquence

and then go back down.

puis diminuaient de nouveau

And they were the same in both detectors.

et c'était identique pour les deux détecteurs.

They were gravitational waves.

Il s'agissait d'ondes gravitationnelles.

And not only that -- in decoding this type of wave,

Et ce n'est pas tout : en décodant ce type d'ondes,

we were able to deduce that they came from black holes

nous avons pu déduire qu'elles venaient de trous noirs

fusing together to make one,

qui ont fusionné en un seul

more than a billion years ago.

il y a plus d'un milliard d'années.

And that was --

Et c'était...

(Applause)

(Applaudissements)

that was fantastic.

C'était fantastique.

At first, we couldn't believe it.

Au début, nous n'arrivions pas à y croire.

We didn't imagine this would happen until much later;

On avait cru que ça n'arriverait pas

avant longtemps.

it was a surprise for all of us.

C'était une surprise pour tout le monde.

It took us months to convince ourselves that it was true,

Il nous a fallu des mois pour être sûrs que c'était vrai,

because we didn't want to leave any room for error.

parce que nous ne voulions pas laisser de place à l'erreur.

But it was true, and to clear up any doubt

Mais c'était vrai.

Et pour dissiper tout doute

that the detectors really could measure these things,

sur la capacité des détecteurs à mesurer ces ondes,

in December of that same year,

en décembre de la même année, nous avons mesuré une autre onde

we measured another gravitational wave,

smaller than the first one.

plus petite que la première.

The first gravitational wave produced a difference in the distance

La première onde gravitationnelle avait produit une différence de distance

of four-thousandths of a proton

de 4 millièmes de proton

over four kilometers.

sur 4 km.

Yes, the second detection was smaller,

Oui, la deuxième détection était plus petite

but still very convincing by our standards.

mais encore très convaincante selon nos critères.

Despite the fact that these are space-time waves and not sound waves,

Même s'il s'agit d'ondes d'espace-temps,

et non d'ondes sonores,

we like to put them into loudspeakers and listen to them.

nous aimons bien les écouter sur haut-parleurs.

We call this "the music of the universe."

Nous appelons ça « la musique de l’univers ».

I'd like you to listen to the first two notes of that music.

Je vais vous faire écouter les deux premières notes

de cette musique.

(Chirping sound)

(Sifflement)

(Chirping sound)

(Sifflement)

The second, shorter sound was the last fraction of a second

La deuxième note, la plus courte, est la dernière fraction de seconde

of the two black holes which,

de ces deux trous noirs,

in that fraction of a second, emitted vast amounts of energy --

qui, pendant cette fraction de seconde, ont émis énormément d'énergie,

so much energy, it was like three Suns converting into energy,

autant d'énergie que celle de trois soleils qui se transforment en énergie

following that famous formula,

selon cette célèbre formule :

E = mc2.

E = mc².

Remember that one?

Vous vous en souvenez ?

We love this music so much we actually dance to it.

Elle nous enchante tellement cette musique

que nous dansons dessus,

I'm going to have you listen again.

tellement que je vais vous la faire écouter à nouveau.

(Chirping sound)

(Sifflement)

(Chirping sound)

(Sifflement)

It's the music of the universe!

C'est la musique de l'univers !

(Applause)

(Applaudissements)

People frequently ask me now:

Souvent les gens me demandent :

"What can gravitational waves be used for?

« À quoi servent les ondes gravitationnelles ?

And now that you've discovered them, what else is there left to do?"

Et maintenant qu'elles ont été découvertes,

qu'est-ce qu'il reste à faire ? »

What can gravitational waves be used for?

À quoi servent les ondes gravitationnelles ?

When they asked Borges, "What is the purpose of poetry?"

Quand on posa la question à J.L. Borges,

« À quoi sert la poésie ? »,

he, in turn, answered,

il a demandé en retour :

"What's the purpose of dawn?

« À quoi sert le lever du jour ?

What's the purpose of caresses?

À quoi servent les caresses ?

What's the purpose of the smell of coffee?"

À quoi sert l'odeur du café ? »

He answered,

Et il a répondu :

"The purpose of poetry is pleasure; it's for emotion, it's for living."

« La poésie sert au plaisir, à l'émotion, à vivre. »

And understanding the universe,

Et comprendre l'univers,

this human curiosity for knowing how everything works,

cette curiosité humaine de savoir comment ça fonctionne,

is similar.

c'est un peu la même chose.

Since time immemorial, humanity -- all of us, everyone, as kids --

Depuis un temps immémorial, l'humanité,

et nous tous, vous tous quand vous étiez enfants,

when we look up at the sky for the first time and see the stars,

quand on regarde le ciel pour la première fois

et qu'on voit des étoiles, on se demande :

we wonder,

"What are stars?"

« Qu'est-ce qu'une étoile ? »

That curiosity is what makes us human.

Cette curiosité est propre aux êtres humains.

And that's what we do with science.

Et c'est ce que nous faisons en science.

We like to say that gravitational waves now have a purpose,

Nous aimons bien dire

que les ondes gravitationnelles sont déjà utiles

because we're opening up a new way to explore the universe.

parce que nous ouvrons une nouvelle voie pour explorer l'univers.

Until now, we were able to see the light of the stars

Jusqu'à maintenant, nous avions vu la lumière des étoiles

via electromagnetic waves.

à travers les ondes électromagnétiques.

Now we can listen to the sound of the universe,

Maintenant, nous pouvons écouter le son de l'univers produit

even of things that don't emit light, like gravitational waves.

par quelque chose qui n'émet pas de lumière, les ondes gravitationnelles.

(Applause)

(Applaudissements)

Thank you.

(Anglais) Merci.

(Applause)

(Applaudissements)

But are they useful?

Mais est-ce qu'elles ne serviront qu'à ça ?

Can't we derive any technology from gravitational waves?

On ne tire aucune technologie des ondes gravitationnelles ?

Yes, probably.

C'est possible, oui.

But it will probably take a lot of time.

Mais cela prendra probablement beaucoup de temps.

We've developed the technology to detect them,

Nous avons créé la technologie pour les détecter,

but in terms of the waves themselves,

mais pour les ondes, peut-être que d'ici 100 ans,

maybe we'll discover 100 years from now that they are useful.

on leur découvrira une utilité.

But it takes a lot of time to derive technology from science,

Il faut bien du temps pour tirer une technologie à partir de la science

and that's not why we do it.

et ce n'est pas notre but.

All technology is derived from science,

Toute technologie est tirée de la science,

but we practice science for the enjoyment.

mais on fait de la science

pour le plaisir.

What's left to do?

Qu'est-ce qu'il nous reste encore à faire ?

A lot.

Beaucoup.

A lot; this is only the beginning.

Énormément. On ne fait que commencer.

As we make the detectors more and more sensitive --

À mesure qu'augmente la sensibilité des détecteurs,

and we have lots of work to do there --

- et il reste pas mal de choses à faire -

not only are we going to see more black holes

nous allons repérer plus de trous noirs,

and be able to catalog how many there are, where they are

mais aussi nous allons pouvoir les cataloguer, combien il y en a,

and how big they are,

où ils sont, leurs dimensions,

we'll also be able to see other objects.

et on verra également d'autres objets.

We'll see neutron stars fuse and turn into black holes.

La fusion des étoiles de neutrons,

qui se transforment en trous noirs.

We'll see a black holes being born.

On verra naître un trou noir.

We'll be able to see rotating stars in our galaxy

On pourra voir les étoiles en rotation dans notre galaxie

produce sinusoidal waves.

qui produisent des ondes sinusoïdales.

We'll be able to see explosions of supernovas in our galaxy.

On pourra voir des explosions de supernovae dans notre galaxie.

We'll be seeing a whole spectrum of new sources.

C'est tout un spectre de sources nouvelles qu'on pourra voir.

We like to say

Nous aimons bien dire

that we've added a new sense to the human body:

que nous avons ajouté un nouveau sens au corps humain :

now, in addition to seeing,

maintenant, au-delà de la vue,

we're able to hear.

nous avons l'ouïe.

This is a revolution in astronomy,

C'est une révolution dans le domaine de l'astronomie,

like when Galileo invented the telescope.

comme quand Galilée a inventé le télescope,

It's like when they added sound to silent movies.

ou comme quand le son s'est ajouté au cinéma muet.

This is just the beginning.

Ce n'est que le début.

We like to think

Nous aimons croire

that the road to science is very long -- very fun, but very long --

que le chemin de la science est très long -

très amusant, mais très long -

and that we, this large, international community of scientists,

et notre grande communauté internationale de scientifiques qui travaillent ensemble,

working from many countries, together as a team,

dans plusieurs pays, en équipe,

are helping to build that road;

aide à tracer ce chemin,

that we're shedding light -- sometimes encountering detours --

en faisant de la lumière,

en trouvant parfois des détours,

and building, perhaps,

et en construisant, peut-être,

a highway to the universe.

une autoroute de l'univers.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)