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Ondes gravitationnelles : le dernier cadeau d'Einstein
Les ondes gravitationnelles, le dernier cadeau d'Einstein
Description
Introduction au livre
Le manuel scientifique le plus facile à comprendre sur les ondes gravitationnelles.
Le premier témoignage de l'exploration émouvante de l'humanité à la recherche des ondes gravitationnelles.


« Ondes gravitationnelles, le dernier cadeau d'Einstein » est un ouvrage retraçant l'histoire des expériences de détection des ondes gravitationnelles. Écrit par un scientifique ayant participé à la collaboration scientifique LIGO et contribué à son succès, il décrit avec force détails les 55 dernières années de recherche sur les ondes gravitationnelles et le cheminement poignant qui a mené à la réussite scientifique actuelle.
L'auteur, le Dr Oh Jeong-geun, a compilé dans son livre les récits émouvants de pionniers qui ont marqué leur époque durant cette période difficile et fastidieuse.


De plus, comme l'a dit l'auteur, « avec le même état d'esprit qu'un historien rédigeant un brouillon historique », ce livre est un témoignage unique en son genre qui retrace avec force les coulisses de la découverte historique qui a enflammé le monde dans les semaines précédant et suivant l'annonce de la détection des ondes gravitationnelles.
Ce serait une grande chance pour nous, vivant à notre époque, de pouvoir partager avec nos lecteurs le récit d'une grande découverte dont on se souviendra pendant les 100 prochaines années, en cette année marquant le centenaire de la théorie de la relativité générale d'Einstein.
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indice
Ce livre a reçu de nombreux éloges.
préface
prologue

Chapitre 1 : Ondes d'espace et de temps
1.
La gravité, Newton et Einstein
2.
Les moments glorieux de la relativité générale
3.
L'existence des ondes gravitationnelles et la relativité générale
4.
Que sont les ondes gravitationnelles ?
5.
Découverte et confirmation de l'existence
6.
D'où viennent les ondes gravitationnelles ?

Chapitre 2 : Ondes gravitationnelles : À la recherche du dernier héritage
1.
Le début de l'histoire : le détecteur Weber
2.
Expériences et découvertes pionnières
3.
Critique, controverse et chute d'un empire
4.
Guérison et opportunités : le bar à glace nouvelle génération
5.
supernova
6.
L'héritage d'un empire déchu
7.
De nombreux défis

Chapitre 3 : Guerres laser
1.
Se préparer à un nouveau départ : au-delà du bar
2.
Des compétences préparées et des défis ambitieux
3.
Au-delà des critiques
4.
Construction, non scientifique pour la science

Chapitre 4 : Le défi inachevé, Ligo
1.
Un interféromètre laser serait-il possible ?
2.
Trouver une aiguille dans une botte de foin
3.
10 ans et un peu plus
4.
Un réseau mondial est nécessaire
5.
Deux excitations
6.
Très bien, nous sommes prêts.

Chapitre 5 : Le dernier cadeau d'Einstein
1.
Un événement très intéressant
2.
Déclaration officielle de découverte
3.
S'agit-il réellement d'ondes gravitationnelles ?
4.
Cérémonie du 100e anniversaire et lancement de la première observation
5.
Un dernier cadeau, un nouveau départ

Chapitre 6 : Une nouvelle ère pour l'astronomie
1.
Leçons de l'histoire
2.
Le début d'une nouvelle ère pour l'astronomie et la physique
3.
Observatoire d'ondes gravitationnelles de nouvelle génération
4.
Recherche sur les ondes gravitationnelles en Corée

Épilogue
principal
supplément
Recherche
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Image détaillée
Image détaillée 1
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Dans le livre
Il est vrai que la théorie de la relativité générale présente une perspective révolutionnaire sur l'histoire des sciences, constitue une nouvelle théorie pour décrire l'univers et bouleverse le cadre de la pensée newtonienne.
Cependant, c’est une grave erreur d’interprétation que de conclure hâtivement que le renversement de la pensée newtonienne signifie « la fin de la théorie newtonienne et son remplacement par une nouvelle théorie ».
Lorsqu'Einstein développait sa théorie de la relativité générale, il envisageait une théorie qui incluait celle de Newton, et en effet, la théorie de la gravitation de Newton reste valable dans des champs gravitationnels très faibles.
Par conséquent, le succès de la relativité générale ne consiste pas à remplacer le cadre théorique existant par une nouvelle théorie, mais plutôt à l'étendre en une nouvelle théorie qui inclut la théorie existante et dépasse ses limites.
Einstein est mort en 1955, il n'a donc pas pleinement profité de l'âge d'or de la relativité générale, qui a été prouvée plus tard par des expériences en astronomie et en physique.
Cependant, le fait que la lumière puisse être déviée a été prouvé par Eddington, ce qui constituait une preuve expérimentale majeure démontrant clairement que la relativité générale pouvait être consolidée.
--- pp.32-33

Weber a assisté à la réunion de la Midwestern Relativity Society à Cincinnati en 1969.
Kip Thorne (1940-) du California Institute of Technology était présent et a présenté ses recherches sur les ondes gravitationnelles provenant d'étoiles à neutrons nouvellement formées.
Weber annonça sur-le-champ qu'il avait découvert expérimentalement les ondes gravitationnelles, et tous les présents furent stupéfaits.
En réalité, Kip Thorne connaissait Weber depuis longtemps et s'intéressait beaucoup aux nouvelles technologies qu'il mettait au point.
Kip Thorne était un protégé de Wheeler, avec qui Weber avait travaillé pendant de nombreuses années.
Après sa présentation, Weber a été applaudi.
Et deux semaines plus tard, son article était publié dans Physical Review Letters.
Depuis, Weber est sous les feux des projecteurs et fait la une des journaux tous les jours.
Un média de premier plan s'est montré encore plus enthousiaste face à la découverte de Weber, affirmant qu'il s'agissait de la découverte la plus importante en physique du dernier demi-siècle, et le laboratoire de Weber est devenu l'objet de l'envie des physiciens du monde entier.
La presse s'employait à rendre compte quotidiennement des expériences de Weber, et soudain, la relativité générale devint le sujet de conférence le plus populaire.
Lors des conférences universitaires sur la relativité, il n'y avait pas de sièges, il était donc courant d'écouter les présentations universitaires debout.
--- pp.72-73

Les premiers rapports faisant état d'événements très excitants ont eu lieu lors de l'assemblée générale annuelle de LIGO-VIRGO à Cracovie, en Pologne, le 20 septembre 2010.
Parmi les données de la sixième opération scientifique, celles du 16 septembre 2010, soit quatre jours seulement avant la conférence de Cracovie, figurait la détection d'un signal pouvant être considéré comme un candidat pour les ondes gravitationnelles.
Ce signal a d'abord été signalé par le Burst Analysis Group, puis confirmé par le Compact Binary Analysis Group.
L'identité de ce signal était clairement celle d'un signal d'onde gravitationnelle généré lorsqu'un système binaire de trou noir ou un système binaire trou noir-étoile à neutrons tourne et fusionne en moins d'une seconde, et le signal était également exceptionnellement fort.
À cette époque, les interféromètres d'ondes gravitationnelles étaient deux interféromètres LIGO (Hanford et Livingston), l'interféromètre Virgo et Geo-600, qui fonctionnaient en « mode scientifique ».
Cependant, le signal a été détecté à Hanford et Livingston, mais pas à Virgo et Geo.
La raison pour laquelle il n'a pas été détecté dans le Virgo est que l'alarme de détection était configurée pour être notifiée lorsque le rapport signal/bruit (SNR) était de 5,5 ou plus, mais il a été constaté que le Virgo n'a pas dépassé ce seuil et que la sensibilité de détection du Geo 600 n'a pas atteint le niveau nécessaire pour le détecter.
--- pp.174-175

Le 6 janvier 2016, vers 1 h 30 UTC, un séisme artificiel de magnitude 5,1, probablement dû à un essai nucléaire nord-coréen, a été détecté par l'United States Geological Survey (USGS) et le Centre sismologique euro-méditerranéen (EMSC).
Ce jour-là, j'effectuais une modification de la qualité des données pour le détecteur Livingston.
Après avoir appris la nouvelle, j'ai immédiatement vérifié le canal des ondes gravitationnelles du détecteur Livingston et le canal du sismomètre qui détecte les tremblements de terre.
Les vibrations sismiques artificielles en provenance de Corée du Nord ont atteint Livingstone à 2h20 du matin, environ 50 minutes plus tard.
Cependant, le détecteur Livingston a été mis hors service pour maintenance vers 14 heures, et aucun signal anormal n'a été détecté par le sismomètre fonctionnant indépendamment.
De même, le détecteur de Hanford était en maintenance, de sorte que les secousses sismiques de cet essai nucléaire nord-coréen n'ont été détectées sur aucun canal d'ondes gravitationnelles.
Étant donné que les séismes de cette magnitude, qui se produisent généralement dans des pays asiatiques comme l'Indonésie et Taïwan, ont toujours affecté les canaux d'ondes gravitationnelles situés à plus de 10 000 kilomètres de distance, le détecteur d'ondes gravitationnelles aurait certainement été affecté s'il avait fonctionné normalement.
On raconte que dans le hall d'exposition Advanced LIGO installé à l'époque à l'American Astronomical Society en Floride, aux États-Unis, de nombreuses personnes demandaient si le détecteur LIGO avait détecté le signal de l'essai nucléaire nord-coréen.
--- p.212
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Avis de l'éditeur
Je vis dans l'amas de la Vierge, à 65 millions d'années-lumière de la Terre.
Des cheveux d'un extraterrestre ont été détectés flottant sur Terre.
-Que sont les ondes gravitationnelles et LIGO ?


Si vous jetez une pierre dans de l'eau calme, des ondulations se propageront dans toutes les directions.
Ainsi, les ondes gravitationnelles sont comme des ondulations de l'espace-temps qui se propagent dans toutes les directions et sont créées par de grands événements dans l'univers, tels que les explosions d'étoiles.
Cependant, il est très difficile à détecter car il est si faible qu'il se propage dans tout l'univers.
En réalité, les ondes gravitationnelles sont des ondes d'énergie qui modifient rapidement l'espace-temps et se propagent sous forme d'ondes, et leur magnitude est d'environ 10-21, ce qui est inférieur à la magnitude de la vibration du Soleil de la taille d'un atome.
On pensait donc que la détection du signal ne serait possible que par le biais de phénomènes astronomiques tels que l'expansion rapide de l'univers après le Big Bang ou la collision ou l'explosion d'étoiles.

Pour détecter ce phénomène, des expériences et des observations ont été entreprises dans le monde entier dès les années 1960, et l'observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser (LIGO) a été construit aux États-Unis dans les années 2000 pour détecter les ondes gravitationnelles.
Finalement, elle a été détectée avec succès le 14 septembre 2015, jour du centenaire de la théorie de la relativité générale d'Einstein, et après plusieurs étapes de vérification, elle a été annoncée au monde entier le 11 février 2016.
Il y a 1,3 milliard d'années, les ondes émises par deux trous noirs dans l'espace ont ouvert un nouvel univers à l'humanité du XXIe siècle.

« On a réussi ! » « Tu avais raison, Einstein. »
Les ondes gravitationnelles inaugurent une nouvelle ère de découvertes cosmiques pour l'humanité.
-Importance de la découverte/détection des ondes gravitationnelles


Le 11 février 2016 (12 février à 00h30 heure coréenne), le monde a été informé que les ondes gravitationnelles, dont l'existence avait été prédite théoriquement 100 ans après la publication par Einstein de sa théorie de la relativité générale, avaient été détectées directement avec succès.
La découverte des ondes gravitationnelles est un exploit historique réalisé par l'intelligence collective de l'humanité.
Le défi lancé par l'humanité pour résoudre l'énigme finale prédite par un génie nommé Einstein, qui a changé le paradigme de la science moderne il y a 100 ans, a finalement abouti après 55 ans.
Il serait inconcevable pour le commun des mortels de comprendre que les États-Unis aient investi près d'un billion de dollars pour découvrir un seul fait scientifique non résolu.
Cependant, si les pays développés rivalisent pour investir dans la recherche fondamentale, c'est probablement en raison des leçons historiques et des convictions qu'ils ont personnellement vécues, du passé jusqu'à nos jours.


Les ondes gravitationnelles ne se limitent pas à la découverte et à la vérification d'un fait scientifique prédit par Einstein.
Cette découverte annonce l'aube d'une nouvelle ère à venir.
De même que la compréhension de la force électromagnétique a ouvert la voie à la civilisation actuelle des communications sans fil, il est impossible de prédire comment une civilisation utilisant les ondes gravitationnelles se développera à l'avenir.
Cependant, l'importance de cette découverte dans un avenir proche réside dans le fait qu'elle nous rapproche un peu plus de la compréhension de l'univers.
De même que l'invention du télescope optique par Galilée nous a permis d'observer l'univers à l'œil nu avec une plus grande précision, et que la découverte des ondes électromagnétiques par Hertz nous a permis de découvrir des aspects nouveaux et variés de notre univers grâce au radiotélescope, nous permettant ainsi de mieux le comprendre, l'humanité peut désormais apprécier la merveilleuse symphonie jouée par l'univers grâce à un nouvel outil d'observation appelé ondes gravitationnelles.

Le manuel scientifique le plus facile à comprendre sur les ondes gravitationnelles.
Le premier témoignage de l'exploration émouvante de l'humanité à la recherche des ondes gravitationnelles.


« Ondes gravitationnelles, le dernier cadeau d'Einstein » est un ouvrage retraçant l'histoire des expériences de détection des ondes gravitationnelles. Écrit par un scientifique ayant participé à la collaboration scientifique LIGO et contribué à son succès, il décrit avec force détails les 55 dernières années de recherche sur les ondes gravitationnelles et le cheminement poignant qui a mené à cette réussite scientifique.
L'auteur, le Dr Oh Jeong-geun, a compilé dans son livre les récits émouvants de pionniers qui ont marqué leur époque durant cette période difficile et fastidieuse.

De plus, comme l'a dit l'auteur, « avec le même état d'esprit qu'un historien rédigeant un brouillon historique », ce livre est un témoignage unique en son genre qui retrace avec force les coulisses de la découverte historique qui a enflammé le monde dans les semaines précédant et suivant l'annonce de la détection des ondes gravitationnelles.
Ce serait une grande chance pour nous, vivant à notre époque, de pouvoir partager avec nos lecteurs le récit d'une grande découverte dont on se souviendra pendant les 100 prochaines années, en cette année marquant le centenaire de la théorie de la relativité générale d'Einstein.

Pourquoi un tel intérêt et un investissement aussi généreux dans la recherche fondamentale sont-ils nécessaires ?
Les efforts, les échecs et les défis constants des scientifiques
-Le but de l'écriture du livre


En 1927, un débat bizarre eut lieu à Bruxelles, en Belgique.
Cela ressemblait au débat sur la « théorie du principe et de l'énergie vitale » discuté par les érudits néo-confucéens de la dynastie Joseon.
Lors de cette réunion, connue sous le nom de « Conférence Solvay », les physiciens de l'époque se sont livrés à d'interminables débats et discussions pour interpréter la mécanique quantique, alors en plein développement.

Pour le citoyen lambda, ce débat a pu sembler totalement inutile.
Cependant, ce débat pourrait bien être l'un des événements qui ont finalement posé les fondements de la mécanique quantique et sont devenus la pierre angulaire de la civilisation moderne.
Il ne s'agit pas seulement d'une leçon de mécanique quantique, mais aussi d'une leçon qui nous enseigne que même si la science moderne est en avance sur son temps et obsédée par des faits très éloignés de la réalité contemporaine, elle reviendra vers nous dans un avenir proche sous le nom d'ingénierie et de civilisation technologique.
C'est le grand pilier qui soutient la science moderne, et en particulier la science fondamentale.

La science moderne devient de plus en plus gigantesque et collectivisée à grande échelle.
En conséquence, le montant des investissements dans les infrastructures devient lui aussi astronomique.
Les caractéristiques de ce type de recherche scientifique sont uniques et différentes de celles des recherches menées auparavant au niveau des laboratoires individuels, mais elles nous sont encore étrangères.
Dans un article de seulement 15 pages, seules 5 pages sont consacrées aux auteurs et à leurs institutions d'affiliation.
Ce livre présente une facette méconnue de cette science moderne.
Il décrit de manière saisissante comment un groupe aussi important de scientifiques s'efforce d'atteindre ses objectifs de découverte par le biais d'expériences et de discussions, ainsi que le processus par lequel les décisions sont prises.

Ce livre présente également les efforts et les échecs d'une série de scientifiques pour vérifier la théorie d'Einstein, ainsi que le défi déchirant de 100 ans pour parvenir au succès final, avec des anecdotes spécifiques et des rebondissements.
Cette réussite sera racontée de manière vivante et spectaculaire aux lecteurs tout au long des pages du livre.


Contenu principal du livre

Le chapitre 1 présente et passe brièvement en revue la théorie de la gravitation de Newton et la théorie de la relativité générale d'Einstein, en se concentrant sur les événements historiques.
Nous avons ensuite présenté la nature des ondes gravitationnelles prédites par la théorie de la relativité générale et la possibilité de les détecter expérimentalement.


Le chapitre 2 aborde les efforts pionniers de Joseph Weber, qui a initié la première expérience de détection des ondes gravitationnelles, et les événements historiques liés à cela, ainsi que la façon dont les détecteurs d'ondes gravitationnelles ont évolué à partir du « détecteur à barres » de Weber.

Le chapitre 3 présente l'histoire du développement de l'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser (LIGO), une nouvelle alternative aux détecteurs d'ondes gravitationnelles après Joseph Weber et actuellement le projet à grande échelle le plus prometteur.


Le chapitre 4 explique comment l'interférométrie laser est apparue comme le projet le plus prometteur pour la détection directe des ondes gravitationnelles.
Il a ensuite présenté l'état actuel des expériences de détection des ondes gravitationnelles depuis que LIGO a commencé à fonctionner sérieusement il y a environ 10 ans.

Chapitre 5 : Avec le début des observations d'Advanced LIGO, nous souhaitions expliquer le processus d'efforts entrepris par les scientifiques pour découvrir les signaux des ondes gravitationnelles.
Il organise notamment par ordre chronologique les efforts entrepris par la collaboration scientifique LIGO pour détecter les signaux d'ondes gravitationnelles, confirmer qu'il s'agit bien de signaux d'ondes gravitationnelles et décrire comment ils sont parvenus à leurs conclusions finales.
Le processus de découverte des ondes gravitationnelles est décrit de manière très vivante.

Le chapitre 6 explore les avantages et les ramifications de la détection réussie des ondes gravitationnelles d'un point de vue physique et astronomique, ainsi que les possibilités scientifiques.
En outre, l'état actuel des projets de détecteurs d'ondes gravitationnelles de nouvelle génération actuellement en cours ou prévus sur Terre, ainsi que l'état actuel de la recherche sur la détection des ondes gravitationnelles en Corée, ont été présentés.
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SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date de publication : 29 février 2016
Nombre de pages, poids, dimensions : 292 pages | 534 g | 153 × 224 × 17 mm
- ISBN13 : 9788962621310
- ISBN10 : 8962621312

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