Robert Woodrow Wilson est un scientifique physicien américain. Avec Arno Alan Perzias, il a découvert le rayonnement cosmique à micro-ondes, ce qui lui a valu le prix Nobel de physique.
Table des matières
Enfance et scolarité
Robert Wilson est né le 10 janvier 1936 dans l’État du Texas, dans la ville de Houston. Son père, Ralph Wilson, est un ingénieur chimiste qui travaille pour une compagnie pétrolière.
En 1953, Robert Wilson s’inscrit à l’université Rice, dont son père est diplômé. Il y devient membre de la société Phi Beta Kappa. Robert étudie d’abord l’électronique radio. Mais en deuxième année, il se concentre sur la physique.
Après avoir terminé ses études à l’université Paradise, Wilson a passé l’été 1957 dans la plus grande compagnie pétrolière du monde, Exxon. C’est là qu’il a obtenu le premier brevet pour l’invention du générateur d’impulsions.
À l’automne de la même année, Robert entre à l’Institut de technologie de Californie. Il rédige sa thèse de doctorat sous la direction du radioastronome australien John Bolton.
En 1962, Wilson soutient sa thèse sur les variations du rayonnement provenant de la Voie lactée. Le jeune scientifique travaille à Caltech jusqu’en 1963.
Début de l’activité de recherche
Après une année de troisième cycle dans les murs de son alma mater, Robert Wilson part travailler au Research Radio Laboratory de la Bell Telephone Company. C’est là, à Crawford Hill, dans le New Jersey, qu’il rencontre l’astrophysicien Arno Alan Penzias.
Robert Wilson (à gauche) et Arno Penzias devant l’antenne avec laquelle ils ont découvert le rayonnement relique. La photo a été prise à l’occasion de la remise du prix Nobel en 1978.
En 1963, les jeunes scientifiques ont commencé à mesurer l’intensité des sources radio extraterrestres. Ils ont transformé une antenne réfléchissante de 20 pieds en un télescope de radioastronomie. Ce télescope leur permet de mesurer avec une grande précision le rayonnement de fond de certaines régions du ciel, en éliminant les bruits radio localisés.
Cassiopée Un reste de supernova.
Un an plus tard, Wilson et Penzias ont mesuré les signaux d’une formation de supernova, Cassiopée-A, la source radio la plus puissante de la constellation de Cassiopée. Il s’est avéré que le niveau de bruit de fond était égal au rayonnement du corps noir à 3,5°K, ce qui dépassait de loin le résultat escompté.
Les chercheurs ont effectué plusieurs autres mesures. Cependant, même après avoir éliminé toutes les interférences possibles, le résultat est resté le même. Ils ont dû reconnaître le bruit comme un rayonnement relique de micro-ondes.
Carte du rayonnement relique
En 1965, Wilson a reçu une copie de la déclaration de Robert Dick, un chercheur de l’université de Princeton. Avec un groupe de théoriciens, il travaillait sur un modèle cosmologique de la création de l’univers, la théorie dite du «big bang». Selon les calculs de Dick, 18 milliards d’années après la création de l’univers, on peut mesurer un rayonnement préservé d’un état extrêmement chaud d’environ 10°K.
Les scientifiques de l’université de Princeton étaient en train de construire une antenne pour mesurer le rayonnement calculé théoriquement lorsque Robert Wilson leur a présenté ses résultats.
Matériel connexe
Les recherches conjointes de Wilson, Penzias et du groupe dirigé par Robert Dick ont permis de confirmer le modèle cosmologique de l’Univers chaud, proposé par G.A. Gammov en 1947. Selon ce modèle, l’état initial de l’Univers était un plasma dense et chaud, ce qui, avant les recherches de Wilson, n’était confirmé que par des prédictions théoriques sur la présence d’un rayonnement relique avec un spectre proche de celui d’un corps noir absolu d’une température d’environ 3°K.
Les mesures de Wilson et Penzias ont contribué à réfuter complètement l’hypothèse d’un univers initial froid, selon laquelle toute la matière de l’univers était auparavant représentée par des neutrons froids.
Les deux groupes ont décidé de poursuivre leur collaboration. Ils ont préparé deux articles indépendants pour publication dans l’Astrophysical Journal : l’article de Princeton sur l’étude théorique, et celui de Penzias et Wilson sur les résultats des mesures.
Autres recherches
Les activités ultérieures de Robert Wilson ont été liées au domaine de la communication. Dans un premier temps, Penzias et lui ont mené des recherches sur l’utilisation du dioxyde de carbone pour faire fonctionner un laser. Leurs efforts n’ont toutefois pas abouti.
Toujours à cette époque, Wilson construit un instrument permettant de mesurer la luminosité des rayons du soleil à des longueurs d’onde de 1 et 2 cm. Ces données devaient être utilisées à l’avenir pour les communications par satellite.
À la fin des années 1960 et au début des années 1970, Robert Wilson travaille aux Laboratoires Bell. Il y mène des recherches en radioastronomie. En 1976, le scientifique est nommé à la tête du département de recherche radiophysique de l’organisation.
En 1978, Robert Wilson partage avec Arno Alan Perzias la moitié du prix Nobel de physique pour la découverte du rayonnement relique micro-onde. Parallèlement, le scientifique devient professeur adjoint à l’université de New York.
Robert consacre d’autres travaux à l’étude de la Voie lactée. Il a découvert que c’est à partir des nuages de gaz sombres qu’elle contient que naissent les nouvelles étoiles.
Outre le prix Nobel, Robert Wilson a reçu la médaille G. Draper, la médaille G. Draper de la science et la médaille G. Draper de la science. H. Draper, la médaille Herschel et le C. Jansky Lectureship Award de l’Observatoire national de radioastronomie des États-Unis.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023