Fred Hoyle, astronome anglais (Steady State Theory, expression inventée Big Bang) et écrivain de science-fictionFred Hoyle, astronome, cosmologiste et auteur (1915 – 2001)Le professeur Sir Fred Hoyle, astronome, cosmologiste et auteur scientifique, est décédé à l’âge de 86 ans. Bien qu’il soit surtout connu comme un partisan de la théorie de l’état stable de l’univers et un adversaire déterminé de la théorie communément acceptée du Big Bang, Hoyle a également reçu des prix internationaux. acclamé pour son travail original sur les étoiles, les galaxies, la gravité et l’origine des atomes.Bien qu’il ait inventé le terme «Big Bang» pour décrire la théorie selon laquelle le cosmos a été créé par une énorme explosion il y a 12 000 millions d’années, Hoyle a refusé d’accepter son authenticité. Au lieu de cela, il a soutenu que l’Univers n’avait pas de commencement et que de nouvelles galaxies se formaient dans les interstices alors que d’autres s’éloignaient. Malgré les preuves d’observation du contraire, il a continué à attaquer la théorie du Big Bang et a récemment présenté une défense solide d’un univers de compromis «à l’état quasi-stable» dans A Different Approach to Cosmology (2000).Moins médiatisées mais tout aussi significatives furent ses contributions au développement des idées modernes sur la physique des étoiles et des galaxies. L’une de ses contributions les plus remarquables a été la découverte que les éléments qui nous composent, la Terre et l’ensemble de l’Univers visible ont été forgés à partir de réactions nucléaires à l’intérieur d’étoiles lointaines. Cette théorie de la « nucléogenèse », sur laquelle il a collaboré avec Margaret Burbidge, Geoffrey Burbidge et William Fowler, a reconnu que l’hydrogène était la pierre angulaire à partir de laquelle des atomes tels que le silicium, le carbone et le fer étaient créés. (Fowler a reçu le prix Nobel en 1983 pour ce travail.)Une grande partie de la carrière scientifique de Hoyle s’est déroulée à l’Université de Cambridge, en Angleterre, où il a été professeur d’astronomie Plumian de 1958 à 1972. En 1966, il a fondé le célèbre Institut d’astronomie théorique de Cambridge. Il a également participé à de nombreuses collaborations fructueuses avec des collègues à l’étranger.
Au cours de sa vie, le professeur Hoyle a reçu de nombreuses distinctions de sociétés savantes et d’organismes internationaux, dont la médaille royale de la Royal Society, le prix Kalinga des Nations Unies et le prix Crafoord décerné par l’Académie royale des sciences de Suède.Le professeur Sir Fred Hoyle, astronome, cosmologiste et auteur scientifique, est décédé à l’âge de 86 ans.
Bien qu’il soit surtout connu comme un partisan de la théorie de l’état d’équilibre de l’univers et un opposant déterminé à la théorie communément acceptée du Big Bang, Hoyle a également reçu une renommée internationale pour ses travaux originaux sur les étoiles, les galaxies, la gravité et l’origine des atomes.
Bien qu’il ait inventé le terme «Big Bang» pour décrire la théorie selon laquelle le cosmos a été créé par une énorme explosion il y a 12 000 millions d’années, Hoyle a refusé d’accepter son authenticité. Au lieu de cela, il a soutenu que l’Univers n’avait pas de commencement et que de nouvelles galaxies se formaient dans les interstices alors que d’autres s’éloignaient.
Malgré les preuves d’observation du contraire, il a continué à attaquer la théorie du Big Bang et a récemment présenté une défense solide d’un univers de compromis « à l’état quasi-stable » dans A Different Approach to Cosmology .Fred Hoyle (1915-2001)
Sir Fred Hoyle était un astronome et cosmologiste anglais, principalement connu aujourd’hui pour sa contribution à la théorie de la nucléosynthèse stellaire , et sa position souvent controversée sur d’autres questions cosmologiques et scientifiques, telles que son rejet de la théorie du Big Bang en faveur d’un état stable . l’univers et la théorie de la panspermie sur l’origine de la vie sur terre. Il est considéré comme l’un des astrophysiciens les plus créatifs et provocateurs de la seconde moitié du XXe siècle.Fred Hoyle est né pendant la Première Guerre mondiale, le 24 juin 1915, dans le village de Gilstead, West Yorkshire, Angleterre. Après l’échec de l’entreprise de tissus de son père, la famille a déménagé brièvement à Rayleigh, Essex en 1921 avant de retourner à nouveau dans la région de Bingley, et Hoyle a déménagé d’école en école, faisant régulièrement l’école buissonnière et manquant de longues périodes d’école. Malgré ses tentatives d’éviter l’éducation formelle, cependant, il a montré un intérêt à s’instruire, en particulier à partir de livres de chimie et d’astronomie, et, lorsqu’il a remporté une bourse à la Bingley Grammar School en 1926, il a commencé à aborder l’éducation avec une attitude plus positive. .
Après une série d’examens de bourses d’études ratés, il réussit à obtenir une bourse pour étudier les sciences à l’Emmanuel College de Cambridge en 1933. Il persévéra en mathématiques, toujours sa matière la plus faible, et, par pure détermination, il fut placé dans le top dix du 1936 Mathematical Tripos et a reçu le prix Mayhew du meilleur étudiant en mathématiques appliquées. Dans d’autres matières, il a été enseigné par des personnes exceptionnelles au cours de ses années de premier cycle à Cambridge, notamment Max Born ( mécanique quantique ), Arthur Eddington ( relativité générale ) et Paul Dirac (qui a remplacé Rudolph Peierls en tant que superviseur de Hoyle).Les intérêts de Hoyle se sont tournés vers les problèmes mathématiques en astronomie et, alors qu’il continuait à gagner des prix et des récompenses, il a été élu membre d’une bourse à St John’s en 1939 pour ses travaux sur la désintégration bêta . Il a épousé Barbara Clark à la fin de 1939, et ils ont eu un fils, Geoffrey, en 1942 et une fille, Elizabeth.
Bien que sa carrière ait été largement suspendue avec le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, ce fut également une période fertile pour la gestation de certaines idées qu’il développera plus tard. Il avait refusé d’être enrôlé pour la recherche sur les armes, ayant immédiatement réalisé que le phénomène récemment découvert d’une réaction en chaîne de fission nucléaire pouvait être utilisé pour créer une bombe nucléaire, et il a principalement travaillé sur le radar de l’Amirauté à Nutbourne, près de Portsmouth. C’est là qu’il a rencontré ses collègues astronomes Hermann Bondi et Thomas Gold, et les trois ont pu discuter d’astronomie dans les moments libres (ils proposeraient plus tard ensemble l’ état d’équilibrecosmologie pour laquelle Hoyle est probablement le plus connu). Grâce à ses travaux sur les radars, il se rend également aux États-Unis en 1944, où il se familiarise davantage avec le projet de bombe atomique. C’est alors qu’il a commencé à émettre des hypothèses sur le rôle des réactions nucléaires dans les étoiles . À la fin de la guerre, il retourne à Cambridge en tant que maître de conférences junior en mathématiques. Il publie en 1945 un important article sur la structure des étoiles , dans lequel il introduit une nouvelle méthode pour résoudre les équations déterminant la structure d’une étoile à noyau convectif, et discute de la manière la plus avantageuse d’intégrer les équations d’équilibre stellaire.
Dans un article de 1946, sur la création d’ éléments et la synthèse d’ éléments à partir d’hydrogène, Hoyle a introduit (ou du moins formalisé) le concept de nucléosynthèse dans les étoiles, en s’appuyant sur des travaux antérieurs dans les années 1930 par Hans Bethe. La nucléosynthèse stellaire est le processus de réactions nucléaires se produisant dans les étoiles pour construire les noyaux des éléments les plus lourds , qui sont ensuite incorporés dans d’autres étoiles et planètes lorsque cette étoile « meurt », de sorte que les nouvelles étoiles formées commencent maintenant avec ces éléments plus lourds. , et même des éléments plus lourdspeuvent alors être formés à partir d’eux, et ainsi de suite.
Hoyle a également théorisé que d’autres éléments plus rares pourraient être expliqués par les supernovas , les explosions géantes qui se produisent occasionnellement dans tout l’ univers , dont les températures et les pressions immensément élevées seraient suffisantes pour créer de tels éléments . Remarquablement, il avait trouvé un moyen de tester la théorie de la formation d’étoiles en laboratoire et a pu prouver sa prédiction antérieure selon laquelle le carbone pouvait être fabriqué à partir de trois noyaux d’hélium sans étape de béryllium intermédiaire. Bien que son collègue William Fowler ait finalement remporté le prix Nobel de physique en 1983 pour ses contributions à ce travail, pour une raison quelconque, la contribution originale de Hoyle n’a jamais été reconnue.Dans le cadre de ce travail, Hoyle a invoqué le soi-disant principe anthropique pour faire la prédiction remarquable, basée sur la prévalence sur Terre des formes de vie à base de carbone, qu’il doit y avoir une résonance non découverte dans le noyau de carbone 12 qui facilite sa synthèse dans étoiles . Il a calculé que l’ énergie de cette résonance non découverte était de 7,6 millions d’électron-volts, et lorsque le groupe de recherche de Fowler a finalement trouvé cette résonance, son énergie mesurée était remarquablement proche de la prédiction de Hoyle. C’est aussi ce travail qui a amené Hoyle, athée jusqu’alors, à croire en la main directrice d’un dieu (ce qu’on appellera plus tard « dessein intelligent » ou « mise au point »), lorsqu’il a considéré l’improbabilité statistique de la grande quantité de carbone dans l’ univers , le carbone qui rend possibles les formes de vie à base de carbone telles que les humains. En 1948, Hoyle a été promu maître de conférences en mathématiques à Cambridge et titularisé. Il a publié deux articles sur la cosmologie en régime permanent en 1948, fournissant la seule alternative sérieuse au Big Bang qui concordait avec les principales observations de l’époque. Il a trouvé l’idée que l’ univers avait commencé à être philosophiquement troublant et, avec Thomas Gold et Hermann Bondi (avec qui il avait travaillé sur le radar pendant la Seconde Guerre mondiale), il a soutenu que l’univers était en fait dans un « état stable » . « , malgré la preuve évidente que les galaxies que nous observons s’éloignent les unes des autres. Sa justification reposait sur la création de matière entre legalaxies au fil du temps, de sorte que, même si les galaxies s’éloignent, de nouvelles se développent entre elles pour remplir l’espace qu’elles laissent, de sorte que la densité globale de l’ univers reste plus ou moins constante.
En 1949, Hoyle a commencé une série populaire et souvent répétée d’émissions de radio de la BBC sur l’astronomie, avec des versions diffusées aux États-Unis ainsi que dans un livre « La nature de l’univers ». C’est dans la dernière de ces conférences radiophoniques que Hoyle a inventé l’expression » Big Bang » pour la création de l’ univers , bien que beaucoup de gens pensent qu’il l’a en fait conçue comme une description méprisante d’une théorie qu’il n’a pas lui-même acceptée. En 1957, il publie « The Black Cloud », le premier de nombreux romans de science-fiction.
Il devint professeur Plumian d’astrophysique et de philosophie naturelle à Cambridge en 1958, poste qu’il occupa jusqu’à sa démission en 1972. En 1966, il fonda le célèbre Institut d’astronomie théorique de Cambridge et en fut le directeur jusqu’en 1972, année où il reçut sa chevalerie. Il a reçu de nombreux prix et récompenses tout au long des années 1950, 1960 et 1970, et a été élu dans de nombreuses académies et sociétés savantes, dont la Royal Society of London (1957), l’American Academy of Arts and Science (1964), la National Academy of Sciences des États-Unis (1969) et de la Royal Irish Academy (1977).
Il a démissionné de tous ses postes à Cambridge en 1972, frustré par la politique, et a déménagé dans la relative solitude du Lake District. Cependant, il a continué à publier des théories intéressantes (souvent non conventionnelles ou controversées), telles que celles concernant Stonehenge (qui, selon lui, a été construite dans le but de suivre les orbites du Soleil et de la Lune pour faciliter la prédiction des éclipses solaires et lunaires) , le darwinisme (en 1978, il a décrit la théorie de l’évolution de Charles Darwin comme « fausse » et a soutenu que la sélection naturelle ne pouvait pas expliquer l’évolution) et la paléontologie (il a remis en question l’authenticité de l’archéoptéryx fossile).
Dans les années 1980, il développe et promeut, avec Chandra Wickramasinghe, la théorie de la « panspermie ». C’est l’idée que l’origine de la vie sur Terre doit avoir impliqué des cellules arrivées de l’espace, et que l’évolution sur Terre est entraînée par un afflux constant de virus arrivant de l’espace via des comètes. Il a calculé les chances que la cellule vivante la plus simple se forme à partir d’une soupe primordiale comme infiniment petite, et a décrit cette théorie comme « évidemment un non-sens d’un ordre élevé ».Hoyle est décédé le 20 août 2001, à l’âge de 86 ans, à Bournemouth, en Angleterre, après avoir subi un grave accident vasculaire cérébral le mois précédent.
Fred Hoyle a prouvé que la grande majorité des éléments naturels du tableau périodique étaient fabriqués à l’intérieur des étoiles et distribués dans l’espace par des explosions de supernova.
Fred Hoyle (1915-2001)
Il a inventé l’expression «Big Bang» tout en niant vigoureusement qu’il y en ait jamais eu un. Il a plaidé pour un univers en expansion à l’état stable sans début ni fin.
Scientifique controversé, souvent au franc-parler, il n’a jamais reçu de prix Nobel, même si ses travaux sur la création d’éléments chimiques en méritaient sans aucun doute un.
Il se plaisait à prendre des positions dissidentes sur de nombreuses grandes questions scientifiques : il soutenait que les propriétés physiques et chimiques de l’univers avaient été intelligemment conçues et que la vie sur Terre avait été semée depuis l’espace.
Débuts : Fred Hoyle est né le 24 juin 1915 dans le petit village de Gilstead, en Angleterre, au Royaume-Uni. Son père était Ben Hoyle, un homme d’affaires dans le commerce du tissu. Sa mère était Mabel Pickard, musicienne et ancienne enseignante – elle a enseigné l’arithmétique à Fred avant qu’il ne commence l’école. L’argent était généralement très serré dans la maison Hoyle et Fred était un enfant unique. Bien que Fred connaisse sa table de multiplication de 12 à l’âge de quatre ans, il avait sept ans avant d’apprendre à lire – ses yeux avaient des problèmes de concentration.Fort d’esprit dès son plus jeune âge, il détestait l’idée d’aller à l’école. Il a résisté à partir de l’âge habituel de cinq ans, ne commençant que lorsqu’il y était légalement obligé à six ans; et puis il a détesté ça.
Fred a séché l’école pendant la majeure partie de l’année suivante – cela l’ennuyait – se rappelant plus tard qu’il avait appris plus en allant au cinéma – il en avait pour un sou – et en regardant les gens au travail qu’il n’aurait jamais appris à l’école. À l’âge de huit ans, l’un des jours où il s’est présenté à l’école, son professeur l’a violemment frappé à la tête. Douloureux à la fois du coup et d’un sentiment d’injustice, Fred a refusé de retourner à l’école. Exceptionnellement, les autorités éducatives ont accepté d’autoriser sa mère à l’enseigner à la maison – elle avait, après tout, été elle-même enseignante.
Faire du gaz toxique dans la cuisine : À la maison, Fred a trouvé un livre de chimie et est devenu très enthousiaste à propos du sujet. Il fabrique de la poudre à canon et, voulant se prouver qu’il est un vrai chimiste, il synthétise de la phosphine – un gaz hautement toxique – dans la cuisine de sa mère. À une époque moins soucieuse de la sécurité que la nôtre, il achetait personnellement des produits chimiques tels que de l’acide sulfurique concentré à la pharmacie locale.
Retour à l’école et gagner une bourse :
Ses parents espéraient que Fred pourrait gagner l’une des rares bourses d’études du comté pour fréquenter un lycée. Pour y parvenir, il lui faudrait terminer l’école primaire avec des notes exceptionnelles. Dans cet esprit, et probablement parce qu’il rendait sa mère folle avec ses expériences de cuisine, ses parents inscrivirent Fred à l’école du village d’Eldwick. Il avait maintenant neuf ans.
Son examen de bourse, qu’il a passé à l’âge de 11 ans, ne s’est pas très bien passé. Cependant, il a obtenu de bons résultats en arithmétique et a été invité à un entretien à la Bingley Grammar School. Là, le directeur a appris l’intérêt de Fred pour la chimie et l’a envoyé parler au professeur de chimie. Au début, le professeur avait du mal à croire les expériences que Fred disait avoir faites à la maison, mais Fred les décrivait suffisamment en détail pour que le professeur se rende compte qu’il disait la vérité. Fred a gagné sa bourse. Il devrait maintenant marcher quatre milles pour se rendre à l’école et quatre milles pour rentrer chez lui.
Perdre, puis gagner une bourse universitaire : L’objectif de Fred Hoyle au lycée était de gagner une bourse universitaire. À 17 ans, il atteint son objectif. Bientôt, cependant, on lui a dit que la bourse avait été retirée; nous étions en 1932 et la grande dépression faisait rage : les dépenses d’éducation avaient été réduites. Hoyle avait l’intention d’étudier la chimie à l’Université de Leeds. En colère, il retourna au lycée. Le directeur a convenu qu’il devrait se préparer à gagner une bourse pour l’Université de Cambridge. Hoyle a été surpris quand il a vu à quel point les examens de bourse étaient difficiles – il ne savait même pas par où commencer la plupart des problèmes ! Cependant, en un an, il a pu atteindre le niveau requis et est devenu étudiant de première année à Cambridge en octobre 1933, à l’âge de 18 ans.
Cambridge : Peu de temps après son arrivée à Cambridge, Hoyle a appris que son niveau de mathématiques était trop faible pour une carrière universitaire en chimie ou en physique. Le renforcer serait sa meilleure préparation possible pour un diplôme.
Il est persuadé de se consacrer aux mathématiques dès sa première année. Cela avait un avantage supplémentaire pour Hoyle – cela signifiait qu’il pouvait esquiver les cours de sciences de première année tels que la géologie et la botanique.
En fin de compte, Hoyle n’est pas revenu à la chimie ou à la physique. Il a étudié pour un diplôme de mathématiques. Inspiré par d’anciens mathématiciens de Cambridge tels qu’Isaac Newton et James Clerk Maxwell , Hoyle a décidé que sa véritable vocation était d’appliquer les mathématiques à la physique – la physique théorique. En 1936, près de son 21e anniversaire, il obtient un baccalauréat en mathématiques (avec distinction), remportant le prix de mathématiques appliquées – la qualification parfaite pour un physicien théoricien en herbe.
Refuser un doctorat. pour des raisons fiscales ! : Hoyle a continué à Cambridge, effectuant des recherches théoriques en physique atomique et nucléaire. Il a rempli les conditions pour obtenir un doctorat, puis a choisi de ne pas obtenir son diplôme : s’il l’avait fait, il aurait perdu son statut d’étudiant et aurait été contraint de payer plus d’impôts. En 1939, à l’âge de 23 ans, quatre mois avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, Hoyle devient membre du St. John’s College de Cambridge. En l’absence d’un doctorat. diplôme, il a conservé son statut de contribuable à faible taux d’imposition !
Paul Dirac et l’Astrophysique : Hoyle prévoyait maintenant de mener ses propres travaux de recherche indépendants. Cependant, en tant qu’« étudiant », il avait besoin d’un superviseur officiel. Il se rapproche du grand Paul Dirac , lauréat du prix Nobel de physique en 1933. Dirac était connu pour son aversion pour les étudiants en recherche, mais il a accepté Hoyle. Hoyle se souviendra plus tard avec humour qu’il est devenu l’étudiant qui ne voulait pas de superviseur jumelé avec le professeur qui ne voulait pas d’étudiant.Hoyle a appliqué son expertise en physique nucléaire pour étudier le comportement des étoiles : il travaillait maintenant comme astrophysicien. Son objectif était d’utiliser la composition chimique des étoiles pour comprendre leur comportement.Il travailla dans ce domaine à plein temps jusqu’à l’été 1940, après quoi le travail de guerre devint sa priorité.
Univers à l’état stable contre Big Bang : Pendant son travail en temps de guerre – développer des systèmes radar améliorés – Hoyle était chef d’une section dont les travailleurs comprenaient Hermann Bondi, mathématicien; et Thomas Gold , physicien. Le soir, pour se distraire des sombres réalités de l’effort de guerre, les trois se réunissaient et examinaient la plus grande question de toutes : l’origine de l’univers. Ils ont conclu que l’univers avait existé pour toujours. En 1948, ils ont publié des articles à l’appui de leur position.
Gold a proposé que l’univers soit en expansion parce que, très occasionnellement, un atome d’hydrogène est créé dans l’espace intergalactique à partir de rien. Hoyle a aimé l’idée et a commencé à calculer. Il a découvert que le taux nécessaire de production d’hydrogène serait : »environ un atome par siècle dans un volume égal à l’Empire State Building. »
Finalement, à mesure que l’hydrogène s’accumulerait, il formerait une nouvelle galaxie. Bien que l’idée ait semblé inhabituelle, Hoyle a pensé qu’elle semblait moins inhabituelle qu’un univers entier créé en un instant à partir de rien dans un « Big Bang ».Hoyle lui-même a inventé le terme « Big Bang » comme une description désobligeante de la théorie concurrentielle majeure du modèle de l’état stable : ironiquement, la théorie du Big Bang a été nommée par son plus grand adversaire.
La découverte du fond diffus cosmologique, annoncée par Arno Penzias et Robert Wilson en 1965, a conduit la plupart des astrophysiciens à privilégier le modèle du Big Bang. Bien que Hoyle et ses collègues aient trouvé des moyens ingénieux d’expliquer comment le fond micro-onde pouvait être produit dans un univers à l’état stable, ils n’ont pas réussi à convaincre la plupart des astrophysiciens.
Hoyle n’a jamais abandonné sa croyance dans le modèle de l’état stable ou ses variantes. En fait, ses attaques bien fondées contre la théorie du Big Bang ont poussé ses partisans à améliorer leur compréhension théorique de la physique du Big Bang et à obtenir de meilleures preuves d’observation de son existence.Comment les étoiles ont construit les éléments chimiques – Nucléosynthèse stellaire
Avant Hoyle : Arthur Eddington a proposé pour la première fois que des éléments soient fabriqués dans les étoiles, correctement appelées nucléosynthèse stellaire , en 1920. Il a théorisé que des atomes d’éléments chimiques plus légers pourraient être pressés ensemble pour former des atomes d’éléments plus lourds dans les intérieurs chauds et denses des étoiles. Sa suggestion a été moquée par de nombreux membres de la communauté des physiciens.
En 1928, George Gamow a montré comment la force nucléaire forte peut surmonter la répulsion électrique, permettant aux atomes de noyaux atomiques plus légers de fusionner et de former des éléments plus lourds. En 1939, Hans Bethe a montré que les étoiles produisent de l’énergie par fusion nucléaire – en convertissant l’hydrogène en hélium. La synthèse d’éléments plus lourds que l’hélium restait cependant à expliquer.
Les astrophysiciens croyaient que la nucléosynthèse stellaire était relativement peu importante. Ils ont accepté la théorie de George Gamow selon laquelle les éléments se sont formés très rapidement après la création de l’univers en un éclair.En fait, Gamow avait proposé le Big Bang pour tenter de trouver un mécanisme qui :
- permettre aux éléments de se former
- être distribué à travers l’univers
Célèbre, mais à tort, il a dit de leur formation rapide : « Les éléments ont été cuits en moins de temps qu’il n’en faut pour cuisiner un plat de canard et de pommes de terre rôties. »
Hoyle entre sur le terrain : Pendant la guerre, Hoyle a visité l’Amérique. À Pasadena, il rencontra l’éminent astronome Walter Baade, qui recommanda à Hoyle d’étudier les supernovas.
Hoyle, qui croyait que la clé pour comprendre les étoiles était leur composition chimique, a maintenant commencé à réfléchir à la façon dont les éléments chimiques pourraient être synthétisés lorsqu’une étoile lourde subit les convulsions d’une supernova.
À la fin de la guerre, Hoyle est retourné à Cambridge en tant que professeur de mathématiques. En 1946, son travail commence à porter ses fruits. Il a montré que les noyaux d’étoiles massives pouvaient atteindre des températures et des densités suffisamment élevées pour rassembler des noyaux atomiques chauds et former des éléments lourds tels que le fer.
Si une étoile massive explosait, les éléments qu’elle avait produits seraient distribués dans l’espace.
« Les étoiles qui ont épuisé leur réserve d’hydrogène… entrent dans une phase d’effondrement… Le processus d’instabilité rotationnelle permet aux éléments lourds accumulés dans les étoiles qui s’effondrent d’être distribués dans l’espace interstellaire. »
En 1954, ses équations ont montré comment la composition chimique d’une étoile chaude change à mesure que de nouveaux éléments sont synthétisés. Sa théorie concordait bien avec les observations d’étoiles réelles – en particulier pour la production d’éléments aussi lourds que le sodium. Il a également décrit la théorie de la supernova-shell – la principale source d’éléments naturels plus lourds de l’univers.En 1957, Hoyle et ses collègues ont publié l’un des articles les plus célèbres de l’histoire de l’astrophysique – Synthesis of the Elements in Stars – intitulé de manière informelle l’article B 2 FH d’après les noms de ses auteurs – Burbidge, Burbidge, Fowler et Hoyle. Plus tard, les recherches révolutionnaires de Hoyle en 1954 seraient fréquemment attribuées à tort à l’article classique B 2 FH.
L’article de B 2 FH a expliqué comment les éléments se forment dans les étoiles et a fait des prédictions réussies sur différents environnements dans les étoiles produisant différents isotopes d’éléments.
Aujourd’hui, nous savons que tout sur Terre – y compris le sol, l’eau et la vie – est constitué d’atomes formés dans des étoiles qui explosent ; nous le devons au travail original de Fred Hoyle et de ses collègues ultérieurs.
En 1958, Hoyle est devenu le professeur Plumian d’astronomie à Cambridge.
Dans ses travaux sur la nucléosynthèse stellaire, Hoyle a été frappé par l’improbabilité de l’existence du carbone. Ses calculs ont montré que tout carbone se formant dans une étoile disparaîtrait bientôt pour former de l’oxygène.
Pourtant, le fait même qu’il était là pour examiner le problème signifiait qu’il devait y avoir un processus inconnu responsable du carbone de l’univers. C’était un argument anthropique – c’est-à-dire que les propriétés de l’univers doivent soutenir la vie consciente qui a évolué pour l’observer.
Hoyle a commencé à calculer, essayant d’identifier le processus. Cela l’a amené, en 1953, à faire ce qui semblait être une prédiction farfelue.
Ses calculs ont révélé que si le carbone 12 a une propriété très particulière – un niveau de résonance à 7,65 MeV au-dessus de son état fondamental – alors sa production serait suffisamment accélérée pour tenir compte de son abondance dans l’univers.
Il a demandé à William Fowler (le F dans B 2 FH) de faire des expériences pour trouver ce niveau de résonance. Fowler a refusé, affirmant que le carbone avait déjà été étudié de manière approfondie : un tel niveau n’existait pas. Cependant, Hoyle pouvait être très persuasif quand cela lui convenait, et Fowler a passé plus d’une semaine à chercher le niveau de résonance que Hoyle avait prédit.
Et l’a trouvé ! Une découverte vraiment étonnante et inattendue.
Hoyle croyait que cette découverte avait fait plus que toute autre chose pour convertir les physiciens qui croyaient auparavant que tous les éléments avaient été fabriqués dans un Big Bang à accepter la théorie de la nucléosynthèse stellaire.
La vision de Hoyle sur l’univers a été modifiée par sa prédiction. Il ne croyait pas que la nature aurait pu générer au hasard le niveau d’énergie très précis nécessaire au carbone vital de l’univers, écrivant:
Plutôt que de croire que Dieu a conçu l’univers, Hoyle a émis l’hypothèse que les lois de la physique à notre époque actuelle pourraient avoir été établies par une civilisation antérieure extraordinairement avancée.
L’âge de l’univers : Au début des années 1950, on croyait que l’univers avait environ 4 milliards d’années. Entre 1956 et 1958, Hoyle a utilisé des observations d’étoiles naines blanches pour calculer que notre propre galaxie, la Voie lactée, a au moins 10 milliards d’années. En 1960, lui et William Fowler ont calculé que notre galaxie avait 15 milliards d’années. Aujourd’hui, la Voie lactée est estimée à 13,2 milliards d’années et l’univers à 13,8 milliards d’années.
Panspermie : Hoyle croyait que la vie sur Terre avait d’abord été ensemencée par des organismes de l’espace transportés par des comètes et que l’espace lui-même était rempli de vastes nuages de bactéries. Il croyait que la Terre et les planètes similaires agissent comme des stations d’assemblage où les organismes unicellulaires de l’espace ont la possibilité de produire des formes de vie plus avancées.
Hoyle a soutenu que la théorie de l’évolution par sélection naturelle est fausse : il a affirmé que l’évolution est causée par des virus de l’espace qui fusionnent parfois avec l’ADN existant dans les organismes terrestres pour produire des mutations.
Il croyait que les épidémies de grippe sont causées lorsque la Terre traverse des nuages de virus de la grippe dans l’espace laissés par les queues de comètes. Les virus traversent l’atmosphère terrestre, provoquant des maladies et provoquant parfois des mutations évolutives.
Il serait juste de dire que les idées de Hoyle sur l’évolution et les épidémies de grippe étaient et restent hors de portée des scientifiques traditionnels. Il serait également juste de dire, cependant, que les scientifiques d’aujourd’hui étudient activement le rôle des comètes dans la biochimie de la Terre.
Fred Hoyle (1915-2001)
Astronome et mathématicien anglais qui est surtout connu comme le principal partisan et défenseur de la théorie de l’état stationnaire de l’univers. Cette théorie soutient à la fois que l’univers est en expansion et que la matière est continuellement créée pour maintenir constante la densité moyenne de la matière dans l’espace. Il est devenu l’astronome le plus connu de Grande-Bretagne en 1950 avec ses conférences diffusées sur La nature de l’univers, et il s’est souvenu avoir inventé avec dérision le terme « Big Bang » dans le dernier de ces entretiens. Bien qu’au fil du temps, la croyance en un univers « à l’état stable » comme Hoyle l’avait proposé ait été partagée par de moins en moins de scientifiques en raison de nouvelles découvertes, Hoyle n’a jamais accepté la théorie désormais la plus populaire du « Big Bang » pour l’origine de l’univers.
Fred Hoyle était un astronome anglais surtout connu pour son adhésion à la théorie de « l’état stable » de l’univers et son rejet de la théorie du « big bang ». Il a également écrit de la science-fiction.
https://sci.esa.int/web/home/-/28154-fred-hoyle-astronomer-cosmologist-and-author-1915-2001
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Hoyle/