HOYLE FRED (1915-2001)

C'est avant tout pour ses contributions au développement de la cosmologie moderne – en particulier, le modèle de l'état stationnaire et la théorie de la nucléosynthèse – que le Britannique Fred Hoyle s'est rendu célèbre. Il a également effectué de nombreux travaux sur les étoiles supermassives, la structure des étoiles, la théorie de l'accrétion, le décalage vers le rouge des quasars. En 1939, Fred Hoyle devient membre du St. John's College de l'université de Cambridge, où il sera professeur « Plumian » d'astronomie et de philosophie expérimentale de 1958 à 1972 ; titulaire de la chaire Sherman Fairchild du California Institute of Technology en 1974, professeur en résidence au titre de la bourse Andrew D. White à l'université Cornell (Ithaca, N.Y.) de 1972 à 1979, il a occupé jusqu'à sa mort une chaire à 1'université de Cardiff. Il assura la présidence de la Royal Astronomical Society en 1973. Par ailleurs, il a écrit de nombreux ouvrages scientifiques et des livres de vulgarisation renommés. Fred Hoyle est le fondateur de l'Institute of Theoretical Astronomy de Cambridge qu'il dirigera de 1967 à 1973. De nombreuses distinctions lui ont été décernées, dont la médaille d'or de la Royal Astronomical Society (1968), le prix Kalinga (1968), la médaille royale de la Royal Society (1974), le prix Crafoord de l'Académie royale des sciences de Suède (avec Edwin Salpeter, 1997). Membre de la Royal Society, il reçut le titre d'écuyer (Knight) en 1972.

La théorie de l'état stationnaire

Né le 24 juin 1915 à Bingley, dans le Yorkshire (aujourd'hui le West Yorkshire), Fred (Frederick) Hoyle étudie les mathématiques et la physique théorique à Cambridge de 1933 à 1939. Lorsque les hostilités éclatent, il s'engage dans la Royal Navy pour travailler au développement du radar au centre de recherche ultrasecret de Witley. Il y rencontre deux physiciens d'origine autrichienne, Hermann Bondi et Thomas Gold. Tous trois passionnés de cosmologie, ils considèrent avec scepticisme le modèle standard de l'Univers, alors – et encore aujourd'hui – généralement accepté, celui du big bang. Ce modèle, élaboré, notamment, par Alexandre Friedman et Georges Lemaître, est fondé sur la théorie de la relativité générale ; il postule que la relation entre la distance et la vitesse de récession des galaxies, établie grâce aux observations d'Edwin P. Hubble, indique que l'Univers est en expansion constante, et qu'il a eu un commencement. Pour Bondi, Gold et Hoyle, cette idée de commencement est, d'un point de vue philosophique, inacceptable. À l'époque, le modèle standard achoppait à une difficulté sérieuse : d'après les estimations de Hubble, l' âge de l'Univers devait être d'environ deux milliards d'années ; or, les données géologiques conduisaient à un âge de la Terre d'au moins quatre milliards d'années. En 1952, Walter Baade devait relever une erreur dans l'estimation de Hubble, et il aboutissait, pour l'âge de l'Univers, à quatre milliards d'années. De nos jours, l'âge estimé de l'Univers – treize milliards d'années – élimine totalement la difficulté, mais cette question était alors cruciale et les discussions de Bondi, Gold et Hoyle à Witley allaient les amener à formuler, quelques années plus tard, leur propre théorie cosmologique : le modèle de l'état stationnaire.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, et dans les quelques années qui suivent la fin des hostilités, Hoyle publie plusieurs études sur la théorie de l'accrétion et sur la théorie de la structure stellaire, en particulier pour les étoiles géantes et les naines blanches. Ses travaux sur l'accrétion, réalisés en collaboration avec Raymond A. Lyttleton et[...]