DICKE ROBERT H. (1916-1997)

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Parmi les astrophysiciens, Dicke occupe une place exceptionnelle : alors que la plupart d'entre eux se spécialisent dans l'observation du ciel et l'interprétation des données ainsi accumulées, il a fait progresser la science la plus fondamentale, en particulier les théories de la gravitation, en élaborant des expériences de physique d'une précision extrême.

Robert Henry Dicke naît le 6 mai 1916 à Saint Louis (Missouri). Il obtient en 1939 un bachelor degree à l'université de Princeton, où il revient en 1946 comme assistant professor, pour ne plus jamais la quitter. Entre-temps, il a soutenu sa thèse de doctorat à l'université de Rochester (1941) et appartenu comme chercheur au Radiation Laboratory du Massachusetts Institute of Technology (1941-1946). En raison de la qualité et de l'originalité de ses travaux, Dicke avance très rapidement dans la hiérarchie de Princeton : professeur de physique en 1955, titulaire de la chaire Cyrus Fogg Brackett de 1957 à 1975, date à laquelle on lui confère la chaire Albert Einstein, dont il est le premier récipiendaire et qu'il occupera jusqu'à sa retraite, en 1984. Il est élu à l'Académie des sciences américaine en 1967 et reçoit de très nombreuses distinctions, en particulier la U.S. Medal of Science (1970). Il meurt à Princeton le 4 mars 1997.

Ce physicien de génie imagine et réalise des dispositifs expérimentaux et entreprend des observations pour soumettre les théories fondamentales, en particulier la relativité générale, aux tests les plus raffinés. Avant d'évoquer ces travaux, rappelons qu'il construisit en 1964, avec ses étudiants P. James E. Peebles et David T. Wilkinson, une antenne radio sensible aux micro-ondes pour tester l'hypothèse de George Gamow selon laquelle un rayonnement universel intense dans ce domaine de fréquence serait la « signature » de la phase dense et chaude consécutive au big bang. Arno A. Penzias et Robert W. Wilson feront fortuitement cette observation un an plus tard ; de ce fait, ils obtiendront en 1978 le prix Nobel de physique, qui aurait pu revenir à Gamow ou à Dicke, le premier pour avoir émis l'idée, le second pour avoir aidé Penzias et Wilson à interpréter leur découverte.

La plupart des travaux de Dicke sont consacrés à une analyse minutieuse des effets expérimentaux susceptibles d'être induits par une théorie de la gravitation. Les tests auxquels il soumet la théorie d'Einstein sont nombreux ; ils vont l'amener, par exemple, à effectuer des mesures très précises du temps de transit de flashs lasers depuis leur émission sur Terre jusqu'à leur retour après réflexion sur la Lune. Mentionnons aussi celui qui relie les anomalies apparentes du mouvement de Mercure avec les écarts à la sphéricité du volume que le Soleil occupe. La relativité générale est la seule théorie à rendre compte de l'avance de 43 secondes d'angle par siècle entre les prédictions et le passage effectif de Mercure à son périhélie. Dicke imagine que le mouvement de cette planète peut être affecté par le caractère non sphérique du Soleil. Il ne parvient pas à remettre en cause la relativité générale, mais il démontre que la structure du Soleil est beaucoup plus complexe qu’on ne l’imaginait.

Dicke ne se contente pas de soumettre la relativité générale à ses expériences scrupuleuses, puisqu'il propose en 1961, avec Carl Brans, une théorie qui remet en cause l'apparente équivalence entre masse inerte et masse gravitationnelle. Selon la théorie de Brans-Dicke, les masses des objets de l'Univers engendreraient un champ susceptible de faire varier l'intensité de la gravité d'un point à un autre. Cette théorie sera abandonnée après qu'un test relatif à la distance Terre-Lune démontra que ce champ n’existe pas. Mais Dicke poursuivra ses investigations sur le principe d'équivalence en réalisant à nouveau l'expérience dite d'Eötvös. Il améliore la précision de cette mesure d’un facteur un milliard !

Si l'étude expérimentale des effets de la gravité est devenue un domaine de la physique en plein essor malgré la faiblesse de l'intensité de ses effets, c'est à Dicke qu'on le doit. On lui doit aussi une des expressions les plus plausibles de ce qu’il est convenu d'appeler le principe anthropique, à savoir q [...]

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  • : directeur de recherche émérite CNRS, Institut d'astrophysique de Paris

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Pour citer l’article

Jean AUDOUZE, « DICKE ROBERT H. - (1916-1997) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 06 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-h-dicke/