Une histoire de la gravité. Avec Isaac Newton et Émilie du Châtelet

Françoise Combes - - © Patrick Imbert / Collège de France

L’étude de la mécanique céleste connaissait un point culminant avec la publication des Principa Mathemetica de Newton, qui accède à la notoriété grâce à la traduction d’Émilie du Châtelet. Trois siècles plus tard, la recherche récente sur la matière et l’énergie noires questionne la gravitation newtonienne et la relativité générale d’Einstein.

Descartes parlait de turbulence, les tourbillons entraînaient les planètes dans leurs orbites. Newton établit la force de gravité universelle, qui fait tomber la pomme et tourner les planètes. En France, c’est Émilie du Châtelet qui a fortement contribué à faire accepter les idées de Newton, par sa traduction des Principia Mathematica, encore la meilleure aujourd’hui. Avec la précision des mesures, des anomalies comme dans l’avance du périhélie de Mercure ont conduit à la révolution d’Einstein et de la relativité générale, où la gravité est due à la déformation de l’espace. Aujourd’hui, la détection des ondes gravitationnelles après la fusion de trous noirs vient confirmer les prédictions d’Einstein. Pourtant, la présence de matière et d’énergie noires pourrait conduire à une nouvelle compréhension de la gravité.

Par Françoise Combes, titulaire de la chaire Galaxies et cosmologie, Collège de France

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Françoise Combes est titulaire de la chaire Galaxies et cosmologie depuis 2014. Astrophysicienne à l’Observatoire de Paris, membre de l’Académie des sciences, elle a été directrice adjointe du Laboratoire de physique de l’ENS-PSL de 1985 à 1989. Elle a été présidente de la Société française d’astronomie et d’astrophysique (2002-2004) et a dirigé le Programme national galaxies du CNRS (2001-2008). Elle est éditrice de la revue européenne Astronomy & Astrophysics. Ses activités de recherche sont consacrées à la formation et à l’évolution des galaxies, dans un contexte cosmologique. Par ses simulations numériques, elle a été la première à découvrir le mécanisme permettant de former des bulbes dans les galaxies spirales, par des résonances verticales des barres stellaires. Elle a également été pionnière dans les absorptions moléculaires devant des quasars éloignés, conduisant à des contraintes sur la variation des constantes fondamentales. Elle a reçu la médaille d’or 2020 du CNRS ainsi que le prix international Pour les Femmes et la Science L’Oréal-UNESCO 2021.

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