Jim Peebles

Jim Peebles

Phillip James Edwin Peebles, CC, OM, FRS (né le 25 avril 1935) est un astrophysicien, astronome et cosmologue théoricien canado-américain qui a obtenu la chaire Albert Einstein en sciences (émérite) à l'Université de Princeton. Il est largement considéré comme l'un des principaux cosmologues théoriciens au monde depuis 1970, avec des contributions théoriques majeures à la nucléosynthèse primordiale, à la matière noire, au fond diffus cosmologique et à la formation des structures.

Peebles a reçu la moitié du prix Nobel de physique en 2019 pour ses découvertes théoriques en cosmologie physique. Il a partagé le prix avec Michel Mayor et Didier Queloz pour leur découverte d'une exoplanète en orbite autour d'une étoile semblable au Soleil. Bien qu'une grande partie de ses travaux porte sur le développement de l'univers depuis ses premières secondes, il est plus sceptique quant à ce que nous pouvons savoir sur le tout début, et a déclaré : « Il est très malheureux que l'on pense au commencement alors qu'en fait, nous n'avons aucune bonne théorie sur une chose telle que le commencement. »

Peebles s'est décrit lui-même comme un agnostique convaincu.

Jeunesse

Peebles est né le 25 avril 1935 à St. Vital, dans l'actuelle Winnipeg, au Manitoba (Canada), fils d'Ada Marion (Green), femme au foyer, et d'Andrew Charles Peebles, qui travaillait pour la Bourse des grains de Winnipeg. Il a obtenu sa licence en sciences à l'Université du Manitoba. Il a ensuite poursuivi des études supérieures à l'Université de Princeton, où il a obtenu son doctorat en physique en 1962, terminant une thèse de doctorat intitulée « Tests observationnels et problèmes théoriques liés à la conjecture selon laquelle la force de l'interaction électromagnétique pourrait être variable » sous la direction de Robert Dicke. Il est resté à Princeton durant toute sa carrière. Peebles a été membre de la School of Natural Sciences à l'Institute for Advanced Study durant l'année universitaire 1977-78 ; il a effectué des visites ultérieures en 1990-91 et 1998-99.

Carrière académique

La majeure partie des travaux de Peebles depuis 1964 s'est concentrée sur le domaine de la cosmologie physique afin de déterminer les origines de l'univers. En 1964, il y avait très peu d'intérêt pour ce domaine et il était considéré comme une « impasse », mais Peebles est resté déterminé à l'étudier. Peebles a apporté de nombreuses contributions importantes au modèle du Big Bang. En 1965, Peebles, avec Dicke et deux autres physiciens de Princeton, a relié le rayonnement du fond diffus cosmologique découvert par Arno Allan Penzias et Robert Woodrow Wilson à un événement de refroidissement de plasma dans l'univers primordial. Cette connexion a fait sensation, menant à une large acceptation du modèle du Big Bang parmi les astronomes et les physiciens. Peebles a ensuite utilisé la température de ce rayonnement, 3K, pour calculer la première estimation précise de l'abondance élémentaire primordiale basée sur la physique nucléaire et l'expansion cosmique, un modèle appelé nucléosynthèse du Big Bang.

En plus d'apporter des contributions majeures à la matière noire et à l'énergie noire, il a été le principal pionnier de la théorie de la formation des structures cosmiques dans les années 1970. Bien avant que ce soit considéré comme une branche sérieuse et quantitative de la physique, Peebles étudiait la cosmologie physique et a beaucoup fait pour établir sa respectabilité. Peebles a déclaré : « Ce n'était pas une étape unique, une découverte critique qui a soudainement rendu la cosmologie pertinente, mais le domaine a progressivement émergé à travers un certain nombre d'observations expérimentales. Clairement, l'une des plus importantes au cours de ma carrière fut la détection du rayonnement du fond diffus cosmologique (CMB) qui a immédiatement attiré l'attention [...] tant des expérimentateurs intéressés à mesurer les propriétés de ce rayonnement que des théoriciens, qui se sont joints à l'analyse des implications ». Sa citation du prix Shaw déclare : « Il a posé les bases de presque toutes les recherches modernes en cosmologie, tant théoriques qu'observationnelles, transformant un domaine hautement spéculatif en une science de précision. »

Peebles a un long historique d'innovation dans les idées fondamentales, qui seraient étudiées plus tard de manière approfondie par d'autres scientifiques. Par exemple, en 1987, il a proposé le modèle baryonique à isocourbure primordiale pour le développement de l'univers primordial. De même, Peebles a contribué à établir le problème de la matière noire au début des années 1970. Peebles est également connu pour le critère d'Ostriker-Peebles, relatif à la stabilité de la formation galactique.

L'œuvre de Peebles a été reconnue par sa nomination en tant que lauréat du prix Nobel de physique 2019, « pour des découvertes théoriques en cosmologie physique » ; Peebles a partagé la moitié du prix avec Michel Mayor et Didier Queloz qui avaient été les premiers à découvrir une exoplanète autour d'une étoile de la séquence principale.

Peebles a été élu membre de l'Académie américaine des arts et des sciences en 1977 et membre de l'Académie nationale des sciences en 1988.

Honneurs

Récompenses

- Membre (Fellow) de la Société américaine de physique (1964)

- Conférence Henry Norris Russell (1993)

- Médaille d'or de la Royal Astronomical Society (1998)

- Prix Gruber en cosmologie (2000), avec Allan Sandage

- Membre de la Société américaine de philosophie (2004)

- Prix Crafoord avec James E. Gunn et Martin Rees (2005)

- Membre de l'Ordre du Manitoba (2017)

- Élu Legacy Fellow de la Société américaine d'astronomie en 2020.

- Nommé par la Carnegie Corporation de New York comme lauréat du prix Great Immigrants en 2021.

- Prix Golden Plate de l'American Academy of Achievement (2024)

Nommé en son honneur - Astéroïde 18242 Peebles

Publications

- Peebles, P.J.E. (1971). Physical Cosmology. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1980). Large-Scale Structure of the Universe. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1992). Quantum Mechanics (1st Printing ed.). Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (1993). Principles of Physical Cosmology (n ed.). Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (2009). Finding the Big Bang (1st ed.). Cambridge University Press.

- Peebles, P.J.E. (2020). Cosmology's Century. Princeton University Press.

- Peebles, P.J.E. (2022). The Whole Truth. Princeton University Press.