Entre pragmatisme et curiosité

Toujours à la recherche de nouveaux outils plus perfectionnés, Lemaître demande à son Université d’acheter une nouvelle machine : la Elliott 802, le premier ordinateur binaire de l’Université. Cet ordinateur est également le dernier que Lemaître manipulera. 

D’août 1932 à février 1933, alors qu’il commence à être reconnu pour ses recherches en cosmologie, Lemaître effectue un voyage aux États-Unis où il participe à des conférences et rencontre d’autres chercheurs. Il séjourne alors quelque temps au M.I.T. et travaille avec un jeune professeur associé : Manuel Vallarta (qui avait fait partie de son jury de thèse au MIT en 1925-1926). Les deux scientifiques vont utiliser le Differential Analyser, un calculateur analogique, pour s’aider dans leurs recherches. Cette machine, dont la construction fut terminée en 1931, permet d’intégrer des systèmes d’équations différentielles ordinaires et d’en représenter graphiquement les solutions. Les deux physiciens vont mettre à profit les capacités du Differential Analyser pour étudier le comportement des particules chargées en contact avec la magnétosphère terrestre.

L’utilisation du Differential Analyser au début de sa carrière montre au scientifique belge toutes les potentialités des machines à calculer. Cette expérience ne fait qu’accroître son intérêt pour le calcul et les machines. Le potentiel de celles-ci est immense et il ne peut se passer d’elles pour ses travaux. C’est donc par envie et curiosité, mais également par nécessité que Georges Lemaître utilise les machines à calculer. Ses domaines de recherches requièrent des calculs très élaborés qu’elles seules peuvent résoudre.

Les notes de lecture de Lemaître concernant l’ouvrage d’Élie Cartan « Leçons sur les invariants intégraux ». Ses lectures durant la Seconde Guerre vont fortement influencer ses futures recherches.

Durant la Seconde Guerre mondiale, la Belgique est occupée par les Allemands. Lemaître et sa famille, comme bon nombre de Belges partent en exode. Le périple de la famille Lemaître est cependant mis à mal par l’avancée rapide des troupes allemandes en territoire français et Georges Lemaître doit rentrer à Louvain. Les quatre années d’Occupation le privent de ses échanges avec la communauté scientifique internationale. Isolé, il perd le fil des avancées scientifiques récentes. En physique notamment, un fossé s’est creusé entre Lemaître et les scientifiques qui ont pu continuer à bénéficier des échanges internationaux.

Cependant, la guerre permet à Georges Lemaître de se plonger dans d’autres lectures qui ne sont pas liées à la cosmologie. Il retrouve alors les écrits de Poincaré (Les méthodes nouvelles de la mécanique céleste, 1892), de Cartan (Leçons sur les invariants intégraux, 1922), et de Lagrange (Mécanique analytique, 1788). Ces lectures réveillent son intérêt pour les orbites des particules chargées et l’orientent vers des domaines davantage liés au calcul.

Les graphes correspondant aux évolutions temporelles du facteur d’échelle de distances dans l’Univers dessinées par Lemaître au tout début de sa carrière en 1927. Après la Deuxième Guerre mondiale, Lemaître réoriente ses recherches.

Après la guerre et au cours des deux décennies suivantes, ses recherches cosmologiques qui l’ont rendu célèbre ne constitueront plus le point central de son travail, même s’il continue de publier et de donner des conférences à leur sujet.

Lemaître va alors se pencher davantage sur d’autres questions liées intimement à son hypothèse de l’atome primitif. Ses nouvelles recherches, qui se situent dans le prolongement des anciennes, vont alors s’orienter plus vers la mécanique ainsi que vers le calcul numérique. Elles nécessitent l’utilisation de machines à calculer de plus en plus performantes.