L'univers d'Einstein | ||||
La physique au 19ème | Mise à jour 01 juin 2013 | |||
La physique a fait au 19ème siècle des progrès saisissants et la communauté des physiciens entre, en ce début du 20ème siècle, dans un débat passionné sur les lois fondamentales de l'Univers. D'un côté les partisans d'un monde mécanique obéissant aux lois de Newton et de l'autre les partisans d'un monde basé sur l'électricité et le magnétisme. A cette époque on parle d'éther présent dans tout l'espace, dans lequel se propage les phénomènes électromagnétiques et gravitationnels. Einstein et la théorie de la relativité restreinte va rentrer dans ce débat dès 1905. | D'un seul coup il unifie les cieux et la Terre en une théorie unique qu'il appelle 'gravité'. |
Image : C'est grâce à la gravité que le Soleil a capté 99,86% de la masse totale de la poussière et du gaz de la nébuleuse originelle. Jupiter, la plus grosse planète du système, a capté 71% de la masse restante. Les autres planètes se sont partagées le résidu de cette évolution gravitationnelle, c'est-à-dire 0,038% de la masse totale. | ||
L'univers d'Einstein | ||||
Avec Newton il y avait un problème, si ses lois décrivent la force de la gravité avec une grande précision, Newton dissimule pourtant un secret embarrassant, il n'a pas la moindre idée de la façon dont la gravité fonctionne. Ce n'est qu'au début du 20ème siècle qu'un petit employé du bureau suisse des inventions techniques va apporter une nouvelle vision de la gravité. Tout en étudiant les demandes de brevet, Albert Einstein médite sur le comportement de la lumière, il est loin de se douter que sa rêverie sur la lumière l'amènera à résoudre le mystère de la nature de la gravité. A l'âge de 26 ans Einstein fait une découverte stupéfiante. La vitesse de la lumière est une sorte de limite de vitesse cosmique, une vitesse que rien dans l'Univers ne peut dépasser. | Immédiatement on ressentirait l'effet de la destruction du soleil, mais Einstein voyait un énorme problème dans la théorie de Newton. Il savait que la lumière se propage pas instantanément, il faut aux rayons du soleil 8 mn pour parcourir les 150 millions de km qui le sépare de la Terre. Or, il a démontré que rien, pas même la gravité ne peut voyager plus vite que la lumière. | ![]() Image : La théorie de Newton prédit qu'en cas de destruction du soleil, les planètes sortiraient immédiatement de leurs orbites pour dériver dans l'espace. Newton envisageait la gravité comme une force agissant instantanément à n'importe quelle distance. | ||
Le tissu déformé de l'espace temps | ||||
Einstein a fini par envisager les 3 dimensions de l'espace et la dimension unique du temps, comme liées dans un même tissu d'espace temps. Il espérait que cette compréhension de la géométrie de ce tissu quadridimensionnel d'espace temps lui permettrait de parler tout simplement d'objets évoluant le long des surfaces de cet espace temps. Comme la surface d'un trampoline, ce tissu unis et déformé est distendu par des objets lourds tels que les planètes et les étoiles et c'est cette déformation ou courbure de l'espace temps, qui crée ce que l'on ressent comme la gravité. Une planète comme la Terre est maintenant en orbite non parce que le Soleil la contrôle et de façon instantanée s'en empare comme dans la théorie de Newton, mais simplement parce qu'elle suit les courbes du tissu spatial, courbe causée par la présence du Soleil. Avec cette nouvelle compréhension de la gravité nous savons maintenant que si le Soleil disparait, comme dans notre catastrophe cosmique, la perturbation gravitationnelle qui en résulte, va former une vague qui se propagera à travers le tissu spatial de la même manière que des ondulations à la surface de l'eau, quand on jette un galet dans une mare. | De plus Einstein calcule que ces ondulations de gravité voyagent exactement à la vitesse de la lumière. | ![]() Image : Avec sa nouvelle approche, Einstein résout le conflit avec Newton qui est de savoir, à quelle vitesse la gravité se propage. Einstein va donner au monde une nouvelle image de ce qu'est réellement la force de gravitation. Article inspiré par le film de David Hickman "Ce qu'Einstein ne savait pas encore". |