{"id":561,"date":"2016-05-02T14:21:17","date_gmt":"2016-05-02T12:21:17","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.futura-sciences.com\/barrau\/?p=561"},"modified":"2016-05-03T11:22:37","modified_gmt":"2016-05-03T09:22:37","slug":"tester-principe-dequivalence-satellite-microscope","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/barrau\/2016\/05\/02\/tester-principe-dequivalence-satellite-microscope\/","title":{"rendered":"Pourquoi tester le principe d\u2019\u00e9quivalence ? Le satellite Microscope."},"content":{"rendered":"

Le satellite Microscope a \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9, il y a peu, par une fus\u00e9e Soyouz pour tester le principe d\u2019\u00e9quivalence. Qu\u2019est-ce que cela et pourquoi vouloir am\u00e9liorer la pr\u00e9cision d\u2019une mise \u00e0 l\u2019\u00e9preuve de cet \u00e9l\u00e9ment central de la physique d\u00e9j\u00e0 fort bien confirm\u00e9 par de multiples exp\u00e9riences ?<\/p>\n

Le principe d\u2019\u00e9quivalence est le constat suivant : tous les corps chutent de la m\u00eame mani\u00e8re dans le champ gravitationnel, quelles que soient leurs masses. Il joue donc un r\u00f4le central dans la construction de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9ral car c\u2019est \u00e0 partir de celui-ci qu\u2019Einstein comprend que, parce que la gravit\u00e9 est la m\u00eame pour tous, il est peut-\u00eatre possible de la d\u00e9crire comme une d\u00e9formation de l\u2019espace-temps – qui, pr\u00e9cis\u00e9ment, nous contient tous – plut\u00f4t que comme une force agissant sur les objets.<\/p>\n

\"Satellite
Satellite Microcsope. Copyrigths CNES. (Illustration de D. Ducros)<\/figcaption><\/figure>\n

<\/p>\n

Depuis le XVI\u00e8me si\u00e8cle, ce principe a \u00e9t\u00e9 test\u00e9 \u00e0 de multiples reprises et aucune mise en d\u00e9faut n\u2019a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9e. La pr\u00e9cision atteinte aujourd\u2019hui est de l\u2019ordre de un pour mille milliard ! C\u2019est excellent, le principe est tr\u00e8s bien confirm\u00e9. Ce qu\u2019il veut finalement dire, c\u2019est que localement (disons dans un volume de taille raisonnable) il est impossible de distinguer le champ gravitationnel d\u2019une acc\u00e9l\u00e9ration. Je suis en ce moment assis sur ma chaise parce que, dit-on, le champ gravitationnel de la Terre m\u2019y contraint (je ne flotte pas dans la pi\u00e8ce). Mais s\u2019il n\u2019y avait plus de gravit\u00e9 et que mon bureau \u00e9tait acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 vers le haut, je ressentirais exactement la m\u00eame chose.
\nC\u2019est l\u2019abandon du champ de gravitation au profit de cette acc\u00e9l\u00e9ration \u00e9quivalente qui va conduire aux effets subtils de courbure (car l\u2019\u00e9quivalence n\u2019est que locale) que la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale met en \u00e9vidence.<\/p>\n

\"Illustration
Illustration de l’\u00e9quivalence entre champ gravitationnel et acc\u00e9l\u00e9ration (dessin du Dutch Experiment Support Center)<\/figcaption><\/figure>\n

Cependant, comme soulign\u00e9 dans cet article<\/a>, il y a de bonnes raisons th\u00e9oriques de questionner le principe d\u2019\u00e9quivalence. Il n\u2019est d\u2019ailleurs pas strictement un principe mais plut\u00f4t, dans la formulation actuelle, une cons\u00e9quence de la premi\u00e8re des deux hypoth\u00e8ses de base de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale. Ces hypoth\u00e8se sont, d\u2019abord, le couplage universel des champ de mati\u00e8re avec une unique m\u00e9trique (c\u2019est-\u00e0-dire une structure g\u00e9om\u00e9trique) et, ensuite, la loi d\u2019\u00e9volution de cette m\u00e9trique. Il faut bien voir que la relativit\u00e9 s\u2019accompagne d\u2019une le\u00e7on aux cons\u00e9quences philosophiques immense : l\u2019invariance de fond. Autrement dit, il n\u2019existe plus de structures absolues et statiques pour d\u00e9crire l\u2019espace-temps.<\/p>\n

\"La
La d\u00e9(con)struct(urat)ion de la couleur, des lin\u00e9aments et de la perspective est-elle une suggestion de l\u2019absence de structure fig\u00e9e ? (dessin de Lucile Bienvenu)<\/figcaption><\/figure>\n

Cette diminution du nombre des structures absolues apparaissant dans les th\u00e9ories, au profit d\u2019entit\u00e9s dynamiques ou \u00e9lastiques n\u2019est pas le seul appanage de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale et semble \u00eatre une direction claire de la physique th\u00e9orique depuis un si\u00e8cle environ. (Les \u00e9ventuelles cons\u00e9quences – f\u00fbt-ce au sens d\u2019une invitation \u00e0 la r\u00e9flexion – dans les champs politiques et ontologiques restent \u00e0 explorer et je les crois fascinantes \u2026) Or, implicitement, le principe d\u2019\u00e9quivalence suppose que les constantes de couplage (les param\u00e8tres fondamentaux de la physique) sont non dynamiques ! Il induit donc une tension ou une asym\u00e9trie entre le caract\u00e8re \u00e9volutif de la structure m\u00eame de l\u2019espace-temps, qui est le coeur de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, et cette rigidit\u00e9 des autres param\u00e8tres.<\/p>\n

Il y a une cinquantaine d\u2019ann\u00e9e, Dicke a en effet montr\u00e9 que si les constantes de couplage variaient spatialement, autrement dit \u00e9taient dynamiques, alors des corps de compositions diff\u00e9rentes devraient tomber diff\u00e9remment et donc violer le principe d\u2019\u00e9quivalence. En ce sens, avec une certaine ironie, on pourrait donc dire que la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, n\u00e9e du principe d\u2019\u00e9quivalence, sugg\u00e8re en fait l\u2019\u00e9ventualit\u00e9 d’une remise en cause de celui-ci !
\nLa th\u00e9orie des cordes pr\u00e9dit un tel comportement dynamique des constantes mais une violation du principe d\u2019\u00e9quivalence ne serait pas pour autant une \u00ab preuve \u00bb de la th\u00e9orie des cordes, ni m\u00eame une indication tr\u00e8s forte en ce sens. Mais ce serait sans aucun doute un signe tr\u00e8s excitant de \u00ab nouvelle physique \u00bb.<\/p>\n

Autant de bonnes raisons de suivre les mesures du satellite Microscope.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Le satellite Microscope a \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9, il y a peu, par une fus\u00e9e Soyouz pour tester le principe d\u2019\u00e9quivalence. Qu\u2019est-ce que cela et pourquoi vouloir am\u00e9liorer la pr\u00e9cision d\u2019une mise \u00e0 l\u2019\u00e9preuve de cet \u00e9l\u00e9ment central de la physique d\u00e9j\u00e0 fort bien confirm\u00e9 par de multiples exp\u00e9riences ? Le principe d\u2019\u00e9quivalence est le constat suivant … Continuer la lecture de Pourquoi tester le principe d\u2019\u00e9quivalence ? Le satellite Microscope.<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":564,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[8],"tags":[81,80,66],"class_list":["post-561","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-cosmos","tag-microscope","tag-principe-dequivalence","tag-relativite-generale"],"yoast_head":"\nPourquoi tester le principe d\u2019\u00e9quivalence ? 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