Explication de la gravité et ses potentielles applications

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La gravité est une - force - bien connu de l'humanité depuis que l'homme a su penser. Il est assez aisé d'imaginer que les premiers hommes ont du apprendre, souvent à leur dépend, qu'il valait mieux éviter de sauter du haut d'un arbre ou d'une falaise à moins que le but fut de mettre fin à son existence.

Cette bonne vieille gravité était donc perçue comme la force qui clou au sol l'ensemble des objets d'une planète, nous interdisant ainsi de pouvoir voler dans les cieux comme les oiseaux. Mais la compréhension de cette « force », bien qu'elle ait été connue de tout temps est restée pendant très longtemps un véritable mystère.

Il fallu attendre la mise en place des équations de Newton, grand mathématicien et physicien, entre 1665 et 1675, pour pouvoir faire des prédictions quand à l'impact de la gravité sur les objets qui nous entourent. Grace à ses équations, il nous fut alors possible de pouvoir prévoir à l'avance combien de temps allait mettre un corps pour toucher le sol en le lâchant du haut d'une falaise sans avoir à le jeter ou encore quelle serait sa vitesse en touchant le sol. Ceux sont les mêmes équations qui nous permettent aujourd'hui de décrire le mouvement d'une balle de baseball et ainsi d'améliorer le jeu des joueurs de baseball.

Cependant, malgré la découverte de ces équations par Newton, leur fonctionnement est resté complètement hors de porté de la compréhension humaine jusqu'à ce qu'Einstein fasse une découverte fondamentale autour de 1915. Jusqu'à ce jour, il était communément admis que la lumière se déplaçait en ligne droite dans l'espace. Or l'expérience imaginée par Einstein permis de mettre en évidence que la lumière était légèrement déviée lorsqu'elle se trouvait à proximité du soleil. Ce qui sous-entend que l'espace autour du soleil se trouve déformé.

C'est cette découverte qui donna l'idée à Einstein de mettre en place une modélisation de l'univers en quatre dimensions qu'il baptisa Espace-temps. La gravité, perçu alors comme une force classique, changea de statut pour se retrouver n'être que la manifestation géométrique de l'espace lui-même. La représentation mentale d'un tel modèle n'est pas très compliquée. Pour cela, imaginez une toile parfaitement tendu mais suffisamment élastique pour pouvoir se déformer si vous y posé dessus une boule dont le poids est assez important. La présence d'une telle boule engendrerait une telle déformation de la toile que tous les « petits » objets se trouvant à proximité de cette boule se trouveraient attirés vers cette boule.

Bien entendu, dans cette représentation assez simpliste, les boules représentent les planètes, les soleils ou les étoiles. Einstein est allé encore plus loin dans sa modélisation en supposant l'existence d'objets dans l'espace tellement lourd que la déformation qu'ils engendreraient ferait que tous « objets » (la lumière y compris) passant à proximité de cette déformation seraient inexorablement aspirés dans cette déformation. Ce fut la première véritable théorie présupposant l'existence de troue noir. Il fallu attendre encore quelques décennies pour que l'existence de tels troues noirs fut validée par la réalisation d'expériences et de mesures.

Mais la théorie d'Einstein a soulevé bien d'autres questions ... Par exemple, pour pouvoir réaliser un voyage interplanétaires, il faudrait être en mesure de créer des vaisseaux capables de parcourir des distances astronomiques dont une seule existence humaine n'en verrait pas le jour. On voit ici la difficulté que cela impliquerait et l'imagination fertile de nombreux écrivains nous a déjà donné de nombreuses idées pour y remédier.

Les plus farfelus seraient ainsi de développer une technologie permettant d'allonger la durée de vie de l'humanité. Cette idée présente beaucoup d'attrait mais semble bien loin d'être réalisable. Nous pourrions aussi essayer de développer une technologie permettant aux passagers d'un tel « navire » d'être mis dans un état d' « hibernation » durant la durée du voyage ... Mais une telle technologie, que nous appelons la cryogénisation, reste à ce jour inaccessible. Pourquoi ne pas construire alors un vaisseau « ville », autonome en énergie et atmosphère ? Une telle idée semblerait peut-être la plus « simple » à mettre en oeuvre.

Mais la mise en place de la relativité générale d'Einstein a permis aux penseurs de notre temps d'imaginer un autre moyen de réaliser ces voyages interplanétaires. S'il semble aujourd'hui impossible de parcourir de telles distances, ne serait-il pas possible de réduire ces distances en empruntant des « raccourcis » ?

En effets, on a vu que la présence de planètes engendrait des déformations de l'espace. Il se pourrait ainsi que deux déformations suffisamment proches l'une de l'autre puissent en venir à se rejoindre et ainsi créer un passage reliant le voisinage d'une planète à celui d'une autre. Oubliées alors les distances astronomiques, il serait entièrement concevable d'aller jeter un oeil à ce qui ce passe de l'autre côté de l'univers sans avoir à développer des technologies qui nous sont éloignées de milliers voir de millions d'années.

Pour conclure cet article, je dirais que la Théorie de la Relativité d'Einstein n'a pas fini de faire parler d'elle et nous réserve surement encore de belles ouvertures pratiques.

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Complément : Einstein gravité



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