Gravity B comfirme l'effet Lense-Thirring (relativité)

[Spirit]

Gravity B a été lancé en 2004. Ce satellite de la NASA a mesuré pendant 1 an et demi les infimes déviations subies en raison d’effets prédits par la théorie de la relativité.
Après 5 ans d'analyse des mesures réalisées, des scientifiques de l’Université de Stanford ont confirmé la justesse des travaux d’Albert Einstein.

C’est en 1916 qu’Albert Einstein a mis un point final à sa fameuse théorie de la relativité générale. Bardée d’équations tensorielles avec des forêts d’indices et faisant usage de la géométrie des espaces courbes à n dimensions, la théorie semblait formidable pour beaucoup. La légende raconte qu’Arthur Eddington, le célèbre astrophysicien ayant apporté la première preuve de la théorie de la relativité générale, se serait vu ainsi apostropher par un de ses collègues : « Eddington, vous devez être l’un des trois hommes sur Terre à comprendre la théorie d’Einstein ». Devant le silence de Sir Arthur, celui-ci ajouta : « Ne soyez pas modeste Eddington », et l’astrophysicien de répliquer : « Au contraire ! Je cherche qui peut bien être ce troisième homme ! ».

Certainement, la phrase attribuée à Sir Arthur n’était pas du tout le reflet de la réalité car dès 1916, plusieurs physiciens, astronomes et mathématiciens ont commencé à publier des travaux importants sur le sujet. Il y eut d’abord Karl Schwarzschild, qui découvre la même année sa célèbre solution contenant en germe la théorie des trous noirs, ainsi que l'astronome hollandais Willem De Sitter qui prédit ce que l’on appelle aujourd’hui l’effet Einstein-De Sitter. Quelques années plus tard, Josef Lense et Hans Thirring découvrent que la rotation d’un objet génère un effet particulier sur l’espace-temps environnant.

Voici un petit article traitant du sujet

WASHINGTON - WASHINGTON - La théorie générale de la relativité de Einstein a été vérifiée par une expérience de la Nasa et de physiciens américains qui ont pu mesurer avec une grande précision les effets de la gravité de la Terre sur l'espace et le temps.

"Imaginez notre planète comme si elle était immergée dans du miel et qu'elle tournait sur son axe en orbite autour du soleil, le miel se trouvant autour se déformerait", explique Francis Everitt, un physicien de l'université de Stanford en Californie (ouest), ajoutant : "C'est la même chose avec l'espace et le temps".

Il a dirigé cette expérience, baptisée "Gravity Probe B", qui a consisté à utiliser quatre gyroscopes ultra-précis à bord d'un satellite lancé en avril 2004 pour mesurer deux postulats clé de la célèbre théorie publiée par Einstein en 1905.

Le premier est l'effet, dit géodétique, ou la déformation de l'espace et du temps autour d'un objet exerçant une force gravitationnelle.

Le second est la quantité d'espace et de temps qu'un tel objet affecte en tournant sur lui-même.

Le satellite était pointé en direction d'une seule étoile, IM Pegasi, tout en étant sur une orbite polaire autour de la Terre.

Si la gravité terrestre n'avait pas affecté l'espace et le temps, les quatre gyroscopes placés dans le satellite auraient toujours pointé dans la même direction.

Mais ces gyroscopes, tirés par la gravité terrestre, ont subi des changements mesurables de la direction vers laquelle ils pointaient, confirmant la théorie de la relativité d'Einstein.

Un gyroscope consiste en une roue ou une pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre et qui, une fois lancée, tend à résister aux changements de son orientation.

"L'expérience GP-B a confirmé deux des postulats les plus importants dans la théorie d'Einstein concernant l'univers, avec des implications pour l'ensemble de la recherche en astrophysique", explique aussi Francis Everitt.

"Les décennies d'innovations technologiques qui sont derrière cette mission auront des effets durables dans la recherche sur la Terre et l'espace", a-t-il ajouté.

Les avancées permises par le projet "Gravity Probe B" (GP-B) initié en 1959 notamment par Leonard Schiff, alors patron du département de physique de l'université Stanford, ont été utilisées dans le système de positionnement par satellite (GPS).

Des technologies découlant de la préparation de cette expérience ont aussi été appliquées à la mission du satellite COBE (Cosmic Background Explorer) de la Nasa pour étudier le rayonnement électromagnétique émis peu après le Big Bang, selon la théorie.

Ces mesures ont permis d'étayer cette théorie. Elles ont été effectuées par John Mather de la Nasa qui a obtenu pour ces travaux le prix Nobel de physique.

"Les résultats de la mission GP-B auront des effets sur les travaux des théoriciens en physique durant de nombreuses années", juge Bill Danchi, un astrophysicien de la Nasa.

"Tout défi à la théorie générale de la relativité d'Einstein devra obtenir des mesures encore plus précises que celles remarquables de précision produites par le GP-B", souligne-t-il.

Les résultats de cette expérience --l'une des plus longue menée par la Nasa-- à laquelle des centaines de chercheurs ont travaillé sont publiés dans la revue américaine Physical Review Letters.

© 2011 AFP

Comment le satellite Gravity B a-t'il réalisé sa mission?



Le principe de la mission Gravity Probe B. En pointant en permanence l’étoile IM Pegasi, l’instrumentation de bord a pu mesurer deux dérives subies par les gyroscopes du satellite, à savoir deux effets prédits par la théorie de la relativité générale d’Einstein : la déformation de l’espace-temps en raison de la masse de la Terre

Lancé à 642 km d’altitude, le satellite Gravity Probe B a fonctionné comme prévu de 2004 à 2005 et, depuis, les données qu’il a récoltées ont été soigneusement analysées. Il s’agissait de confirmer deux conséquences de la théorie de la relativité générale d’Einstein. La première postule que par sa masse, la Terre (mais aussi d’autres astres, que ce soient des planètes, des étoiles, des lunes, des galaxies, etc.) déforme l’espace-temps. Imaginez ainsi un drap tendu et posez en son centre un objet sphérique : par sa masse il déforme le drap créant un creux. Cette déformation de l’espace-temps, c’est la gravitation telle qu’elle est envisagée par Einstein. Un deuxième effet découle des équations du célèbre savant : en tournant sur elle-même la Terre «entraîne» en partie l’espace-temps (le drap), créant une sorte de torsion.





Quel génie cet Einstein ?! ^^

[MIMATA]

Sait-on si ces effets - la torsion de l'espace-temps - sont directement et uniquement causés par la masse et donc la gravité ou si le magnétisme joue un rôle ?

Ces travaux sont peut-être les prémices de notre avenir dans l'espace et une piste pour développer un nouveau moyen de transport basé non pas sur des technologies chimiques mais sur la gravité. Le jour où nous saurons exploiter les forces de l'Univers et en particulier l'espace-temps, nous aurons fait un grand pas et franchis un seuil technologique qui nous permettra de coloniser la galaxie.

[Spirit]

Apparemment, le satellite de la NASA aurait effectivement prouver l'existence du "Gravitomagnétisme".
j'ai justement trouvé un article qui en parle:

La gravité a-t-elle une contrepartie magnétique ? Faites tourner n’importe quelle charge électrique, et vous aurez un champ magnétique. Faites tourner n’importe quelle masse et, selon Einstein, vous devriez obtenir un très léger plissement de la trame de l’espace-temps. Cet effet était théoriquement si faible qu’il était impossible de le vérifier par l’expérimentation depuis le sol. Aussi dans une audacieuse tentative de mesurer directement cet effet gravitomagnétique, la NASA a lancé dans l’espace en 2004 les sphères les plus parfaites jamais fabriquées pour voir de quelle façon elles tourneraient. Ces quatre sphères, chacune de la taille d’une balle de ping-pong, forment la pièce maîtresse de gyroscopes ultra précis placés au cœur de Gravity Probe B. La semaine dernière, après avoir enfin pu déterminer l’origine d’un bruit de fond persistant, les résultats ont été annoncés : les gyroscopes ont été soumis à un mouvement de précession en accord avec celui prédit par la théorie de la Relativité Générale d’Einstein. Ces résultats, qui confortent de précédents travaux, auront peut-être des retombées positives à long terme comme à court terme, par exemple des horloges atomiques et des systèmes de positionnement par satellite encore plus précis.

[MIMATA]

J'en étais sûr ! , En fait, je me disais bien que cet effet ressemblait aux lignes de forces d'un champs magnétique qui balaient l'espace autour d'un objet quand celui-ci tourne.
Par contre, la notion de gravitomagnétisme...je n'en avais jamais entendu parler et ça ne m’enthousiasme pas...ça me fait penser à cette triste affaire de matière noire... On dirait encore une fois qu'on sort un truc de son chapeau pour expliquer ce que l'on ne comprend pas encore bien..et donc on invente un nouveau truc...mais là ils avaient encore moins d'idées puisqu'ils se sont contenté de réunir gravité et magnétisme...étrange tout de même...ou alors c'est en fait la même chose : gravité = magnétisme ?

[Spirit]

C'est vrai que je trouve ca un peu "tiré par les cheveux" aussi ^^.
Si je comprends bien ce qu'ils essaient de dire, oui, je le vois de la même manière que toi: Gravité = Magnétisme.

Ces champs permettent d'expliquer et de calculer des forces comme le magnétisme et la gravité

En cherchant un peu, j'ai trouvé quelques trucks, notamment cette phrase. Pour moi, si les champs magnétiques nous permettent de calculer des forces comme le magnétisme et la gravité, alors ils seraient étroitement liés.
Tu le comprends comme moi ?

De plus, La gravité est un résultat du magnétisme terrestre.

Voilà une autre petite phrase qui change pour moi tout ce que je comprenais dans la précédente. Puisque là, ce ne serait plus Gravité = Magnétisme.
Enfin, je le comprends pas comme ca; comme c'est la gravité qui entraine le magnétisme de la Terre...


J'ai aussi trouvé une page intéressante sur la gravité artificielle.

[MIMATA]

Ce que je me demande moi c'est pourquoi alors les petites planètes et les petits satellites qui ne possèdent plus de champs magnétiques peuvent avoir une gravité... ?