Einstein avait encore raison : la NASA confirme la présence d’un vortex d’espace-temps autour de la Terre.

Deux prédictions clés de la théorie générale d’Albert Einstein, sur la relativité ont été confirmées par la mission de la NASA, Gravity Probe B, selon une annonce des scientifiques, cette semaine (mercredi 4 mai).

Lancé en 2004, le satellite en orbite à 644 km de la Terre, le Gravity Probe B a utilisé quatre gyroscopes ultra-précis, des dispositifs utilisés pour mesurer l’orientation, abrités dans un satellite pour mesurer les deux aspects de la théorie sur la gravité d’Einstein (Relativité générale).

Sphères parfaites : les sphères à l’intérieur des gyroscopes GP-B sont considérées comme les sphères les plus parfaites du monde, mais de minuscules aberrations ont forcé les scientifiques à effectuer des calculs pour s’assurer que leurs observations étaient correctes.

Le premier est l’effet géodésique, qui est la déformation de l’espace et du temps, ou espace-temps, autour d’un corps, comme une planète. Une façon courante de visualiser l’effet géodésique est d’imaginer la Terre comme une boule de bowling et l’espace-temps comme un trampoline. La gravité de la Terre déforme l’espace-temps de la même façon que le ferait une boule de bowling au milieu d’un trampoline.

Le second effet, de la gravité, testé et mesuré par le Gravity Probe B est l’effet lense-Thirring, où aux alentours d’un immense corps en rotation, l’espace et le temps sont en quelque sorte « entraînés » avec le mouvement de rotation.

Faire ce que Einstein croyait impossible à réaliser :
Pour réaliser ces tests, Gravity Probe B a utilisé un appareil appelé suiveur stellaire qui, comme son nom l’indique suit une seule étoile, une étoile guide de référence, IM Pegasi. Elle sert, donc, de référence pour mesurer la déviation des gyroscopes embarqués. Si nous vivions dans un univers qui se comporterait comme prévu par Isaac Newton (et ce qui n’est pas le cas!), dans lequel l’effet géodésique et l’effet lense-Thirring ne se produisent pas, alors les gyroscopes resteraient alignés pour toujours avec l’étoile guide.

Concept artistique, le satelitte Gravity Probe B suivant son étoile de référence tout en calculant la courbe de l’espace-temps autour de la Terre :

Einstein avait encore raison : la NASA confirme la présence d’un vortex d’espace-temps autour de la Terre. GPB-Concept_thumb1

Dans l’univers d’Einstein, toutefois, la direction de l’axe de rotation, des gyroscopes de Gravity Probe B, doit progressivement changer en raison de la masse et de la rotation de la Terre.

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Selon le principal investigateur, Francis Everitt, de l’Université de Stanford en Californie :
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اقتباس :: "Imaginez que la Terre soit plongée dans du miel, celui-ci serait déplacé autour et, par conséquent, tout objet serait également entrainé, c’est ce qui se passe dans le gyroscope."

En passant au crible les données, l’équipe a trouvé des preuves d’un changement dans l’orientation angulaire des gyroscopes d’environ 6,600 millisecondes au cours d’une année.
Une milliseconde, selon Everitt, "est la largeur d’un cheveu humain vu à la distance de 16 km. C’est vraiment un angle assez faible et c’est ce genre de précision que le Gravity Probe B peut réaliser." Le changement est si petit, en effet, qu’Einstein ne pensait qu’il ne serait jamais possible de le mesurer.

Einstein a écrit que l’effet lense-Thirring serait effectivement présent en fonction de sa théorie, même si son ampleur est si faible que la confirmation de sa présence en laboratoire, ne peut être imaginé. Mais maintenant, grâce à la NASA, ils ont pu les mesurer.

Bien que les résultats commencent seulement à être diffusés, le satellite Gravity Probe B a terminé son travail et il a été retiré de la mission en décembre 2010. Financé depuis 1963, le Gravity Probe B est l’un des projets les plus anciens dans l’histoire de la NASA. Le prédécesseur de la sonde, Gravity Probe A, a été lancé en 1976 et a également confirmé un aspect clé de la théorie générale de la relativité d’Einstein, à savoir qu’une horloge sur Terre fonctionnera plus lentement à bord d’un engin spatial en orbite (mon article : plus haut vous habitez plus rapidement vous vieillirais!)

Bien qu’il soit généralement admis que l’effet géodésique et l’effet lense-Thirring se produisent, il était important de les confirmer par des expériences, a déclaré à la conférence de presse, accordée ce mercredi 4 mai, le physicien Clifford Will, de l’Université Washington à St Louis.

En outre, les résultats, détaillés en ligne dans la revue Physical Review Letters, pourraient aider les scientifiques à comprendre certains des évènements les plus cataclysmiques de l’univers (éclats énergiques des quasars, la très rapide rotation des trous noirs supermassifs…)

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L’annonce et tous les détails de cette misssion sur le site de la NASA : NASA Announces Results of Epic Space-Time Experiment.
Source et source