Vous êtes (peut-être) prêt à recevoir un grand choc. Mais il sera vraiment gros alors je le prépare un peu pour que vous ne downvotiez pas ma réponse tout de suite en vous disant “mais quel délire il nous sort encore ce Dr. Goulu” …
Pour commencer, Newton avait déjà un gros problème avec la gravité : il voyait bien que “tout se passe comme si” la pomme était attirée vers la Terre avec une force égale au poids de la pomme, mais il ne voyait aucune ficelle avec laquelle laquelle la pomme était attachée, ni par quel miracle cette ficelle tirerait la pomme exactement avec la bonne force pour la faire accélérer à 9.81 m/s^2.
Sa Loi universelle de la gravitation
correspondait très bien aux mesures, mais ne disait rien sur comment cette force était transmise d’un corps massif à un autre, et vice-versa. Je résume souvent la situation en disant “mais comment diable la Terre sait-elle où est le Soleil pour tourner autour ?”
Là-dessus, mon compatriote Albert est arrivé en 1915 à une idée ré-vo-lu-tion-nai-re :
Elle ne le sait pas. La Terre ne sait pas où est le Soleil, et la pomme ne sait pas où est la Terre, parce qu’aucune force ne s’exerce sur elles. Qu’un objet soit en chute libre, en apesanteur ou en orbite, c’est la même chose : aucune force ne s’exerce dessus. La Gravitation n’est pas une force
.
C’est une sorte d’effet secondaire du fait que l’espace-temps est courbé par les masses. La Terre va tout droit dans un espace-temps courbé par le Soleil. La pomme tombe tout droit, sans accélération, dans l’espace-temps courbé par la Terre.
“Sans accélération” a du vous faire tiquer : mais si ! Elle accélère à g=9.81 m/s^2 !
Oui, par rapport au sol. Mais si vous faites de la chute libre (sous vide..) vous ne ressentez pas cette accélération. Vous êtes en apesanteur. Enfermé dans un vaisseau sans hublots, vous êtes incapables de dire si vous êtes en orbite, perdu dans l’espace, ou en train de vous rapprocher à une vitesse vertigineuse d’une surface où vous allez vous aplatir. C’est le Principe d’équivalence
, l “idée la plus heureuse de ma vie” selon Albert.
Vous : Oui mais alors, les 9.81 m/s^2 ?
Albert : Ben c’est une accélération, pas une force …
Vous : Mais qu’est-ce qui accélère alors ?
Albert étant hélas mort, c’est à moi de vous asséner LE grand choc.
Je vous ai prévenu, ça va vous faire mal à l’intuition et remettre en question beaucoup de choses apprises à l’école.
Et réfléchir pendant des jours, voire des nuits. Et peut être vous mettre dans l’état de mon copain Lê
dans sa vidéo ci-dessous . C’est pourtant un bon matheux et physicien, je vous recommande vivement sa chaîne Science4All
.
Dans la vidéo il dit que ce choc l’a rendu heureux, mais regardez-le bien, il a de petits yeux fatigués tellement il a mal dormi suite au choc. Il a clairement eu de la peine à encaisser ce choc, se répétant plusieurs fois …
Donc si vous voulez passer un Bon Noël peinard au coin du feu sans que votre conjoint(e) vous demande “mais chéri(e), à quoi tu penses ces jours ?”, c’est le dernier moment : ne regardez pas, ne lisez pas plus bas, revenez en 2021. Je décline toute responsabilité en cas de troubles du sommeil, de Fêtes de Noël foirées etc.
Voilà : c’est le sol qui accélère vers le haut. Et ce n’est pas moi qui l’ai dit, ni Lê. Vous trouvez ça dans ce petit document du CERN[1]
emprunté au Perimeter Institute
, donc pas n’importe qui…
Ce document répond en même temps à la question évidente : comment le sol peut-il accélérer vers le haut sans bouger vers le haut ? Je traduis la réponse donnée dans ce document tellement c’est BEAU :
Regardons un scénario simple: Alice tombe d’une échelle tandis que Bob se tient en bas.
Si nous esquissons le chemin d’Alice en tombant, nous voyons qu’elle trace une ligne COURBE et Bob trace une ligne DROITE. Cela a du sens pour nous parce que nous croyons en la force de gravité donc Alice devrait accélérer et Bob ne devrait pas bouger.
En utilisant du ruban adhésif sur une surface plane, nous voyons qu’une ligne courbe sera froissée, et une ligne droite sera lisse, nous utiliserons cela comme définition pour “accélérer” et “ne pas accélérer”.
Selon Einstein, il n’y a AUCUNE FORCE de gravité! Alice devrait tracer une ligne droite tandis que Bob devrait tracer une ligne courbe parce que c’est lui qui accélère. Nous avons besoin un moyen pour Alice de tracer une ligne DROITE alors qu’elle tombe du haut de l’échelle au en bas et pour que Bob trace une ligne COURBE alors qu’il se tient au bas de l’échelle.
La solution: dessinez l’image sur une surface courbe!
La bande qui représente Alice est maintenant lisse donc DROITE, et la bande qui représente Bob est froissée (c’est-à-dire COURBE ). Nous avons réussi à montrer comment Alice peut tomber sans accélérer et Bob peut accélérer sans bouger! Tout ce que nous devons faire c’est changer la GEOMETRIE de l’espace-temps - la gravité n’est pas une force, c’est une courbure de l’espace-temps!
Et regardez le haut des échelles sur votre ballon de plage. Que se passe-t-il si Alice reste sur l’échelle? Elle tracera un chemin plus court dans le temps que Bob. Or la relativité prédit que la gravité déforme le temps !! Cette prédiction est vérifiée chaque jour dans le système GPS.
Voilà. Une question qu’on pose souvent à ce sujet c’est “pourquoi il n’y a pas d’articles scientifiques démontrant ça ?”. La réponse est qu’il y en a, tellement peu que je ne les retrouve plus, parce que c’est évident pour les gens qui pigent la relativité et qui “voient” en 4 dimensions, ou plutôt 3+1 imaginaire. C’est très clair dans les maths, et trop compliqué à justifier pour les gens qui n’ont pas ce niveau. (je ne l’ai pas, mais je me soigne…)
