Einstein la mission Microscope vous n’avez rien compris Voici l’explication

Imaginez un enfant à l’approche de Noël, trépignant à l’idée de recevoir ses jouets’ C’est un peu dans le même état d’esprit que se trouvent les scientifiques du Centre national d’études spatiales (CNES) qui ont participé à la mission Microscope. Cela fait plus de deux ans qu’ils attendent de voir leur joujou s’envoler dans l’espace. Et bien sûr de défier Albert Einstein. Que le bras de fer commence !

Une équipe de chercheurs français contre Einstein, c’est un peu David contre Goliath. Leur microsatellite peut-il vraiment remettre en cause la théorie phare du génie

Il le peut, c’est même son objectif ! La théorie générale de la relativité repose sur le principe d’équivalence. Faites tomber une boule de pétanque et une balle en mousse du quatrième étage d’un immeuble. Malgré un poids très différent, elles tomberont à la même vitesse et toucheront donc le sol en même temps. Ce principe de chute libre s’est vérifié dans toutes les expériences menées jusqu’à présent sur Terre, et même sur la Lune, à un niveau de précision très élevé.

À l’heure actuelle, le principe d’équivalence se vérifie jusqu’à 13 chiffres après la virgule ! Plus la chute est longue, plus on peut augmenter ce niveau de précision. Imaginez le résultat qu’on peut obtenir depuis l’espace ! Avec la mission Microscope, les chercheurs du CNES peuvent atteindre un niveau de précision de 15 chiffres après la virgule. Ou invalider le principe d’équivalence, et ainsi remettre en cause la théorie de la relativité !

Les scientifiques vont donc lâcher deux objets et attendre qu’ils tombent sur Terre

C’est plus compliqué que ça. Ils vont effectivement lâcher deux objets un peu plus sophistiqués qu’une balle de pétanque depuis l’espace, mais ils ne toucheront jamais la Terre. Ils vont se mettre à tourner autour d’elle, comme la Lune. Comment les scientifiques pourront-ils donc savoir si le principe d’équivalence est respecté Rappelez-vous de notre balle de pétanque et notre balle en mousse. Le principe d’équivalence ne se vérifie pas parce qu’elles tombent en même temps sur le sol. Mais d’abord et avant tout parce qu’elles tombent à la même vitesse. On peut considérer qu’un satellite tombe en permanence sur la planète autour de laquelle il tourne. Il y a juste une force qui l’empêche de s’écraser dessus. Les scientifiques vont simplement mesurer pendant plusieurs semaines la vitesse à laquelle tourneront ces deux satellites lâchés du même endroit mais de poids différent.

Tout ça pour gagner en précision À 13 chiffres après la virgule, on est déjà sûrs que le principe d’équivalence est valable, non

Non, puisqu’il n’est pas démontré mathématiquement.

Les scientifiques pinaillent’

Détrompez-vous. L’expérience menée par le CNES pourrait réellement invalider la théorie de la relativité. On sait qu’elle fonctionne puisqu’elle nous sert, entre autres, à faire fonctionner nos GPS. Mais si les deux objets lâchés par le CNES ne tournent pas à la même vitesse, on saura que la théorie de la relativité ne fonctionne que jusqu’à un certain point, jusqu’à 13 chiffres après la virgule.

Qu’est-ce que ça changera, puisque la théorie restera valable dans un très grand nombre de cas

Pour comprendre à quel point les scientifiques du monde entier vont scruter l’expérience menée par le CNES, il faut comprendre que les physiciens, pour comprendre l’univers, ont besoin de deux théories. La mécanique quantique, qui, pour simplifier, s’intéresse à l’infiniment petit. Et la théorie de la relativité d’Einstein, qui nous aide à appréhender l’infiniment grand, ou plutôt l’infiniment lourd.

Le problème, c’est que ces deux théories se basent sur des visions antinomiques du monde. La première sur l’espace-temps tel qu’on le connaît. Et la seconde sur un espace-temps capable de se déformer.

Ces deux théories ne se confrontent presque jamais. Seulement dans des cas extrêmement rares que l’on n’est pas encore capable d’appréhender. Comme la formation d’un trou noir, objet très lourd, mais qui serait microscopique. Dans ce cas-là, infiniment petit mais aussi infiniment lourd, quelle vision de l’univers l’emporte

Des scientifiques font tout pour le découvrir et deux courants s’affrontent. D’un côté, la théorie des cordes. De l’autre, la théorie à boucle. Pour les départager, le principe d’équivalence. Des milliers de scientifiques, qui croient en la théorie des cordes, sont convaincus que le principe d’équivalence, même s’il se vérifie à un immense niveau de précision, n’existe pas. Les autres sont convaincus du contraire.

Imaginez à quel point ils vont suivre l’expérience menée par le CNES. Si les deux objets ne tournent pas à la même vitesse, alors les physiciens de la théorie des cordes auront passé leur vie à plancher sur une théorie qui ne se vérifiera jamais. Tandis que si les objets tournent à la même vitesse, le mystère restera entier. On saura juste que le principe d’équivalence se vérifie à un niveau de précision encore plus incroyable de 15 chiffres après la virgule. Et il faudra mener une expérience encore plus étendue.