La théorie de Relativité généraleformulé par Albert Einstein Dans le 1915C'est le meilleur théorie de la gravité à notre disposition, selon laquelle la gravité est l'effet de courbure de l'espace-temps. À ce jour, la théorie d’Einstein a été testée expérimentalement à de nombreuses reprises, notamment avec la détection des ondes gravitationnelles. Cependant, tout le monde ne sait pas que la première preuve expérimentale de la relativité générale est survenue grâce à une éclipse solaire survenue sur Terre. 29 mai 1919. La gravité du Soleil, en effet, est capable de dévier légèrement la lumière qui passe à une courte distance de notre étoile : cela se traduit par un léger déplacement de la position des étoiles proches du Soleil. Ce déplacement a été mesuré pour la première fois au cours de l'année. éclipse de 1919 dans la soi-disant expérience de Eddingtondu nom de l'un des physiciens qui ont organisé l'expédition pour observer l'éclipse.
L'expérience d'Eddington
L'Expérience d'Eddington il a été organisé en 1919 par des astronomes Arthur Stanley Eddington et Frank Watson Dyson. L’expérience visait à tester expérimentalement la théorie de la relativité générale récemment formulée par Albert Einstein. Eddington était particulièrement intéressé par la nouvelle théorie car elle avait de profondes implications dans divers domaines de l'astrophysique et de la cosmologie, c'est-à-dire l'étude de la naissance et de l'évolution de l'Univers.
Il y avait notamment un effet prédit par Relativité que les deux astronomes tentaient d'observer, à savoir le lentille gravitationnelle. Puisque la présence de corps de masse déforme l’espace-temps en le courbant, un rayon lumineux se déplaçant dans un espace-temps courbe sera dévié de sa trajectoire rectiligne. Donc, si les astronomes avaient réussi à observer cet effet de courbure et qu'il avait exactement l'intensité prédite par Einstein, soit environ le double de celle prédite par la théorie de Newton, alors cette expérience aurait constitué une preuve certaine de la validité de la théorie.
Afin d’observer l’effet de déviation de la lumière, il fallait disposer d’une masse capable de déformer l’espace-temps de manière mesurable. La source la plus proche qui répond à ces besoins est le Soleil, mais sa luminosité signifie que la lumière des étoiles n'est pas visible lorsqu'elle est au-dessus de l'horizon. Les deux astronomes anglais ont cependant compris avec beaucoup d'esprit qu'il existe un cas dans lequel les étoiles et le Soleil sont visibles en même temps avec les instruments appropriés, c'est-à-dire lorsqu'il y a un éclipse solaire totale.
Par conséquent, en prenant des photos du Soleil pendant l’éclipse, il est possible d’imprimer l’image du Soleil éclipsé et des étoiles proches sur les films photographiques utilisés à l’époque. En mesurant la position apparente des étoiles pendant l'éclipse et ce qu'elles auraient eu dans le ciel si le Soleil n'avait pas été proche, il est possible de calculer si et dans quelle mesure leur position apparente est modifiée en raison de la lentille gravitationnelle actionnée par l'étoile. Soleil.
Quand et où l'expérience a eu lieu
L'éclipse solaire tant attendue, nécessaire pour tester la théorie d'Einstein, s'est produite le 29 mai 1919. Cette dernière s'est produite dans des conditions particulièrement favorables puisque le Soleil se trouvait proche duAmas d'étoiles des Hyades. Il y avait donc un grand nombre d'étoiles avec lesquelles mesurer le changement de positions apparentes, ce qui réduisait considérablement les erreurs de mesure.
L'éclipse a connu sa phase de totalité dans une région s'étendant du nord du Brésil à l'Afrique de l'Ouest, de l'autre côté de l'Atlantique. Heureusement, la Première Guerre mondiale se termine juste à temps pour préparer l’expédition scientifique. Eddington partit observer l'éclipse sur l'île de Prince, au large de la Guinée équatoriale. Dyson est resté en Angleterre, tandis qu'un troisième astronome, Andrew Crommelin de l'Observatoire de Greenwich, s'est rendu en Angleterre. Sobral au Brésil.
Sur l'île de Principe, Eddington a malheureusement été accueilli par des intempéries qui lui ont permis d'effectuer beaucoup moins de mesures que celles initialement prévues, tandis que Crommelin a bénéficié de conditions plus favorables qui lui ont permis d'obtenir beaucoup plus de mesures qui se sont révélées décisives pour confirmer comment le déplacement apparent des étoiles étaient en accord avec les prédictions d'Einstein. Les résultats ont été annoncés en novembre 1919 lors d'une réunion du Société royale d'astronomie anglaise et ils firent bientôt le tour du monde, consacrant la théorie d'Einstein comme un monument de l'ingéniosité humaine.
Quelle est la théorie de la relativité générale
La théorie de Gravitation universelle formulé par Isaac Newton au XVIIe siècle, elle a permis de faire prendre conscience aux êtres humains de l'existence d'une force d'attraction entre tous les corps de masse, le la force de la gravité, l’une des quatre interactions fondamentales de la nature. La théorie de la gravité de Newton domine le paysage scientifique depuis plus de 300 ans, permettant notamment aux scientifiques de prédire avec une grande précision le mouvement des corps dans l'espace. Système solaire et d'en découvrir de nouveaux, comme Neptune en 1846.
Cependant, il y avait de petites divergences, par exemple dans la variation de la position du périhélie. De Mercure à chaque orbite autour du Soleil, ce que la théorie de Newton était incapable d'expliquer. Ceci et d'autres problèmes non résolus dans le fonctionnement de la gravité ont poussé Albert Einstein à remettre en question la théorie de Newton, conduisant, entre 1907 et 1915, à la formulation de la théorie de la Relativité Générale.
La Relativité Générale décrit le monde qui nous entoure en termes d'espace et de temps tridimensionnels, une nouvelle dimension physique considérée pour la première fois comme absolue par Newton. Le espace-temps il vient incurvé par la présence de corps avec masse. Plus la masse d’un objet est grande, plus son effet sur la courbure de l’espace-temps est important. L’attraction gravitationnelle ne s’explique plus comme une force qui agit entre les corps, mais comme l’effet de la déformation de l’espace-temps provoquée par les masses qui s’y déplacent.
Aussi élaborée et élégante que soit la théorie de la relativité générale, elle doit être testé expérimentalement. Cela signifie que la théorie doit être capable de prédire quantitativement un phénomène physique qui peut ensuite être réellement mesuré par une expérience.