INTERACTIONS (physique)Interaction gravitationnelle

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Gravitation entre le Soleil et une planète

Gravitation entre le Soleil et une planète
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Courbure de l'espace selon Einstein

Courbure de l'espace selon Einstein
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les tests expérimentaux

La théorie d'Einstein prédit des modifications aux orbites des planètes autour du Soleil par rapport à la théorie de Newton, modifications relativement importantes dans le cas de Mercure. Au xixe siècle, des astronomes avaient observé que le périhélie, c'est-à-dire le point le plus proche du Soleil sur l'ellipse formée par la trajectoire de Mercure, effectuait une précession lente (environ 574 secondes d'arc par siècle). Dans le cadre de la théorie de Newton et en considérant les perturbations gravitationnelles dues aux autres planètes connues, on ne pouvait rendre compte que de 531 secondes sur 574. Il restait donc une très petite avance (43 secondes d'arc par siècle) qui semblait ne pas pouvoir être expliquée. Ce fait fut noté par l'astronome Urbain Le Verrier en 1859 ; de très nombreuses hypothèses furent alors émises, diverses théories furent proposées sans qu'aucune soit vraiment convaincante. En 1915, Einstein arriva à expliquer l'avance du périhélie de Mercure grâce à sa théorie. Toutefois, dans les années 1960 des doutes sont venus du côté des astronomes : Einstein avait effectué le calcul de l'avance du périhélie de Mercure dans l'hypothèse où le Soleil était parfaitement sphérique, ce qui était tout à fait raisonnable ; or des astronomes semblaient observer que le Soleil n'était pas parfaitement sphérique. Le calcul fut donc refait en tenant compte de ces données observationnelles, mais l'on obtenait un résultat un peu supérieur aux 43 secondes d'arc par siècle. Aujourd'hui, la question reste ouverte et des projets sont menés pour déterminer précisément la forme du Soleil.

Une autre conséquence de la relativité générale, découverte par Einstein elle aussi, est que la lumière (ou plus généralement une onde électromagnétique) ne se propage plus toujours en ligne droite : la matière (étoiles, galaxies, etc.) courbe l'espace-temps en son voisinage et les rayons de lumière qui passent à proximité se trouvent donc déviés. Ainsi, la lumière d'une étoile lointaine, qui passe près du Soleil, est très légèrement déviée : 1,75 seconde d'arc. Cet effet a été observé[...]

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Écrit par :

  • : chercheur au Laboratoire de gravitation et cosmologie relativistes, université de Paris-VI
  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Autres références

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INTERACTIONS (physique) - Vue d'ensemble

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La physique moderne considère que l'ensemble des phénomènes physiques s'expliquent par l'action de quatre interactions fondamentales : d'une part, la gravitation et l'électromagnétisme, qui ont une portée infinie et dont la description classique est souvent suffisante ; d'autre part, les interactions nucléaires fortes et faibles, qui ne […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-vue-d-ensemble/

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INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

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BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

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  • Bernard PIRE
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Letters. Il y démontrait l’existence de séries d’états liés de trois corps quand bien même les forces en action n’étaient pas suffisantes pour lier deux de ces corps. La condition nécessaire à ce phénomène est que la longueur de diffusion dans le milieu (c’est-à-dire la taille caractéristique des corps en interaction) soit beaucoup plus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vitaly-efimov/#i_14600

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En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam parviennent de façon indépendante à unifier en une seule théorie l'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible. Dans une remarquable synthèse de nombreux travaux théoriques antérieurs (en particulier ceux de Sheldon Glashow), […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/formulation-de-la-theorie-electrofaible/#i_14600

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Physicien théoricien américain, né à New York le 15 septembre 1929. Nommé en 1952 professeur assistant à l'université de Chicago, Gell-Mann rejoint en 1955 le California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena. Il y est nommé professeur de physique théorique en 1967. Lauréat du prix Nobel de physique en 1969, Gell-Mann est à l'origine des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/murray-gell-mann/#i_14600

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Dans le chapitre « Structure cristalline »  : […] C'est la structure cristalline qui détermine la nature des interactions magnétiques. La structure grenat se classe dans l'holoèdre du système cubique appartenant au groupe d'espace I à 3d-Oh10. Chaque cellule unité contient huit unités de formule A3B […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/grenats/#i_14600

HAROCHE SERGE (1944-    )

  • Écrit par 
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Toute la carrière scientifique de Serge Haroche a été consacrée à l'étude de l'interaction lumière-matière. Avec des expériences de plus en plus sophistiquées, il a étudié des systèmes de plus en plus simples, jusqu'au point où la matière n'est composée que d'un atome et du rayonnement d'un photon. À […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/serge-haroche/#i_14600

HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

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HYPERSONS

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  • Pierre TOURNOIS
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Dans le chapitre « Interactions »  : […] À côté de l'interaction phonon acoustique-phonon thermique responsable de l'atténuation des hypersons, de nombreux autres effets d'interactions peuvent exister : l'effet des dislocations, la diffraction par les défauts cristallins, les effets thermo-élastique, acousto-électrique dans les milieux semi-conducteurs, magnéto- […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hypersons/#i_14600

LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
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Dans le chapitre « Interaction lumière-matière »  : […] Il est aisé de comprendre au premier degré par quel procédé un objet – rouge par exemple – nous apparaît d'une certaine couleur. Éclairée par de la lumière dite blanche (comme celle du soleil ou d'une ampoule), il ne renvoie vers notre œil qu'une partie du rayonnement incident – les composantes rouges de la lumière. Les autres composantes sont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_14600

MAGNÉTISME

  • Écrit par 
  • Damien GIGNOUX, 
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  •  • 15 770 mots
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Dans le chapitre « Interactions magnétiques »  : […] des diverses sortes de magnétisme repose sur l'existence, entre porteurs de moment, d'interactions dont la nature, longtemps obscure, a pu être éclaircie à l'aide de la mécanique quantique. Lorsque les orbitales sur lesquelles évoluent deux électrons ont une partie – même faible – commune, le principe d'exclusion de Pauli conduit à une différence […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_14600

MASSE, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
  • Bernard PIRE
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Dans le chapitre « Masse et interactions »  : […] En effet, dans la physique quantique des particules et des interactions fondamentales, la notion de masse présente plusieurs aspects des plus intéressants. Rappelons tout d'abord qu'une interaction entre deux particules est comprise, dans le formalisme de la théorie quantique des champs, comme l'échange entre elles de particules médiatrices. Par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_14600

MATIÈRE (physique) - État solide

  • Écrit par 
  • Daniel CALÉCKI
  •  • 8 606 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre «  La cohésion des solides »  : […] Il est toujours possible de transformer un solide en un gaz, en lui fournissant une énergie, appelée énergie de cohésion ou de sublimation. Cette énergie traduit l'existence de forces d'interaction – de liaisons – entre atomes. L'interaction entre deux atomes met en jeu deux types de forces antagonistes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-solide/#i_14600

MATIÈRE (physique) - État liquide

  • Écrit par 
  • Jean-Louis RIVAIL
  •  • 3 247 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Les potentiels intermoléculaires et les modèles de l'état liquide »  : […] Pour comprendre théoriquement l'état liquide, il convient d'avoir en mémoire qu'il existe toujours entre deux molécules neutres des forces présentant un caractère attractif à courte distance, que l'on nomme forces de Van der Waals. Elles se manifestent par un minimum de la courbe de variation de l'énergie d'interaction u( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-liquide/#i_14600

PARITÉ, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 164 mots

Transformation qui change toutes les coordonnées spatiales en leurs opposées. Les interactions gravitationnelles, électromagnétiques et nucléaires fortes sont invariantes par parité. Les interactions faibles violent de façon maximale cette symétrie. Cette caractéristique proposée en 1956 par les physiciens chinois Tsung Dao Lee […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/parite-physique/#i_14600

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 166 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La famille des bosons »  : […] Les interactions entre particules élémentaires, sur lesquelles nous reviendrons plus en détail, correspondent à l'émission d'un champ et à la réaction à ce champ. L'archétype est le champ électrique, créé par la présence d'une particule chargée, qui influence d'autres éléments chargés. Ces champs ont une forme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_14600

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE, 
  • Jean-Pierre BATON, 
  • Georges CHARPAK, 
  • Monique NEVEU, 
  • Bernard PIRE
  •  • 10 946 mots
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Dans le chapitre « Détecteurs électroniques »  : […] à déterminer leur nature. Les problèmes varient suivant la nature des rayonnements dont l'interaction avec la matière conditionne le choix du type de détecteur. Mais, en règle générale, l'impulsion électrique finale est commandée par l'interaction électromagnétique du rayonnement, ou du produit de ses réactions, avec les milieux détecteurs ; ces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-detecteurs-de-particules/#i_14600

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
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Dans le chapitre « L'interaction photon-particule »  : […] En théorie quantique, l'interaction de la matière avec le champ électromagnétique est décrite en termes d'absorptions, d'émissions ou de diffusions de photons. Ainsi l'effet photoélectrique, qui correspond à l'ionisation d'un atome sous l'action d'un champ électromagnétique de fréquence ν, est-il le résultat de l'absorption d'un photon d'énergie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_14600

PHONON

  • Écrit par 
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Les phonons, ou vibrations collectives d'un ensemble d'atomes en interactions, représentent un des aspects les plus importants de la physique des solides. Ils interviennent dans des propriétés aussi diverses que la propagation d'ondes sonores, la chaleur spécifique, la conductivité thermique et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phonon/#i_14600

PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

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  • Roland OMNÈS
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Dans le chapitre « Les fondements de la physique contemporaine »  : […] Actuellement, il y a quatre types connus d'interactions fondamentales ou, si l'on préfère, quatre contributions essentielles à l'énergie ou à l'hamiltonien d'interaction pour des systèmes quelconques de particules. Ce sont, respectivement, les interactions gravitationnelles, électromagnétiques, fortes et faibles […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/#i_14600

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  • Écrit par 
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RAYONNEMENT, physique

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
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Terme général désignant toute forme d'énergie en mouvement. Il s'agit le plus souvent d'un rayonnement ondulatoire, c'est-à-dire de la propagation d'un champ : rayonnement électromagnétique (ondes radioélectriques, rayons X, lumière, etc.), rayonnement élastique (son, ultrason, etc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-physique/#i_14600

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons gamma cosmiques

  • Écrit par 
  • François LEBRUN, 
  • Robert MOCHKOVITCH, 
  • Jacques PAUL
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Dans le chapitre « Les techniques d'observation des rayons gamma cosmiques »  : […] La détection des rayons gamma cosmiques passe par leur interaction avec les atomes du milieu détecteur. Un photon gamma de très basse énergie (moins de 0,2 MeV) y est le plus souvent absorbé (effet photoélectrique), avec émission d'un électron emportant l'essentiel de son énergie. Un photon un peu plus énergétique (de 0,2 à 5 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-gamma-cosmiques/#i_14600

SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par 
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  • Pierre NÉDELLEC
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Dans le chapitre « Modèle microscopique de B.C.S. »  : […] électriques ou magnétiques conduit à la conductivité infinie et à l'effet Meissner. L'interaction attractive entre les électrons d'une paire peut être décrite schématiquement. Un électron de conduction se déplaçant dans le métal provoque sur son passage une déformation locale du réseau cristallin par l'attraction qu'il exerce sur les ions positifs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/supraconductivite/#i_14600

SURFACE PHÉNOMÈNES DE

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  • Jean-François JOANNY, 
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  • Écrit par 
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  • Michel GRÉGOIRE, 
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UMKLAPP PROCESSUS

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Processus d'interaction, d'un type particulier, ayant lieu entre particules (électrons) ou quasi-particules (phonons, photons, magnons, etc.) à l'intérieur d'un réseau cristallin. Tandis que, dans un processus « normal » (ou « N »), la conservation de l'impulsion ou de la quasi-impulsion totale est toujours vérifiée, elle ne l'est dans un processus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/processus-umklapp/#i_14600

UNIVERS

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE, 
  • James LEQUEUX
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Voir aussi

Pour citer l’article

Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT, « INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-gravitationnelle/