INTERACTIONS (physique)Interaction gravitationnelle

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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 [...]


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Gravitation entre le Soleil et une planète

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Courbure de l'espace selon Einstein

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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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Pour citer l’article

Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT, « INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-gravitationnelle/