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Etablie en 1916, elle est la base même de la cosmologie moderne ! En affirmant que la trajectoire de la lumière est déviée à proximité d’une masse importante, elle a permis de découvrir l’existence des trous noirs, d’établir la théorie de l’expansion de l’Univers et de calculer la masse des astres et des galaxies.
Certes, il n’y a pas là de quoi transformer notre vie de tous les jours. Mais attendez un peu, car cette relativité générale est fille d’une autre théorie relativiste, celle de la relativité dite « restreinte », publiée en 1905. Or, celle-ci affirme que la lumière se déplace dans le vide à la vitesse constante d’environ 300 000 km par seconde, quel que soit le référentiel. Une avancée majeure puisque cela permet de comprendre le comportement des particules à de très grandes vitesses. Et, partant, de fabriquer des accélérateurs de particules, dont certains servent à la lithographie optique, procédé de fabrication des circuits intégrés qui font toute la puissance de l’informatique ! Et ce n’est pas tout : la relativité restreinte a permis de développer de nouvelles applications dans les radars et l’imagerie médicale.
Mais voici le plus beau. Les relativités générale et restreinte ont un champ d’application commun : toutes deux sont nécessaires à la bonne marche du GPS. Et pour cause : ce système de 24 horloges atomiques embarquées à bord de satellites permet à votre récepteur GPS de déterminer sa propre position en calculant le temps que met la lumière à parcourir l’espace entre lui et les satellites. Oui, mais la relativité restreinte postule que le temps s’écoule plus vite dans un satellite lancé à grande vitesse que sur Terre. Il faut donc continuellement resynchroniser les horloges spatiales et celle de la voiture. Pour sa part, la relativité générale affirme que l’espace-temps à proximité de notre planète est modifié par sa masse. Le signal entre satellites et voiture ne parcourt donc pas tout à fait une ligne droite, particularité dont il faut également tenir compte. Vous l’aurez compris, sans ces deux corrections, le système se tromperait sur votre position, en la décalant de 2 km par jour ! En bref, la relativité d’Einstein est ce qui nous guide chaque jour à travers le vaste monde.
B.REY, En quoi la théorie de la relativité d’Einstein est utile ?, Science & Vie, Février 2008, n°1085, p.114, 3,95 €
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Dernière mise à jour : dimanche 25 septembre 2011