Pourquoi la lumière se courbe-t-elle près d’une grande masse ? | Les scientifiques réagissent | Science

Le coupable est la gravité. La gravité est définie comme l’attraction générée par tout corps ou objet ayant une masse sur un autre objet. Plus un corps est massif, plus il exercera une attraction gravitationnelle.

Aunque no se sabe si es realmente cierto, se dice que el físico y matemático inglés Isaac Newton (1643-1727) tuvo un “momento eureka” al ver caer una manzana de un árbol (¡Otra versión es que al pobre la manzana le cayó dans la tête!). Mais derrière cette chute, vraie ou non, il y avait une question : pourquoi la pomme tombe-t-elle toujours perpendiculairement au sol ?

De là, Newton en déduit que la Terre doit exercer une force attractive, l’appelle gravité et consolide sa définition. Avec cette graine, il formule la « Théorie de la gravitation universelle » (1687), qui décrit précisément la manière dont les objets se déplacent dans un champ gravitationnel, expliquant non seulement la chute des objets au sol, mais aussi le mouvement des planètes et des planètes. c’est pourquoi il l’a qualifié d’universel. Toute une révolution scientifique !

Ces lois sont restées intactes jusqu’au début du XXe siècle, lorsque le physicien allemand Albert Einstein (1879-1955) a publié sa « Théorie générale de la relativité », qui décrit la gravité comme un effet géométrique dû à une déformation de l’espace provoquée par la simple présence d’objets. d’objets avec une masse, semblable à ce qui se produit lorsque nous plaçons une balle lourde sur un tissu élastique ou un filet. Si nous appliquons cela, par exemple, à notre Système Solaire (SS), la déformation produite par le Soleil (qui possède 98 % de la masse du SS) dans le maillage indiquera aux planètes comment elles doivent se déplacer dans l’espace. Ce concept de maillage déformable dû à la présence de corps massifs est ce que l’on appelle le continuum espace-temps. À mesure que les planètes se déplacent, la déformation du maillage change.

Qu’est-ce que toutes ces absurdités ont à voir avec la question initiale ? Nous n’avons parlé que d’objets massifs. La lumière n’a pas de masse, mais c’est une onde électromagnétique qui se déplace précisément dans l’espace-temps, tout comme le son est une onde mécanique qui se propage dans l’air (dans le vide, nous ne pourrions pas entendre). Si l’espace-temps est courbé en présence d’une masse importante, la lumière qui s’y propage est obligée de suivre un chemin également courbé. Le physicien théoricien allemand John Archibald Wheeler (1911-2008) l’a brillamment résumé : « La matière courbe l’espace et l’espace courbe les trajectoires de la matière, donc l’espace-temps indique à la matière comment se déplacer ; “la matière indique à l’espace-temps comment se courber.”

Beatriz Agis González Elle est titulaire d’un doctorat en astrophysique, chercheuse à l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC).

Question envoyée par email parRicardo Gomez Kenny

Coordination et rédaction :Victoria Toro

Nous répondons est une consultation scientifique hebdomadaire, parrainée par la Fondation Dr Antoni Esteve et le programme L’Oréal-Unesco « Pour les femmes et la science », qui répond aux questions des lecteurs sur la science et la technologie. Ce sont des scientifiques et technologues, membres de l’AMIT (Association des Femmes Chercheuses et Technologues), qui répondent à ces questions. Envoyez vos questions à [email protected] ou sur Twitter #nosotrasrespondemos.

Vous pouvez suivre MATÉRIEL dans Facebook, X e Instagramcliquez ici pour recevoir notre newsletter hebdomadaire.