L’Existence des ondes gravitationnelles qui avait été prédit par Albert Einstein, exactement 100 ans, dans son livre sur la Théorie de la Relativité Générale. (Source: Illustration par Subrata Dhar)
Jeudi, des scientifiques internationaux sont programmés pour faire une annonce qui est déjà annoncé comme le dévoilement de l’une des plus importantes découvertes scientifiques de tous les temps. Au milieu des attentes dans le monde entier que l’annonce de la découverte des ondes gravitationnelles Einstein a parlé de, AMITABH SINHA explique ce que cela signifierait pour la science et l’homme du commun.
Quelles sont les scientifiques va annoncer?
A partir de maintenant, tout ce qui est connu est que, au National Press Club de Washington, à 10 h 30, heure locale (8:30 pm IST) jeudi, les scientifiques de Caltech, le MIT et le LIGO (Laser Interferometer de l’onde Gravitationnelle Observatoire) projet international présentera “un rapport de situation sur les efforts pour détecter les ondes gravitationnelles — ou des ondulations dans le tissu de l’espace-temps — à l’aide de LIGO”. Mais l’internet est déjà en effervescence avec le bavardage que le LIGO projet a réussi son premier objectif de la détection d’ondes gravitationnelles. Les ondes gravitationnelles n’ont jamais été détectés avant, bien que des preuves indirectes de l’existence de ces ondes ont été trouvés et a eu un Prix Nobel en 1993. Leur existence avait été prédite par Albert Einstein a exactement 100 ans, dans son livre sur la Théorie de la Relativité Générale. L’inde est un important partenaire dans le projet LIGO et l’annonce seront effectuées simultanément, au Centre Inter-Universitaire de l’Astronomie et de l’Astrophysique (IUCAA) dans la ville de Pune.
Ce sont les ondes gravitationnelles?
C’est un concept qui remettrait en cause l’un des fondements de la physique Newtonienne. Isaac Newton avait postulé que la force qui a fait une chute d’une pomme de terre est aussi celui qui le retient la lune dans son orbite autour de la terre. Essentiellement, chaque corps céleste exerce une force d’attraction sur tous les autres. Cette force, il propose, est proportionnelle aux masses des deux corps et inversement proportionnelle au carré de la distance entre eux. Ainsi, plus la distance entre les corps, le bas de la force gravitationnelle entre eux. Cela a entraîné dans sa célèbre équation de la gravitation, qui a été écrit comme
F = G × m1 × m2/r^2
où F est la force de la force de gravitation, m1 et m2 sont les masses des deux corps, r la distance entre eux et G une constante universelle, que Newton introduite et dont la valeur a été calculée à 6.674 × 10^(-21) Newton sq m/sq kg.
Gravitationnelle de Newton de la loi décrit le mouvement des corps célestes avec une précision étonnante et a résisté à l’épreuve du temps pendant environ trois siècles. En fait, cette loi est assez pour guide la plupart des activités de l’espace moderne des programmes. Mais tout comme les lois du mouvement de Newton ont été trouvés à se décomposer dans certains cas spéciaux dans le de nouvelles et révolutionnaires de la physique qui a commencé dans les deux premières décennies du 20e siècle, sa loi de la gravitation de trop a été considéré comme inexplicable par Einstein. Ce dernier est allé à proposer une alternative à la théorie, qui est l’endroit où les ondes gravitationnelles sont arrivés.
Qu’a fait Einstein ont un problème avec?
Bien que mathématiquement exact, la loi de Newton ne dit pas pourquoi deux corps sont attirés les uns aux autres. Einstein avait aussi un problème avec le fait que la force exercée sur les deux corps instantanément. Il avait montré dans ses publications marquantes de 1905 que rien dans l’univers, pas même de l’information, peuvent se déplacer à des vitesses supérieures à celle de la lumière et de deux organes peuvent être séparés par la distance.
Alors quelle alternative qu’il propose?
Lors de la formulation de sa Théorie Générale de la Relativité, Einstein a proposé que l’attraction gravitationnelle est une conséquence de la courbure de la le tissu de l’espace-temps par l’équivalent d’un objet lourd. C’est très souvent élucidé par une animation dans laquelle un grand ballon est placé sur une feuille de caoutchouc, la création d’une courbure de la feuille. Lorsqu’une petite balle roule sur la feuille de caoutchouc, elle tourne autour du grand ballon le long de la courbure pour un moment avant de tomber en elle. Einstein dit que le soleil, la terre et tous les autres corps formés similaire courbures autour d’eux, et c’était la raison pour les plus petits objets se tire vers eux. Mais depuis la terre, du soleil et tout le reste aussi, la courbure autour d’eux se déplace aussi. Cela crée des ondulations dans l’espace-temps, tout comme un bateau qui se déplace dans l’eau crée des ondulations. Il est de ces ondulations qu’Einstein appelle des ondes gravitationnelles.
Alors que faire si les ondes gravitationnelles ont été détectées?
Outre le fait qu’il mettrait en place d’Einstein génie une fois de plus, la découverte des ondes gravitationnelles permettrait d’établir l’exactitude de la Théorie de la Relativité Générale. Il permettrait d’assurer le monde que la science a été en développement sur la voie droite par le dernier siècle. La découverte des ondes gravitationnelles voudrait dire que maintenant tous les quatre forces fondamentales de la nature électromagnétique, faible et forte sur les forces nucléaires de l’autre de trois — être associé avec des propriétés ondulatoires. Il serait, par conséquent, être une étape importante dans l’effort pour unifier la théorie quantique, qui fonctionne à subatomique niveaux, et de la gravité de la théorie, qui fonctionne à l’échelle cosmique; en une seule théorie de la nature.
La détection des ondes gravitationnelles serait de permettre aux astrophysiciens et astronomes à “voir” l’univers qui est, dès à présent, invisible pour eux. Près de 95% de l’univers est connu pour est constituée de matière sombre et l’énergie sombre, qui n’émet pas de lumière ou toutes les autres ondes électromagnétiques, et n’ont donc pas été détectée, même par la plupart des instruments sophistiqués. Les trous noirs, par exemple, ne peut être “vu”, mais ils ne produisent des ondes gravitationnelles, et maintenant peut être détecté à l’aide de ces.
Mais ne modifie la commune de la vie de l’homme?
Pour les scientifiques, les changements de leur compréhension de l’univers. Avec les ondes gravitationnelles établi, de la gravité de Newton serait renversé en faveur d’Einstein de la gravitation. Le reste du monde, cependant, peut aller sur leur vie quotidienne, comme d’habitude, à partir de maintenant. Comme un scientifique de la mettre, personne ne savait ce qui était dans le magasin lorsque les ondes électromagnétiques ont été découverts, tout comme James Clark Maxwell avait prédit, dans la seconde moitié du 19ème siècle.