La théorie d'Einstein confirmée à nouveau : la distorsion de l'espace-temps mesurée

Des scientifiques chinois ont publié les résultats de mesures les plus précis à ce jour qui confirment la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. Selon une étude publiée dans la revue Nature, des spécialistes de l'Institut de physique et de mathématiques de Wuhan ont réussi à enregistrer avec une précision record la manière dont la masse de la Terre « tord » l'espace-temps. Cette avancée constitue une étape importante pour la physique moderne et aide à limiter les théories alternatives. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Selon les informations d'Ixbt.com, l'erreur de mesure n'a été que de 0,2 %. À titre de comparaison, lors de toutes les tentatives précédentes, l'incertitude atteignait 10 %. Il s'agit de « l'effet d'entraînement des référentiels inertiels » ou « effet Lense-Thirring », nommé en l'honneur des physiciens qui l'ont modélisé en 1918. Selon ce phénomène, plus un objet est massif et tourne rapidement, plus il déforme fortement l'espace qui l'environne.

Mesures à l'aide d'un satellite unique

Pour détecter ces écarts gravitationnels très faibles sur de petits corps célestes comme la Terre, les scientifiques ont utilisé l'appareil LARES-2 (Laser Relativity Satellite 2) développé par l'Agence spatiale italienne. D'un diamètre d'environ 40 centimètres et d'un poids de 295 kilogrammes, cet appareil se compose d'une sphère solide en alliage de nickel-chrome. Il ne comporte aucun moteur, panneau solaire ou électronique à bord.

Toute la surface de l'appareil est recouverte de 303 rétroréflecteurs en coin, et sa structure lourde et dense réduit au minimum l'influence de toutes forces non météorologiques sur l'orbite moyenne. De juillet 2022 à juin 2025, des stations terrestres ont irradié le satellite avec des lasers et enregistré les signaux lumineux réfléchis. En conséquence, les scientifiques ont accumulé une base de données composée de 200 000 observations avec une précision de 1 millimètre.

Nettoyage des données et résultats fondamentaux

En raison de l'inégalité de la gravité terrestre, la planète est légèrement aplatie aux pôles, ce qui génère des forces newtoniennes et masque le signal de la relativité. Pour filtrer cette gravitation classique, les chercheurs ont combiné les données de LARES-2 avec les indicateurs de l'appareil LAGEOS lancé par la NASA en 1976. Les plans orbitaux des deux satellites diffèrent d'un angle de 180,01°, ce qui a permis l'annulation mutuelle mathématique des forces inutiles.

Les marées océaniques et terrestres K1 induites par la Lune et le Soleil ont constitué un obstacle supplémentaire. Ce problème a été résolu par le temps : l'effet des marées est compensé mutuellement dans un cycle de précession de 1 050 jours. Toutes les interférences ont été nettoyées à l'aide du logiciel GEODYN du Goddard Space Flight Center de la NASA.

Après le processus de nettoyage, les physiciens ont enregistré que la rotation de la Terre autour de son axe provoque un déplacement de l'orbite des satellites de 61,3 millisecondes d'arc par an. La valeur obtenue correspondait parfaitement aux prédictions de la théorie d'Einstein. Les auteurs soulignent que ce résultat, tout en confirmant la théorie de la relativité générale, limite strictement les modèles alternatifs tels que la gravité de Chern-Simons, qui tentent de l'unifier avec la mécanique quantique.