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Les ondes gravitationnelles (Les rides de l'espace-temps d'Einstein)

par Brahim Lamine
mercredi 15 novembre 2006

Conférencier

Résumé

Il y a un peu moins d'un siècle Einstein exposa la théorie de la Relativité Générale à la communauté scientifique. Cette théorie décrit les phénomènes gravitationnels comme résultant d'une déformation de l'espace (et du temps !) au voisinage d'une masse : c'est cette déformation qui donne lieu au phénomène d'attraction gravitationnelle. Ce point de vue a radicalement changé notre vision du monde car désormais l'espace devient un objet dynamique qui se déforme en permanence. En particulier, lorsqu'une masse se déplace (une étoile par exemple), elle envoie une onde de déformation qui se propage dans le vide à la vitesse de la lumière, un peu à la manière d'une membrane qui envoie une onde de pression dans l'air lorsqu'elle vibre. Ces ondes de déformations sont appelées les ondes gravitationnelles et ont été prédites théoriquement juste après la naissance de la Relativité Générale.

Il n'existe à l'heure d'aujourd'hui qu'une preuve indirecte de leur existence, mais des efforts internationaux très intenses s'attachent à les mettre en évidence directement à l'aide de détecteurs géants. J'expliquerai dans une première partie de cet exposé le fonctionnement de tels détecteurs et l'importance que revêt la détection des ondes gravitationnelles. En effet, leur mise en évidence permettrait par exemple de détecter la présence d'un trou noir alors que ceux-ci n'émettent pas de rayonnement qui nous permette de les détecter avec nos télescopes.

Un nombre considérable d'astres dans notre Galaxie (et dans l'Univers) créent de telles ondes gravitationnelles, si bien que nous baignons dans un espace en permanence torturé dans tous les sens et de façon aléatoire par les déformations induites par chacune de ces ondes. Bien que ces déformations soit extrêmement petites, je discuterai les effets possibles que peuvent avoir ces déformations erratiques en analogie avec le fameux mouvement Brownien dans lequel une poussière en suspension dans de l'eau subit un bombardement incessant et continu par les molécules qui constituent le fluide. L'observation du mouvement macroscopique de la poussière est la preuve de l'existence des molécules; de la même façon, je montrerai dans un deuxième partie de mon exposé qu'on peut trouver un système physique macroscopique qui permettrait lui aussi de révéler l'existence de ces déformations d'espace-temps sous-jacentes.

Vidéos & transparents de la conférence

• Vidéo à télécharger : Conférence et question - convertion en mp4 depuis RealMedia (Cameraman : Alban Terrier)
• Slides - Fichier Powerpoint (26.7Mo)

Mots clés : Onde gravitationnelle, Espace-temps, Einstein