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Les chercheurs ont pu mesurer la gravité à l’aide d’une « fontaine atomique »

Grâce au comportement des atomes et à l’utilisation d’une technique appelée interférométrie atomique, il serait possible de mesurer la gravité avec plus de précision. C’est le résultat annoncé récemment par des chercheurs qui se sont également basés sur le principe de la dilatation du temps et de ses effets.

Le but des chercheurs n’était pas de remettre en cause la fameuse théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. Nous l’avons tous appris à l’école et nous profitons encore des diverses applications qui en découlent. Rappelons que, dans son principe, le savant s’est basé sur la notion d’espace-temps afin d’établir un lien entre la masse, l’énergie et la vitesse de la lumière dans le vide. Selon ce concept, la gravité ne doit pas être considérée comme une force qui s’exerce à distance. Elle constitue plutôt une caractéristique géométrique de l’espace-temps.

Des chercheurs ont récemment essayé de mesurer la gravité via une autre manière, en prenant en considération les éventuels impacts de la dilatation du temps sur le comportement des atomes. Pour rappel, la première mesure de cette « force » remonte à 1797. Pour ce faire, le scientifique anglais Henry Cavendish a utilisé un dispositif constitué de sphères de plomb, de tiges de bois et de fil.

L’objectif est de mesurer la gravité avec plus de précision

Récemment, un groupe de physiciens s’est focalisé sur la théorie de l’interférométrie atomique qui utilise une technique que l’on appelle déphasage. Cela leur a permis de démontrer que le champ gravitationnel se trouvant dans une fontaine atomique peut ne pas être uniforme. Le principe est simple : il consiste à dédoubler une onde d’atomes à l’aide d’impulsions laser pour que ces dernières réalisent des trajets différents. Après cela, elles sont recombinées. Ce qui est étonnant, c’est que l’onde en question a changé de phase.

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Un tube à vide

Les chercheurs ont utilisé un tube à vide mesurant 10 mètres de haut. Ils se sont basés sur le principe du déphasage et ont propulsé deux types d’atomes dans cette sorte de fontaine atomique. Résultat : celles-ci étaient déphasées, les unes atteignant plus rapidement le haut de la chambre à vide avant les autres. Lorsque les ondes ont été capturées en bas du tube, elles se sont recombinées, créant des franges d’interférence qui pouvaient être enregistrées par des caméras ultra sophistiquées.

Que peut-on tirer de cette expérience ?

Selon les chercheurs, le fait qu’un changement de phase (déphasage) s’est produit démontre que le champ gravitationnel dans le tube n’était pas uniforme. Mais il faut également considérer un autre paramètre, à savoir la dilatation temporelle. Celle-ci pourrait avoir un rôle dans l’augmentation de l’accélération des atomes. En effectuant plusieurs essais avec différentes particules, les scientifiques supposent qu’il serait possible de mesurer la gravité de façon précise. Ils pourront également savoir comment cette dernière pourrait changer, même de façon subtile et sur une distance très faible. À noter que les détails de l’expérience ont été publiés dans la revue Science.

Source
livescience.com

Marc Odilon

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