au sommaire
La relativité générale est l'une des plus belles théories physiques et si ses fondations sont solides, elle est encore relativement mal testée en comparaison de ce qui a été fait pour l'électrodynamique quantique. Il se pourrait donc que de légers écarts aux prédictions de la théorie relativiste de la gravitation d'EinsteinEinstein soient à portée de main si l'on est capable de pousser plus loin la précision des observations, au laboratoire ou en astrophysiqueastrophysique.
De fait, des variantes ou des prolongements de la relativité générale ont été proposés pour expliquer l'énergie noire, comme les théories f(R), ou comme conséquence des tentatives de constructionsconstructions d'une théorie quantique de la gravitation. La théorie des cordesthéorie des cordes, par exemple, autoriserait dans certaines de ses versions des violations du principe d’équivalence ou de l'invariance de Lorentz.
Une fenêtrefenêtre possible pour mettre en évidence des signes d'une théorie au-delà de la relativité générale est celle de l'observation et de la mesure du fameux effet Lense-Thirring. On pense y être parvenu avec la sonde Gravity Probe B, mais la précision obtenue n'est pas excellente : 19 %.
Lares encore au laboratoire de montage. © Agenzia Spaziale Italiana
Un groupe de chercheurs italiens pense pouvoir atteindre une précision de l'ordre de 1 % à l'aide du satellite Lares (LaserLaser Relativity Satellite). Il s'agit d'une petite sphère de tungstènetungstène équipée de 92 rétroréflecteurs laser basés sur le même principe que ceux présents sur Lunokhod 1.
Lares, le successeur des Lageos
Ces rétroréflecteurs permettent des mesures de télémétrietélémétrie laser sur satellite (en anglais Satellite laser ranging ou SLR). La technique est employée depuis longtemps pour mesurer précisément les orbitesorbites de satellites, entre autre pour des expériences de géodésiegéodésie ou même pour étudier les mouvementsmouvements de la tectonique des plaques.
Le principe est le suivant. Des stations au sol formant un réseau mondial envoient des impulsions laser vers un satellite artificiel équipé de rétroréflecteurs. Le signal est réfléchi puis détecté par un télescopetélescope solidaire de l'émetteur laser et la mesure du temps mis par ce signal pour revenir permet de déterminer la distance du satellite avec une précision de l'ordre de quelques millimètres.
Ce n'est pas la première fois que l'on va tenter de mettre en évidence et même de mesurer l'effet Lense-Thirringeffet Lense-Thirring avec cette technique. Voilà des années que des physiciensphysiciens italiens affirment y être parvenus avec les satellites Lageos (Laser Geodynamics Satellite). C'est en particulier ce que pense le physicien italien Ιgnazio Ciufolini, bien connu entre autres pour le livre qu'il a écrit avec John Wheeler sur la relativité générale. Selon Ciufolini, Lageos aurait même permis d'atteindre une précision de l'ordre de 10 %. Toutefois, un débat existe sur la solidité de l'estimation de l'erreur des mesures réalisées avec les Lageos et c'est pourquoi on ne parle généralement que de Gravity Probe BGravity Probe B lorsque l'on veut citer une preuve de l'effet Lense-Thirring.
Espérons que tout va changer avec la mise en orbite de Lares à 1.400 km de la surface de la Terre par Vega.
