[News] L’éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née

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Adrien
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[News] L’éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née

Message par Adrien » 30/05/2019 - 8:00:09

Le centenaire de l’observation de l’éclipse solaire du 29 mai 1919 par des astronomes britanniques fait l’objet d’un colloque scientifique de l’Union Astronomique Internationale organisé en partie à l’Observatoire de Paris du 27 au 29 mai 2019. A cette occasion, une copie sur plaque de verre de l’un des clichés de cette observation historique a été retrouvée dans les collections de l’Observatoire, une découverte inattendue.

Une mesure historique

En 1915, Albert Einstein rend compte de l’avance du périhélie de Mercure (1). Il fait d’autres prédictions à partir de cette théorie, dont celle d’une faible déviation des rayons lumineux passant au voisinage du Soleil.

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Fig 1: Cliché de l’éclipse solaire du 29 mai 1919, plaque de verre archivée à l’Observatoire de Paris. Observatoire de Paris-PSL / I. Bualé, LESIA
C’est pour le vérifier qu’a lieu, le 29 mai 1919, l’observation d’une éclipse solaire réalisée conjointement par deux équipes d’astronomes de l’Observatoire de Greenwich sous la responsabilité de Frank Dyson, et de l’Observatoire de Cambridge sous la direction d’Arthur Eddington. L’analyse de la position apparente d’étoiles au voisinage du disque solaire, observables seulement pendant les éclipses, révèle en effet une déviation des rayons lumineux, d’environ 2 secondes d’arc, en parfait accord avec la prédiction d’Einstein.

Ce résultat fournit une preuve observationnelle supplémentaire à la théorie de la relativité générale et fait passer la mesure à la postérité (2). Elle a un retentissement particulier dans la Grande Bretagne d’après-guerre, où la théorie de la gravitation de Newton est dépassée par celle d’un scientifique allemand. Pour célébrer le centenaire de cet évènement, s'est tenu du 27 au 29 mai 2019 le colloque de l’Union Astronomique Internationale Arthur Eddington: From Physics to Philosophy and Back Again organisé par l’Observatoire de Paris, l’Institut d’Astrophysique de Paris et l’IPC.

Mais revenons à la mesure de 1919. Les deux campagnes d’observation de l’éclipse solaire furent menées par A. Eddington et E. T. Cunningham à Roça Sundy sur l’île de Principe, dans le golfe de Guinée, et par A. Crommelin et C. Davidson à Sobral, au nord du Brésil.L’aventure que représentèrent ces expéditions à l’époque, avec leur cortège d’imprévus (voyage et acheminement du matériel, formalités locales, choix du site d’observation, installation des instruments, observations d’essai et de référence, météorologie capricieuse le jour de l’éclipse, retour et rapatriement des données) a donné une dimension inédite à des observations historiques complexes.Quelques décennies plus tard, dans les années 1980, est lancée une controverse sur la fiabilité de la mesure d’Eddington (3), avant que les plaques originales de Cambridge et une partie de celles de Greenwich ne soient perdues. Ces dernières avaient fortuitement fait l’objet d’une ré-analyse indépendante ayant confirmé le résultat (4).

Des collections aux chercheurs de l’Observatoire

C’est dans ce contexte que la commission archives et patrimoine du LESIA a redécouvert une copie de l’une des observations de l’éclipse solaire de 1919, réalisée par Crommelin à Sobral et visible sur la Figure 1. L’Observatoire de Paris héberge, sur son site de Meudon, une collection unique de près de 100 000 observations solaires sur plaques de verre remontant à plus d’un siècle et à la fondation de l’Observatoire de Meudon par Jules Janssen. Une partie de cette collection a fait l’objet d’une numérisation à vocation patrimoniale pilotée par Isabelle Bualé - responsable des observateurs solaires du LESIA. Les données sont diffusées sur le portail du service national de distribution des données solaires BASS2000.

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Fig 2: La plaque solaire historique dans la clichothèque solaire de Meudon. Observatoire de Paris-PSL / I. Bualé, LESIA
Si la présence de cette plaque à Meudon reste un mystère à élucider (réalisée sur demande ? par quel mandataire?), elle a été re-numérisée à haute résolution pour l’occasion et mise ce jour à disposition de la communauté en ligne. Cette observation a motivé une analyse préliminaire qui sera présentée aujourd’hui dans le cadre du colloque par Valls-Gabaud du LERMA. Les étoiles utilisées pour la mesure à l’époque sont ré-identifiées par leur nom sur la Figure 3.

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Fig 3: Etoiles ayant servi à la mesure de la déflexion de la lumière par le Soleil. Observatoire de Paris-PSL / D. Valls-Gabaud, LERMA
La poursuite de ce travail et la quantification précise de la déviation des rayons lumineux nécessitera la numérisation de la plaque à une précision astrométrique. Cela sera possible avec le scanner très haute résolution NAROO, sous la responsabilité de Vincent Robert à l’IMCCE, en cours d’installation dans les mêmes locaux que la clichothèque solaire à Meudon. Les premiers tests, prometteurs, ont déjà démarré (Figure 4).

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Fig 4: Le scanner haute résolution NAROO en cours d’installation à Meudon. Observatoire de Paris-PSL / V. Robert, IMCCE
Notes:

(1) voir par ex. Eisenstaedt, Jean (2002). Einstein et la relativité générale. Les Chemins de l’Espace-Temps. Paris, CNRS Éditions, p285-+, 2013.

(2) F. W. Dyson, A. S. Eddington and C. Davidson, A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 1920 220, 1920 doi: 10.1098/rsta.1920.000.

(3) Earman, John and Glymour, Clark (1980). “Relativity and Eclipses: The British eclipse expeditions of 1919 and their predecessors” Historical Studies in the Physical Sciences 11, 49-85.

(4) G. M.Harvey, Gravitational deflection of light, The Observatory, Vol. 99, p. 195-198, 1979.


Source: Observatoire de Paris

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cisou9
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Re: [News] L’éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née

Message par cisou9 » 30/05/2019 - 10:18:50

____________ :_salut:
Voila des preuves qui font passer Einstein à la postérité !! ____ :jap: ____
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
Alexandre Soljenitsyne.

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eiffel
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Re: [News] L’éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née

Message par eiffel » 30/05/2019 - 15:08:40

"L'éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née"

Puis dans l'article : "En 1915, Albert Einstein rend compte de l'avance du périhélie de Mercure, la relativité générale est née (1)"

rien de choquant pour l'auteur de l'article ?!?

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bongo1981
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Re: [News] L’éclipse solaire de 1919: la relativité générale est née

Message par bongo1981 » 09/07/2019 - 10:49:25

Historiquement la RG est née en novembre 1915, publiée dans une revue scientifique à comité de relecture.

Disons que la RG ne savait expliquer "que" des anomalies de la théorie de Newton,et à champ très faible, elle se confond avec la théorie de Newton.

En 1919, c'est une prédiction de la RG qui se retrouve pour la première fois confirmée.
On peut dire que la RG est née en 1915 dans sa forme définitive (même si elle était née dans la tête d'Einstein en 1907), mais il a mis 8 ans à la mettre en forme mathématiquement.

Après en 1919 la RG est devenue connue du grand public. Difficile de mettre un instant précis où la RG est née...

Si on se tient à l'article fondateur, c'est 1915. Mais une nouvelle théorie n'est pas acceptée tout de suite par les pairs, il faut... des mesures expérimentales... et 1919 constitue bien le moment où les physiciens ont accepté la théorie.

Après, la RG est entrée dans une phase de léthargie, avant de connaître une renaissance après la mort d'Einstein (après 1960, avec des mesures du redshift gravitationnel, l'effet Shapiro, le retard des horloges dans les avions, le GPS, l'effet Lense-Thirring, la croix et l'anneau d'Einstein, les ondes gravitationnelles etc...).

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