Introduction à la relativité générale - Définition et Explications

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Introduction

Le but de cet article est de présenter une introduction accessible, non technique, au sujet. Pour l'article encyclopédique consulter Relativité générale.
Test de haute précision de la relativité générale par la sonde spatiale (Une sonde spatiale est un vaisseau spatial non habité envoyé par l'homme pour...) Cassini (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le...) (vue d'artiste): des signaux radio envoyés entre la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) (onde verte) sont retardés par la déformation de l'espace et du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) due à la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...).

La relativité générale est une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) de la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...) qui a été développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) par Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le...) entre 1907 et 1915. Selon la relativité générale, l'attraction gravitationnelle que l'on observe entre les masses est provoquée par une déformation de l'espace et du temps par ces masses.

Avant l'avènement de la relativité générale, la loi de l'attraction universelle de Newton avait été acceptée pendant plus de 200 ans comme une description valable de la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) de gravitation entre masses. Dans le modèle de Newton, la gravitation est le résultat d'une force attractive entre les objets massifs. Bien que Newton lui-même fût ennuyé par la nature inconnue de cette force, le schéma de base avait un plein succès pour décrire les mouvements.

Cependant, des expériences et des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) montrent que la description par Einstein rend compte de quelques effets inexpliqués par la loi de Newton, telles que des anomalies minimes sur l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) de Mercure, et d'autres planètes. La relativité générale prédit aussi de nouveaux effets de la gravitation, tels les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...) gravitationnelles, les effets de lentille optique (Une lentille est un élément, traditionnellement en verre, destiné à faire converger ou diverger...) gravitationnelle et l'effet de la gravitation sur le temps, connu sous le nom de dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement,...) gravitationnelle du temps. Beaucoup de ces prédictions ont été confirmées par l'expérience, tandis que d'autres sont encore le sujet de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) en progrès. Par exemple, bien qu'il y ait une preuve indirecte de l'existence des ondes gravitationnelles, leur détection directe fait encore l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) de recherches par plusieurs collaborations internationales de scientifiques, telles les expériences en construction LIGO (LIGO (pour Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) est un projet...), GEO (Geo était une marque de voiture qui appartenait à General Motors. La marque est apparue en 1989...) 600, VIRGO, LISA.

La relativité générale est devenue un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) essentiel de l'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) moderne. C'est le fondement de la compréhension actuelle des trous noirs, qui sont des régions où l'attraction gravitationnelle devient tellement intense que la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) elle-même ne peut pas s'en échapper. On pense que cette forte gravitation est responsable des rayonnements intenses émis par certains objets astronomiques (noyaux actifs de galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...) ou microquasars). La relativité générale fait aussi partie du schéma standard du big bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a...) en cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système...).

Bien que la relativité générale ne soit pas la seule théorie relativiste, c'est la plus simple qui soit en cohérence avec les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) expérimentales. Cependant il reste un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de questions ouvertes : la plus fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) est de trouver à concilier la relativité générale avec les lois de la physique quantique (La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques...), et de formuler une théorie complète et cohérente de gravitation quantique.

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