Déformation de l'espace : justification...

Bon… J’ai évoqué dans une page précédente (justification de certains passages de mon livre à propos de la « dilatation » du temps) un excellent ouvrage de vulgarisation,  « A la découverte de l’espace-temps et de la physique relativiste », de Taylor et Wheeler.

J’aimerais à présent en conseiller un autre à mes lecteurs afin d’aller encore un peu plus loin : « Trous noirs et distorsions du temps », de Kip Thorne. 

J’ai en effet fondé mon roman, « Que le diable nous emporte », sur ce paradigme plus que déroutant proposé par la Relativité Générale, à savoir la courbure de notre espace (et le ralentissement de notre temps) provoqués par un corps massif.

Car rien n’est encore venu infirmer la vision d’Einstein. L’espace serait bien un « tissu » dynamique qui peut s’étirer, se tordre, se déformer, onduler… Et les ondes gravitationnelles auxquelles je fais allusion (et qui véhiculent un stupéfiant message !) risquent fort d’être réellement découvertes avant que vous n’ayez lu le livre !

Les figures ci-dessus sont la représentation classique de la déformation de l’espace provoquée par, typiquement, une étoile comme notre soleil ou un astre bien plus massif encore.  Personne n’étant capable de se représenter la courbure d’un espace tridimensionnel (tel que le nôtre), seules les mathématiques peuvent en rendre compte (le calcul tensoriel, que nous laisserons soigneusement aux spécialistes !).

Ces « diagrammes de plongement », même si l’analogie demeure forcément limitée, nous fournissent donc un moyen commode  pour appréhender  une aussi étrange réalité.  Ramener par la pensée notre véritable espace à un espace à deux dimensions seulement permet en effet de  le représenter comme une feuille de caoutchouc très souple à la surface de laquelle une boule de pétanque creuserait un « entonnoir », obligeant des objets plus petits (telles que des billes d’acier...) à infléchir leur course (elles ne pourraient plus suivre une trajectoire rectiligne du fait de cette courbure).

La gravité ne serait donc pas une force, comme la présentait la classique mécanique newtonienne sans pouvoir expliquer la façon dont elle agissait, mais juste la conséquence de la déformation de l’espace-temps…

Je vous renverrai enfin au chapitre 11, « Qu’est-ce que la réalité ? », de cet excellent ouvrage, où l’on explique très clairement dans les quelques premières pages que deux paradigmes très différents peuvent être utilisés par les scientifiques pour décrire les mêmes phénomènes : l’espace-temps plat d’Euclide et de Newton, et l’espace-temps courbe d’Einstein.

Dans l’espace-temps « plat », on se contente d’expliquer l’aberration de mesures effectuées près d’un corps massif par la contraction des  règles (!) et le ralentissement des horloges (!). Pour les « conservateurs »…  On est en quelque sorte ramené aux premières interprétations des expériences de Michelson et Morley et de la formule de Lorentz en Relativité Restreinte…

Dans l’espace-temps « courbe », on considère que les règles, quelle que soit leur orientation, restent ce qu’elles sont et que le fonctionnement intrinsèque des horloges ne change pas, la « courbure » de l’espace-temps expliquant à elle seule la différence entre ce que l’on mesure et ce que l’on serait sensé mesurer si l’espace-temps était effectivement plat.

Inutile de préciser que j’ai opté sans hésitation pour le second paradigme !