Il semble que dans les prochains jours, nous parlerons beaucoup des ondes gravitationnelles. Mais pourquoi parfois s'appellent-ils à tort «vagues d'agression»? Dans ce monde de médias sociaux, où la brièveté est le plus souvent appréciée en premier lieu, il peut sembler que réduire l'expression «ondes gravitationnelles» à «vagues d'une vague» n'est pas si grave. De plus, cela vous permet de sauvegarder quelques caractères supplémentaires pour les fans de Twitter!
Et très probablement, vous verrez beaucoup de manchettes dans les nouvelles, annonçant des «vagues de science gravitationnelles», remplacées par le mot «bagarre», mais ne tombez pas dans ce piège. Alors que les deux mots ont du poids, les ondes gravitationnelles et les ondes d’agression sont des créatures complètement différentes. Poursuivez votre lecture pour découvrir en quoi elles diffèrent et même être capable de montrer vos connaissances de la gravitation la prochaine fois devant des amis dans un pub.
Les ondes gravitationnelles sont, au sens le plus général, une sorte de rides dans l’espace et dans le temps. La théorie de la relativité générale d’Einstein avait prédit leur existence il ya plus de cent ans et elles se sont formées lors de l’accélération (ou du ralentissement) d’objets massifs dans l’espace. Si une étoile explose en supernova, les ondes gravitationnelles emportent l'énergie de la détonation à la vitesse de la lumière. Si deux trous noirs se rencontrent, ils provoqueront une ondulation dans l'espace et dans le temps, ressemblant à une ondulation dans un étang où une pierre a été lancée. Si deux étoiles à neutrons tournent très étroitement l'une contre l'autre, leur énergie, qui est entraînée loin du système - vous l'avez deviné - s'appelle des ondes gravitationnelles. Si nous pouvions détecter et observer ces ondes, ce que la nouvelle ère astronomique des ondes gravitationnelles pourrait éventuellement permettre, nous apprendrons à reconnaître les ondes gravitationnelles et à travailler avec les phénomènes qui les reproduisent. Par exemple, une impulsion soudaine d’ondes gravitationnelles peut indiquer qu’elles ont été reçues par une explosion d’une supernova, alors qu’un signal oscillant continu peut indiquer une orbite proche de deux trous noirs avant leur fusion. Jusqu'à présent, les ondes gravitationnelles sont théoriques, malgré l'existence de fortes preuves indirectes. Fait intéressant, comme les ondes gravitationnelles se propagent dans l’espace, elles déformeront physiquement le «tissu» de l’espace, c’est-à-dire réduiront très faiblement ou élargiront l’espace entre deux objets. L'effet est négligeable, mais en utilisant un interféromètre laser, tel qu'un interféromètre laser pour observatoire d'ondes gravitationnelles ou LIGO (LIGO), qui mesure les plus petites ondes dans les lasers réfléchis par des tunnels à vide en forme de L de 2,5 km, des ondes gravitationnelles peuvent être détectées sur notre planète. Dans le cas de LIGO, il y a 2 stations situées de part et d'autre des États-Unis, divisées par près de 2000 milles. Si le signal de l’onde gravitationnelle est réel, sa signature sera observée aux deux endroits; s'il s'agit d'un faux signal (c'est-à-dire qu'un camion est passé juste devant), une seule station détectera le signal. Bien que LIGO ait commencé ses activités en 2002, il n’a pas encore détecté d’ondes gravitationnelles. Mais en septembre 2015, le système a été mis à niveau vers Advanced LIGO et nous espérons que les physiciens nous fourniront enfin de bonnes nouvelles jeudi.
Bonus: ondes de gravité primaire. Vous vous souvenez peut-être de la tourmente provoquée par la «découverte» de BICEP2 (puis par la non détection) d'ondes gravitationnelles dans la faible «luminescence» initiale du Big Bang, appelée fond de micro-ondes cosmique (CMF). Bien que la «découverte» de BICEP2 se soit avérée sans espoir, on pense que de minuscules ondes gravitationnelles à l’époque du Big Bang peuvent laisser leur «empreinte» dans cet ancien rayonnement sous la forme d’un type spécial de lumière polarisée. Si l'on observe l'empreinte des ondes gravitationnelles primaires (celles produites par le Big Bang), certains modèles d'inflation cosmique et de gravité quantique peuvent alors être confirmés. Cependant, ce ne sont pas les ondes gravitationnelles que LIGO chasse. LIGO (et son observatoire semblable) recherche des ondes gravitationnelles générées par les événements énergétiques en cours dans notre univers moderne. La chasse aux ondes gravitationnelles primaires est un semblant d'excavation archéologique du passé de notre univers.
Les vagues sont des perturbations physiques, contrôlées par la restauration de la gravité dans un environnement planétaire. En d'autres termes, les vagues ne sont caractéristiques que pour les atmosphères planétaires et les masses d'eau. Dans le cas des atmosphères, l’air souffle à travers l’océan, puis, rencontrant une île, par exemple, il est obligé de s’élever. Du côté sous le vent, l’air sera obligé de rester à une hauteur inférieure sous l’effet de la gravité, mais sa flottabilité travaillera contre la gravité, ce qui le fera remonter. En conséquence, une zone d’air oscillant dans l’atmosphère peut produire des nuages dans la crête des vagues. Les vagues, les marées et les tsunamis sont des exemples de vagues.
Ainsi, il se trouve que la gravité entraîne les ondes de gravité et les ondes de gravité, mais elles ont des propriétés très différentes qui ne doivent pas être confondues.
