L'héritage spectaculaire d'Einstein : des trous noirs au GPS

Parmi les théories d'Einstein, celles qu'on a appelées la « relativité restreinte » et la « relativité générale » ont eu un impact particulier puisqu'elles ont fortement influencé notre façon de concevoir le temps et l'espace.  La première impliquait que le temps ne pouvait plus être considéré comme absolu et menait à l'équivalence entre matière et énergie, d'où le fameux « E = mc² ».  La deuxième remplaçait la théorie de la gravité de Newton, rendant la notion d'espace-temps inévitable et menant à la prédiction des trous noirs, des objets d'où rien, pas même la lumière ne pouvait sortir, ainsi que des ondes et lentilles gravitationnelles.  On peut à proprement parler de deux révolutions majeures.  Ce qui, à l'époque de leur présentation, pouvait apparaître comme pure spéculation ne fait maintenant aucun doute puisque les confirmations expérimentales sont légion.

 Dans ce cours, les notions théoriques seront abordées sans faire appel aux mathématiques, sauf pour des opérations triviales. Les observations récentes de trous noirs dans notre Galaxie, la Voie Lactée, ainsi que dans des galaxies externes vous seront présentées ainsi que les observations de lentilles et d’ondes gravitationnelles. Nous verrons comment les deux théories d'Einstein, tout aussi surprenantes soient-elles, doivent absolument être considérées dans une application dont personne ne pourrait se passer maintenant : le GPS. Votre GPS ne fonctionnerait pas sans les corrections relativistes!  Finalement, nous chercherons à savoir comment, dans le film Interstellaire de Christopher Nolan, les images spectaculaires du trou noir et du disque de matière l'entourant sont en accord total avec les équations de la relativité générale d'Einstein. Oui, Einstein et les trous noirs sont entrés à Hollywood!

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