La mission MICROSCOPE livre ses derniers résultats et confirme le principe d’équivalence avec une précision inégalée de 10-15. Ces résultats démontrent que les corps tombent dans le vide avec la même accélération quelle que soit leur composition ou leur Masse (Le terme masse sert à désigner deux grandeurs attachées à une seule…) ; le principe d’équivalence reste donc inébranlable encore aujourd’hui, rien de moins qu’une nouvelle victoire pour le Relativité générale (Relativité générale, basée sur le principe de covariance générale…) Proposé par Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le…) il y en a plus d’un siècle (Un siècle est maintenant une période de cent ans. Le mot vient du latin saeculum, i, qui…).

En 2017, les premiers résultats du Satellite (Satellite peut faire référence à 🙂 Le MICROSCOPE du CNES, équipé des accéléromètres de l’ONERA, a permis d’améliorer la précision du test de principe d’équivalence (ou d’universalité de la chute libre) à un niveau qui l’avait placé comme une référence mondiale. Merci au premier Les données (En technologie de l’information (TI), les données sont une description élémentaire, souvent…) disponibles, ces résultats avaient été obtenus par le laboratoire Géoazur (CNRS/OCA/UCA/IRD) et l’ONERA en coopération avec le CNES et en partenariat avec le la science (La science (du latin scientia, « savoir ») est, selon le dictionnaire…) groupe de travail (CNRS, IHES, Imperial College, université (Une université est un établissement d’enseignement supérieur dont l’objectif est de…) de Brême, DLR, Université de Delft, IGN). Ils ont valu à quatre membres de l’équipe MICROSCOPE le Serviteur de laacadémie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche…) en 2019. Depuis 2017, 15 fois plus de mesures ont été accumulées jusqu’à la désorbiter (Désorbiter, dans le domaine de l’astronautique, c’est la manœuvre de faire…) du satellite en octobre 2018. L’équipe scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l’étude d’une science ou de sciences et qui…) analysé toutes les données et réussi à repousser encore plus loin les limites du test en faisant 10 fois mieux qu’en 2017. En comparant les accélérations en chute libre de deux corps de compositions différentes, les équipes de charge (La charge utile représente ce qui est réellement…) de MICROSCOPE démontrent que leur différence relative est inférieure à quelques 10-15.

À propos du principe d’équivalence

Selon la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,…) d’Einstein, leunivers (L’univers est la somme de tout ce qui existe et des lois qui le régissent.) est représenté par un espace-temps (La notion d’espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise…) à quatre dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension fait référence à la taille ; les dimensions d’une pièce…) et le gravitation (La gravitation est le phénomène d’interaction physique qui provoque l’attraction…) résulte de la courbure (Intuitivement, courbe s’oppose à droite : la courbure d’un objet géométrique est…) de l’espace-temps induit par la question (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Sa…). La Relativité Générale a ainsi permis d’expliquer l’anomalie jusque-là insoluble deorbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire tracée par un corps dans l’espace…) de Mercure, pour prédire des phénomènes aussi surprenants que les lentilles gravitationnelles, les trous noirs ou vagues (Une onde est la propagation d’une perturbation produisant une variation réversible de sa trajectoire…) gravitationnelle. Cependant, une question fondamental (En musique, le mot fondamental peut renvoyer à plusieurs sens.) demeure : pourquoi la Relativité Générale semble incompatible avec théorie quantique des champs (Théorie quantique des champs (QFT, abréviation du terme anglais Quantum field theory)…) qui décrit avec précision monde (Le mot monde peut faire référence à 🙂 les particules et l’infiniment petit ? La rechercher (La recherche scientifique désigne en premier lieu toutes les actions entreprises en vue de…) d’une théorie universelle englobant la gravitation et la physique quantique (La physique quantique est le nom général d’un ensemble de théories physiques…) est le Saint Graal des physiciens. La plupart des théories candidates prédisent une violation du principe fondateur de la Relativité Générale : l’équivalence entre la gravitation et accélération (L’accélération fait généralement référence à une augmentation de la vitesse ; en physique,…).

Tester le principe d’équivalence revient à tester le fondement de toutes les théories de la gravitation et plus généralement des théories alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié…) à la relativité. A travers ses résultats, MICROSCOPE repousse les limites en apportant de nouvelles contraintes à ces nouvelles théories à un niveau de précision tel qu’il faudra certainement attendre très longtemps pour faire mieux.

À propos de MICROSCOPE

MICROSCOPE (MICROSatellite avec traînée compensée pourObservation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans la volonté de les voir…) Principe d’Equivalence) est une mission du CNES, réalisée en partenariat avec l’ONERA, le CNRS (Le Centre National de la Recherche Scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand…)OCA, ESA, DLR, ZARM (laboratoire de microgravité (La microgravité, dans le domaine de l’astronautique, est l’état d’un corps tel que l’ensemble de…) de l’Université de Brême) et le PTB (Institut de métrologie (La métrologie est la science de la mesure au sens le plus large.) Allemand). Grâce à sa micro-propulsion contrôlée par les accéléromètres, le satellite fournit contrôler (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être utilisé comme synonyme d’examen, de…) ultramince de son orbite et compense la friction (Les frottements sont des interactions qui s’opposent à la persistance d’un mouvement relatif entre…) résiduel atmosphérique avec un niveau jamais atteint auparavant dans orbite basse (L’orbite terrestre basse (LEO) est un type d’orbite terrestre qui se trouve…). L’instrument T-SAGE de l’ONERA est placé au cœur de ce laboratoire en parfaite chute libre et au milieu d’un cocon (Le cocon est l’enveloppe de la nymphe de certains insectes. Le cocon est aussi appelé le sac qui…) protecteur où la stabilité thermique (Le thermique est la science qui traite de la production d’énergie, de l’utilisation de…) vaut mieux qu’un millionième de diplôme (Le mot diplôme a plusieurs sens, il est notamment utilisé dans les domaines…). L’instrument est un accéléromètre (Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile, permet de mesurer l’accélération de…) différentiel (Un différentiel est un système mécanique dont la fonction est de répartir une vitesse de…). Il mesure avec une extrême précision, à l’échelle atomique, la position de ses masses d’essai qui sont en chute libre autour de (Autour est le nom que donne la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour)…) de la Terre (La Terre est la troisième planète du système solaire par ordre de distance…).

MICROSCOPE a été lancé le 25 avril 2016 et désactivé le 15 octobre 2018. Les mesures scientifiques et les caractérisations fines de l’instrument et du satellite ont permis de comparer la « chute libre » de deux matériaux (Un matériau est un matériau d’origine naturelle ou artificielle que l’homme façonne pour…) différent, le platine (Le platine est un élément chimique avec le symbole Pt et le numéro atomique 78.) et le titane (Le titane est un élément chimique métallique avec le symbole Ti et le nombre…)sur 1642 révolutions autour de la Terre, soit 73 millions de km, soit l’équivalent de la moitié de la distance Terre-Soleil.

Fruit d’un effort de plusieurs années, cette expérience française est une pépite dans le campagne (Étymologiquement, le paysage est l’agencement des traits, des personnages, des formes d’un…) de la physique (La physique (du grec φυσις, nature) est étymologiquement la…) fondamentale et un défi pour les ingénieurs et les scientifiques qui ont réussi à repousser encore plus loin les limites de la précision du test du principe d’équivalence. Ces résultats ont été obtenus par des équipes scientifiques de l’ONERA, du CNRS et de l’OCA avec la contribution du CNES et la collaboration de laboratoires européens. Cette analyse est publiée dans deux prestigieuses revues de physique : Classical et Quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s’écrit…) Gravity (IOP Publishing) et Physical Review Letters (American Physical Society).

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