Systeme solaire
Project 3

La gravitation


Approfondir avec Wikipédia

Chacun sait qu'Isaac Newton est le père de la gravitation, mais c'est certainement Neil Amstrong sautant allègrement malgré son lourd scaphandre lors de ses premiers pas sur la Lune qui a fait comprendre vraiment que notre poids sur Terre n'est pas une fatalité, mais dépend du lieu où nous nous pesons. C'est la gravitation qui a modelé l'Univers et c'est à elle aussi qu'on doit ces étonnants objets célestes que sont les trous noirs. 

n. f. Phénomène d'interaction entre les corps matériels, qui se manifeste par une force attractive agissant apparemment à distance.

La gravitation est dite " universelle " : elle s'exerce sur toutes les formes de matière. 

L'observation de l'Univers, des particules élémentaires aux amas de galaxies, révèle que le phénomène de gravitation ne dépend pas de la nature chimique des corps (ni des propriétés qui lui sont liées), ni de leur structure interne (cristalline, par exemple). La gravitation apparaît comme un champ de force existant du seul fait d'une présence de matière, affectant l'espace à des distances très importantes, avec une intensité qui dépend des masses et de la distance des corps en présence, et dans lequel tous les corps subissent une accélération égale, indépendante de leur masse. Aucune expérience n'a permis de distinguer la masse inerte (résistant à une accélération de nature quelconque) de la masse grave (déterminant les interactions gravitationnelles). Contrairement aux champs magnétiques ou électriques, le champ gravitationnel semble s'établir dans l'espace indépendamment de la nature des milieux traversés (fluide, solide, vide), et on n'a pas réussi à réaliser un écran (tel un écran électrostatique pour le champ électrique) qui permettrait de soustraire une région de l'espace à une action gravitationnelle, ou d'atténuer celle-ci. De même, la possibilité de produire une antigravitation, c'est-à-dire de produire un champ annulant localement un champ de gravitation donné, ou d'exercer une répulsion gravitationnelle, demeure purement spéculative ; tout au plus peut-on compenser le champ de gravitation par un " champ d'inertie ".

 

La gravitation dans l'Univers

L'action de la gravitation sur les diverses formes de matière (corps macroscopiques, rayonnements, particules élémentaires) peut être observée aussi bien dans la nature qu'en laboratoire, même lorsque la force exercée est très faible. L'exemple le plus simple est fourni par la chute des corps vers le " centre " de la Terre sous l'action de la pesanteur (ou gravitation terrestre) ; les satellites artificiels ou naturels des planètes sont maintenus sur leur orbite fermée par suite de l'équilibre existant entre la force de gravitation et la force centrifuge ; une balance de torsion ultra-sensible permet de mesurer la force d'attraction gravitationnelle entre des masses de quelques kilogrammes et de quelques grammes (force de l'ordre de 10-7 newtons). L'action de la gravitation sur les rayonnements électromagnétique a été mise en évidence par l'observation, lors de leur passage au voisinage du Soleil, d'une déviation des faisceaux (lumineux ou radioélectriques) provenant d'étoiles, ainsi que par l'observation d'une baisse de fréquence des rayonnements émis dans le sens opposé à l'attraction gravitationnelle (" décalage vers le rouge gravitationnel " de la lumière émise par des objets super-massifs, à ne pas confondre avec le " décalage vers le rouge cosmologique " dû à la vitesse radiale d'éloignement liée à l'expansion de l'Univers).

Dans l'Univers considéré à grande échelle, la gravitation apparaît comme le seul lien physique susceptible de donner une certaine cohésion à des systèmes tels que les amas d'étoiles ou de galaxies, dont les composants, parfois très éloignés, peuvent ainsi être entraînés dans un mouvement d'ensemble ; elle constitue donc un élément fondamental de toute cosmologie.