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Si l’on pouvait faire disparaître une étoile (prenons l’exemple de notre bon vieux Soleil), au bout de combien de temps l’effet de cette disparition se ferait-il ressentir sur l’orbite d’une planète gravitant autour ( Pluton, par exemple).Serait-ce immédiat ?
Etienne (16 ans, Valenciennes, France)
jeudi 29 avril 2010, par
Bonjour Etienne,
Je ne peux pas directement répondre à ta question car je n’ai pas trouvé d’informations cohérentes au sujet de la vitesse de propagation de l’information gravitationnelle. Je peux par contre te construire une réponse en considérant la propagation de la lumière.
Un des résultats bien connus de la relativité est que rien ne se propage plus rapidement que la lumière. Sa vitesse étant cependant finie ( = non illimitée), les distances dans l’espace sont alors reliées par elle dans des temps finis. Aussi, l’information quant à un événement localisé ne peut être transmise de manière instantanée à un autre endroit. Il faut ici s’entendre sur la notion d’instantanéité. Je l’utilise dans le sens d’une durée nulle ou en tout cas suffisamment courte pour que le début ne puisse être distingué de la fin. Une telle approximation est valide si je considère par exemple l’enclenchement d’une ampoule dans une pièce et l’apparition de la clarté dans celle-ci, car l’oeil et le cerveau n’arrivent pas à se rendre compte du temps très court nécessaire à la lumière pour quitter l’ampoule, envahir progressivement la pièce, atteindre les parois et y être réfléchie, traverser la pièce et enfin atteindre le détecteur qu’est la rétine.
Tu connais probablement la vitesse c de la lumière ( c = 300 000 km/s). Cette grandeur est difficile à appréhender, mais elle correspond en première approximation à parcourir la distance Lune - Terre en 1.25 secondes. Autrement dit, lorsque tu observes la Lune, tu ne la vois pas où elle se trouve actuellement, mais bien là où elle se trouvait il y a 1.25 secondes.... le temps que l’information t’arrive au fond de l’oeil, après avoir quitté la Lune. Tu vois donc ici que l’instantanéité est une notion toute relative ... comme l’aurait probablement dit Einstein !
Plus tu observes des objets éloignés de la Terre, plus tu regardes dans le passé, tout simplement parce qu’il faut du temps à l’information que tu recueilles pour arriver à toi. Pour le Soleil, ce temps est de 8 minutes environ. Aussi, pour revenir à ta question, la disparition de ce dernier ne serait probablement pas perceptible dans les 8 minutes qui suivraient sa réelle disparition, là où il se trouve. Pour Mercure, ce temps serait d’un peu moins de trois minutes et pour Pluton, il atteindrait plus de 5 heures.
Il y a cependant à l’heure actuelle des expériences qui tendent à montrer que de l’information peut être échangée entre deux points à une vitesse dépassant celle de la lumière. Ces expériences troublantes, si elles sont significatives, remettent en cause la théorie de la relativité. La recherche est très active dans ce domaine et de nouveaux défis sont à relever. Avis aux amateurs.
En attendant, je te conseille vivement une lecture tout à fait abordable sur la relativité et ses problèmes d’instantanéité, de simultanéité, ses paradoxes, etc... Il s’agit du titre suivant : LA RELATIVITÉ, HISTOIRE D’UNE GRANDE IDÉE, de Banesh Hoffmann.
Bon voyage ... à la vitesse de la lumière ! Yves-Patrik