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#1  2 May 2011 23:54:18

Meryl Burbank
Modérateur
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La théorie de la relativité générale remise en cause

La relativité générale a-t-elle été prise en défaut ?

On tient peut-être la première preuve expérimentale que la théorie de la relativité générale d’Einstein ne décrit pas correctement le cosmos... Selon une astronome de l’Université Cornell, des observations à l’échelle de la formation des grandes structures constituées d’amas de galaxie ne sont pas en accord avec elle.

La relativité générale (RG) est la plus belle des théories physiques et l’expérience a prouvé que la beauté d’une théorie est un guide sûr pour trouver laquelle est correcte parmi celles qui sont possibles. Mais elle a aussi démontré que la beauté est très loin d’être un critère suffisant pour en établir la véracité.

La théorie de la relativité générale fonctionne très bien à l’échelle du système solaire et pour la prédiction du comportement des pulsars binaires. Bien des théories concurrentes de la théorie relativiste de la gravitation d’Einstein, plus compliquées et moins élégantes qu’elle, ont ainsi été éliminées par les observations. La RG se comporte également très bien pour décrire la nucléosynthèse primordiale. Mais sommes-nous sûrs qu’elle fonctionne tout aussi bien lorsque le champ de gravitation est faible ?

On sait justement qu’à l’échelle des galaxies et des amas de galaxies les observations, pour être en accord avec la théorie d’Einstein, nécessite la présence de matière noire et d’énergie noire. Et si c’était les équations de la théorie de la relativité générale qu’il fallait modifier de manière à ce que de nouveaux effets se produisent à ces échelles où le champ de gravitation est faible ?

Cette voie avait été suivie par Milgrom avec la théorie Mond. Cette dernière, qui n’était initialement pas relativiste et se contentait de modifier la théorie de la gravitation de Newton, avait été étendue par Jacob Bekenstein dans le cadre d’une théorie relativiste. Une généralisation similaire avait aussi été proposée par John Moffat mais la majeure partie de la communauté scientifique reste sceptique, surtout après les résultats des collisions d’amas de galaxies depuis 2006 qui constituent des arguments particulièrement convaincants en faveur de l’existence de la matière noire.

L’astronome Rachel Bean vient pourtant de jeter dans la mare un pavé suffisamment lourd pour qu’il ébranle la blogosphère des cosmologistes et des physiciens théoriciens, même les plus conservateurs. Si elle a raison, il va falloir revoir la copie d’Einstein séance tenante !

Le temps et l'espace ne se courbent pas comme prévu

Qu’a donc trouvé Rachel Bean ? Pour le comprendre, il faut revenir à quelques fondamentaux relativistes. Lorsque le champ de gravitation n’est pas trop important, la courbure de l’espace-temps peut se réduire à l’existence de deux potentiels de gravitation. L’un concerne le temps (il affecte le rythme de l’écoulement du temps mesuré par des horloges) et l’autre l'espace (il définit la forme des règles utilisées pour mesurer des distances).

On peut estimer les valeurs de ces deux potentiels à l'échelle des amas de galaxies en étudiant l’effet sur la propagation des rayons lumineux du contenu en matière, ordinaire et noire, et en énergie noire.

On peut en tirer une quantité liée au rapport de ces deux courbures, celle de l'espace et celle du temps. La relativité générale prédit un rapport de 1. Or, des variantes de la relativité générale, qui elles aussi utilisent un espace-temps courbé mais ne reposent pas sur les mêmes équations que la théorie d’Einstein, prédisent des résultats différents.

En étudiant des effets dits de lentille gravitationnelle faible à l’échelle des amas de galaxies, l’astronome a trouvé que la valeur de ce rapport qui collait le mieux aux observations ne devait pas du tout être égal à un !

Face à un tel résultat, il faut bien garder à l’esprit que les mesures des grandeurs physiques sont toujours affectées d’incertitudes, sans parler de biais systématiques dans l’interprétation ou la mesure elle-même. Les chercheurs savent estimer les chances que leurs observations imitent par hasard un phénomène réel sans que celui-ci soit vraiment présent. En l’occurrence, il n’y a que 2% de chance que le phénomène observé soit une simple fluctuation dans les observations. L’effet n’est donc pas démontré, mais il est suffisamment présent pour que beaucoup de gens le prennent au sérieux.

La plupart des physiciens et des cosmologistes parient soit sur une erreur théorique dans les calculs, soit des erreurs dans les mesures. En général, après ce genre d'annonce, il s’écoule de quelques mois à quelques années avant que les choses rentrent dans l’ordre... Mais il faut rester ouvert d’esprit. Peut-être faudra t-il effectivement modifier les équations de la RG. Nous sommes peut-être déjà en train de regarder, à travers une petite fenêtre, une physique au-delà du modèle standard.


Source
http://www.futura-sciences.com/fr/news/ … aut_20961/


Alia Petitscarabé :
- "Je saurai attendre...."

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#2  3 May 2011 13:33:07

tobeor
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Re: La théorie de la relativité générale remise en cause

Un surdoué de 12 ans remet en cause la théorie de la relativité d'Einstein
6 avril 2011

http://www.youtube.com/watch?v=YFmrlIEp … r_embedded

Jacob Barnett, un surdoué de 12 ans, serait sur le point d’étendre la théorie de la relativité établie par Albert Einstein en 1905.

Il a à peine 12 ans et ose défier le plus grand physicien de tous les temps. Le jeune Américain, dont le QI a été évalué à 170, prétend pouvoir étendre la théorie de la relativité du célèbre Albert Einstein. Sa mère aurait adressé ses calculs à l’Université de Princeton, une référence mondiale en matière de physique et d’astrophysique. Les professeurs ont validé ses équations et auraient admis que l’adolescent était sur la piste d’une théorie de la relativité entièrement nouvelle.

Jacob Barnett serait atteint de la maladie d’Asperger. Cette forme d’autisme, si elle isole, procure certaines capacités intellectuelles hors du commun. A trois ans, selon ses parents, Jacob résolvait des puzzles de 5.000 pièces.

Dès l'âge de 8 ans, il étudiait déjà l'astrophysique à l'Université d'Indiana. Il est aujourd’hui chercheur dans cet établissement et enseigne même à ses camarades.

Source
http://www.maxisciences.com/surdou%E9/u … 13732.html


"Etre dans le doute, c'est déjà être résolu." - William Shakespeare

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#3  6 May 2011 08:02:58

tobeor
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Re: La théorie de la relativité générale remise en cause

Et pourtant…

La Nasa donne raison à Einstein après une longue expérience
05 mai 2011

La NASA a réussi à démontrer de manière très précise, au cours d'une expérience, la véracité de la théorie générale de la relativité édictée en 1905 par Albert Einstein.

La théorie d'Albert Einstein selon laquelle la gravité de la Terre influerait sur le temps et l'espace autour d'elle, la fameuse théorie de la relativité, a été vérifiée par la NASA et une équipe de physiciens américains. "Imaginez notre planète comme si elle était immergée dans du miel et qu'elle tournait sur son axe en orbite autour du soleil, le miel se trouvant autour se déformerait", tente d'expliquer Francis Everitt, un physicien de l'Université de Stanford en Californie, dans des propos relayés par l'AFP, avant d'ajouter : "C'est la même chose avec l'espace et le temps". 

Baptisée "Gravity Probe B" (GP-B), l'expérience réalisée par l'agence spatiale américaine a consisté à utiliser quatre gyroscopes ultra-précis, embarqués à bord de satellites, afin de vérifier deux postulats de la théorie du savant d'origine allemande. Le premier est l'effet dit géodétique, ou la déformation de l'espace et du temps autour d'un objet exerçant une force gravitationnelle. Le second est la quantité d'espace et de temps qu'un tel objet affecte en tournant sur lui-même. Pointés vers l'étoile IM Pegasi, tout en étant sur une orbite polaire autour de la Terre, les quatre gyroscopes ont subi des changements de direction vers laquelle ils étaient dirigés, confirmant la théorie d'Einstein. Si ça n'avait pas été le cas, ils auraient toujours pointé vers la même direction...

"L'expérience GP-B a confirmé deux des postulats les plus importants dans la théorie d'Einstein concernant l'univers, avec des implications pour l'ensemble de la recherche en astrophysique", continue Francis Everitt.  "Les résultats de la mission GP-B auront des effets sur les travaux des théoriciens en physique durant de nombreuses années", confirme Bill Danchi, un astrophysicien de la NASA.

Cette expérience, initiée en 1959, a été l'une des plus longues menées par la Nasa et des centaines de chercheurs y ont participé. Ses résultats sont publiés dans la revue américaine Physical Review Letters.

Source
http://www.maxisciences.com/albert-eins … 14411.html


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