A LA RECHERCHE DE LA GRAVITE

     Si nous connaissons bien la gravitation depuis Galilée et Newton, si nous connaissons assez bien cette force pour qu’elle nous explique notre vision de l’univers et les principaux mécanismes de son fonctionnement, un de ses aspects nous reste encore tout à fait mystérieux : sa nature.

     La gravité est une force qui se traduit par l’attraction mutuelle générale des corps. Cette force existe en même temps que l’objet qui la génère. Elle a donc une vitesse de propagation, mais comment la mesurer quand il est impossible de déterminer un temps « 0 » de naissance de l’objet ? En effet, si rien ne se crée et que rien de ne perd, mais que tout se transforme comme l’a énoncé Lavoisier, la gravité d’un nouveau corps n’est que l’addition de deux ou plusieurs anciens !

     En fait, nous arrivons, aujourd’hui, à définir la gravité comme une onde et à penser que sa vitesse est infinie. Ainsi, la force d’attraction d’un objet vers un autre serait instantanée.

     Cette conception est pratique puisqu’elle permet l’économie d’une mesure difficile. Mais le problème se pose à nouveau depuis qu’Einstein a formulé qu‘aucune vitesse ne dépassait celle de la lumière. Autrement dit, si rapide que soit la vitesse de la propagation de la gravitation, elle ne pourrait dépasser 300 000 km/s. Rapide, mais pas instantanée !

     Une solution possible à ce problème nous est fournie par le système de la relativité de ce même Einstein : Dans cet hypothèse relativiste, les ondes gravitationnelles déformeraient l’espace et pourraient ainsi voyager à des vitesses supérieures à celle de la lumière.

     Par ailleurs, concevoir la gravitation comme une onde nous amène à faire l’analogie avec les autres ondes que nous connaissons : sonores, visuelles, radio. La plus grande partie de nos connaissances de l’univers nous est fournie par l’onde visuelle qu’est la lumière. Les ondes radio sont étudiées depuis cinquante ans. Si nous pouvions connaître ce qui nous est inaccessible au travers de ces ondes gravitationnelles ?

     La difficulté réside dans la très faible puissance de cette force, même si sa portée est très grande.

     Depuis le 18 mai 2007, l’observatoire Virgo construit près de Pise est à l’affût de ces manifestations de la gravité. Ce fruit de la coopération franco-italienne n’est pas le premier détecteur en activité puisque les premières tentatives remontent à la fin des années 50. Il est, cependant, le plus récent. Pour se représenter l’installation, il faut imaginer une sorte de compas ouvert à 90°, chaque bras mesurant trois kilomètres de long. A l’intérieur de ces deux longs tunnels, un laser courre sur une distance de cent vingt kilomètres. La détection de ces fameuses ondes sera perçue par la torsion des bras de Virgo : un milliardième du diamètre d’un atome … c’est l’ordre de grandeur auquel Virgo doit être sensible ! La qualité des optiques est à cette fin poussée à l’extrême, tout comme l’isolement de l’installation par rapport à toutes les perturbations de l’environnement. On dit l’intérieur de Virgo aussi calme que celui de la Station Spatiale Internationale.

     Les sources possibles des générations gravitationnelles sont des événements cataclysmiques : supernovae ou fusion d’étoile avec un trou noir … juste avant l’absorption !

     A ce jour, le mystère des ondes gravitationnelles reste entier, mais les perspectives imaginées motivent des efforts à la limite du concevable.