Gravitation
La gravité, ou gravitation, est l'une des forces fondamentales de l'univers. Dans cet article, nous l'abordons en trois parties :
- Le sens du quotidien : la force qui fait tomber les objets au sol
- Les lois de Newton : comment la gravité maintient le système solaire et la plupart des grands objets astronomiques ensemble
- La théorie de la relativité générale d'Einstein : le rôle de la gravité dans l'univers
Certains physiciens pensent que la gravité est causée par les gravitons, mais ils ne sont pas encore sûrs.
Concept artistique de la sonde gravitationnelle B en orbite autour de la Terre pour mesurer l'espace-temps, une description quadridimensionnelle de l'univers comprenant la hauteur, la largeur, la longueur et le temps.
Histoire de la théorie gravitationnelle
Galileo
Selon l'un de ses étudiants, Galilée a fait une expérience célèbre sur la gravité où il a lâché des balles de la Tour de Pise. Il a ensuite fait rouler des balles sur des pentes. Grâce à ces expériences, Galilée a montré que la gravitation accélère tous les objets à la même vitesse, quel que soit leur poids.
Kepler
Johannes Kepler a étudié le mouvement des planètes. En 1609 et 1616, il a publié ses trois lois régissant la forme de leurs orbites et leur vitesse le long de ces orbites, mais n'a pas découvert pourquoi elles se déplaçaient ainsi.
Newton
En 1687, le mathématicien anglais Isaac Newton a écrit les Principia. Dans ce livre, il parle de la loi de l'inverse du carré de la gravitation. Newton, suivant une idée qui avait été longtemps discutée par d'autres, a dit que plus deux objets sont proches l'un de l'autre, plus la gravité les affectera.
Les lois de Newton ont été utilisées plus tard pour prédire l'existence de la planète Neptune en se basant sur les changements de l'orbite d'Uranus, et à nouveau pour prédire l'existence d'une autre planète plus proche du Soleil que Mercure. Une fois cela fait, on a appris que sa théorie n'était pas tout à fait correcte. Ces erreurs dans sa théorie ont été corrigées par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. La théorie de Newton est encore couramment utilisée pour de nombreuses choses car elle est plus simple et suffisamment précise pour de nombreux usages.
Équilibre dynamique
Pourquoi la Terre ne tombe pas dans le Soleil ? La réponse est simple mais très importante. C'est parce que la Terre qui se déplace autour du Soleil est en équilibre dynamique. La vitesse du mouvement de la Terre crée une force centrifuge qui équilibre la force gravitationnelle entre le Soleil et la Terre. Pourquoi la Terre continue-t-elle de tourner ? Parce qu'il n'y a pas de force pour l'arrêter.
La première loi de Newton : "Si un corps est au repos, il reste au repos ou s'il est en mouvement, il se déplace à la même vitesse jusqu'à ce qu'une force extérieure agisse sur lui".
Il existe une sorte d'analogie entre la force centrifuge et la force gravitationnelle, qui a conduit au "principe d'équivalence" de la relativité générale.
L'apesanteur
En chute libre, le mouvement d'un objet compense l'attraction de la gravité sur lui. Cela inclut le fait d'être en orbite.
La loi de Newton sur la gravitation universelle.
Pages connexes
- Vitesse de fuite
- Relativité générale
- Les lois de Newton sur les motions
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la gravité ?
R : La gravité, ou gravitation, est l'une des forces fondamentales de l'univers. Il s'agit d'une attraction, ou traction, entre deux objets ayant une masse.
Q : Comment la gravité affecte-t-elle la vie quotidienne ?
R : La gravité affecte la vie quotidienne dans la mesure où elle fait tomber les objets sur le sol en raison de sa force d'attraction entre deux objets ayant une masse.
Q : Quelles sont les lois de Newton concernant la gravité ?
R : Les lois de Newton stipulent que la gravité maintient ensemble le système solaire et la plupart des principaux objets astronomiques.
Q : Qu'est-ce que la théorie de la relativité générale d'Einstein ?
R : La théorie de la relativité générale d'Einstein affirme que la gravité joue un rôle dans l'univers en influençant la façon dont l'espace et le temps interagissent entre eux.
Q : Existe-t-il des preuves de ce qui cause la gravité ?
R : Certains physiciens pensent que la gravité pourrait être causée par des gravitons, mais cela reste à confirmer.
Q : Comment la gravité influence-t-elle l'espace et le temps ?
R : Selon la théorie de la relativité générale d'Einstein, la gravité influence la façon dont l'espace et le temps interagissent entre eux dans l'univers.
