La gravitation
par Jacques Léon
Le 17 février 1998
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La gravitation |
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par Jacques Léon |
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Le 17 février 1998 |
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La gravitation a toujours constitué un sujet de grand intérêt pour l'humanité. Sa nature omniprésente et "immatérielle", presque "magique", en est peut-être la raison profonde. Avant la révolution newtonienne, la gravitation était assimilée à une propriété intrinsèque des corps. Selon les conceptions aristotéliciennes, la nature était composée de quatre éléments fondamentaux : l'air, le feu, l'eau et la terre. Chacun de ces éléments possédaient en eux-mêmes les principes qui présidaient à leurs mouvements. Ainsi, le feu, de même essence que les astres, cherchait-il à rejoindre ses derniers ce qui lui imprimait naturellement un mouvement ascendant. A l'inverse, la terre, et tous les corps composés à partir de cet élément, tendaient-ils à se déplacer vers le sol. L'image du Monde que nous renvoie la philosophie d'Aristote et de ses prédécesseurs est celle d'un univers hiérarchisé, constitué de niveaux de perfection croissants, allant de l'imperfection (la Terre) à la perfection absolue des Dieux (les astres). Dans cette vision du monde en forme de pelures d'oignon concentriques, la Terre occupait donc nécessairement la position centrale.
La mécanique newtonienne et classique a jeté un éclairage rationnel sur la gravitation, l'intégrant au grand édifice des lois de la nature. La gravitaiton y jouissait même du statut de loi universelle. A l'aide d'une formule très simple, l'Homme pouvait dès lors calculer la trajectoire des planètes et bientôt celle des satellites artificiels. Cependant, les bouleversements qui ont frappé la physique du XXième siècle - la relativité et la mécanique quantique - n'ont pas épargné notre vision et notre compréhension du phénomène gravitationnel. De force universelle, la gravitation a été "reléguée" à une simple manifestation de la courbure d'un espace-temps relativiste "élastique" pour finalement se dissoudre dans les incertitudes et l'indéterminisme de la physique quantique. Aujourd'hui, trois siècles après la publication des Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principes mathématiques de philosophie naturelle) de Newton, il est tout à fait légitime de se poser la question de la nature profonde de la gravitation. Après tout ce chemin parcouru par l'aventure scientifique, cette question revient avec encore plus de résonnance : qu'est-ce que la gravitation ?
Je n'ai pas l'ambition de répondre à cette question mais plutôt celle de tenter de décrire le plus simplement possible les idées maîtresses qui ont guidé le parcours des sciences sur ce sujet. Le découpage que j'ai adopté pour cette présentation ne fait pas preuve d'une grande originalité. Il comprend quatre parties :
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