La relativité d'Einstein mesurée au quotidien: plus on est haut, plus le temps passe vite

0 21.11.2011 13:34

La théorie de la relativité montre que le temps passe plus vite à plus haute altitude: désormais deux super-horloges atomiques cent fois plus précises mesurent ces variations infinitésimales entre par exemple deux marches d'escalier, selon des travaux publiés jeudi.Les scientifiques avaient depuis des décennies démontré ce curieux effet de la théorie élaborée par Albert Einstein au début du 20e siècle en plaçant une horloge atomique dans une fusée volant très haut comparé à une autre horloge restée à la surface de la Terre où les effets de la gravitation terrestre sont plus forts.Des physiciens de l'Institut national américain des normes et de la technologie (NIST) à Boulder (Colorado, ouest) ont pu mesurer cet effet dans le quotidien sur une différence d'altitude de seulement 33 cm, démontrant qu'on vieillit un peu plus vite quand on se trouve deux marches plus haut.Avec les effets moindres de la gravitation l'horloge atomique avance un peu plus rapidement.La différence est beaucoup trop faible pour qu'on puisse le percevoir directement. Il s'agit seulement d'environ 90 milliardième de seconde de plus au cours d'une vie de 79 ans.Si cette accélération du vieillissement est imperceptible pour les humains, ces mesures d'une précision sans précédent pourraient trouver des applications pratiques en géophysique et d'autres champs de recherche, expliquent les auteurs de cette étude parue dans la revue américaine Science datée du 24 septembre.Les chercheurs du NIST (National Institute of Standards and Technology) ont observé un autre effet de la relativité à l'échelle du quotidien à savoir que le temps passe plus lentement quand on se déplace plus vite à une vitesse de seulement 32 km/h.Les expériences précédentes sur cet aspect de la théorie d'Einsten avaient été faites avec des jets volant à des vitesses supersonique.Pour effectuer ces expériences plus terre à terre, ces scientifiques ont utilisé les deux meilleures horloges atomiques expérimentales dans le monde qui se trouvent dans deux laboratoires du NIST. Elles sont reliées par un câble en fibres optiques de 75 mètres de long.Ces deux super-horloges atomiques presque identiques sont basées sur le "battement" d'un ion d'aluminum piégé par des champs électriques sur lequel on projette un rayon laser afin de l'exciter.L'ion d'aluminium vibre ainsi entre deux niveaux d'énergie plus d'un million de milliards de fois par seconde assurant la pérennité et l'immuabilité de la fréquence de son rayonnement électromagnétique ainsi que son extrême exactitude.Une de ces deux horloges ne devrait pas varier de plus d'une seconde sur environ 3,7 milliards d'années et la seconde est assez proche de cette performance.Ces horloges sont cent fois plus précises que les horloges atomiques utilisées aujourd'hui et qui sont basées sur un atome de césium.L'horloge à césium, qui matérialise actuellement la seconde et sert de référence mondiale, pourrait ainsi être bientôt supplantée par l'horloge à l'ion d'aluminium.

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