La gravité et ses effets
De toutes ces quatre forces fondamentales, la gravité est la plus familière, la plus immuable, la plus omniprésente et peut-être même la plus ennuyeuse. Nous rencontrons d'abord la gravité en lâchant nos premiers jouets, et plus tard, nous apprenons à la connaître grâce aux frissons des montagnes russes et aux croûtes à genoux. Au fil des ans, elle nous garde les pieds sur terre.
Mais la gravité est beaucoup plus dynamique que ne le suggèrent de modestes interactions quotidiennes. Sur la planète, son attraction varie entre 32,09 et 32,25 pieds par seconde au carré. Dans ces infimes fluctuations, les scientifiques ont trouvé une mine d'informations sur la structure de notre planète, tant qu'ils peuvent mesurer les signaux. Et maintenant, ils développent les capteurs de gravité les plus précis jamais fabriqués, en maniant les règles de la mécanique quantique.
Les atomes pour détecter la gravité
Le physicien Babak Saif, qui travaille au Goddard Space Flight Center de la NASA, au Maryland, a construit un instrument qui utilise des atomes pour détecter la gravité. Comme l'attraction gravitationnelle d'un objet est directement liée à sa masse, ce dispositif pèse essentiellement les matériaux voisins. L'instrument est si sensible que pendant qu'ils le testaient, il a donné des mesures de gravité différentes avant et après que les scientifiques soient partis pour le déjeuner, dit Saif. "C'était de détecter la nourriture dans notre estomac", dit-il.
Le capteur quantique, que la NASA a mis au point avec la société AOSense, basée à Bay Area, repose sur quelque 100 millions d'atomes de césium.
Le dispositif lance les atomes à l'intérieur d'une colonne cylindrique et chronomètre à quelle vitesse ils tombent. Comme le dicte la mécanique quantique, les atomes se comportent à la fois comme des particules et des ondes. Imaginez qu'elles se déplacent dans la colonne comme des vagues d'eau ; lorsqu'une onde atomique remonte la colonne et redescend, elle se superpose à elle-même pour créer un motif d'interférences de crêtes et de creux. Ce schéma varie en fonction de la vitesse à laquelle les atomes montent et descendent et peut révéler de minuscules fluctuations de la gravité.
