Downloadpresentation. Les puissances de dix 10 -16 1 1025. Échelle: 100 mĂštre = 1 mĂštre § Échelle humaine § Un Ă©tudiant se repose en attendant son cours d’astronomie d’observation sur le terrain du collĂšge. C’est le dĂ©but d’une aprĂšsmidi paresseuse, un premier octobre. § Commençons par une scĂšne d’un mĂštre de large que m. rayon atome d'hydrogĂšne. , nm. ,. m. m. altitude du mont blanc. m. ,. m. m. dimension d'une molĂ©cule. nm. . m. m. rayon de la terre. km. ,. m. m. taille d'un homme. cm. , m. = m. distance terresoleil. millions de km. puissance et astronomie. . exemples en astronomie, on Ă©tudie les Ă©toiles, les planĂštes, et tous les phĂ©nomĂšnes spatiaux. les distances entre les Ă©toiles sont trĂšs grandes. a. la distance terresoleil est d'environ km, ce qui donne en Ă©criture scientifique . x , . comme les distances entre les Ă©toiles Vu sur Vu sur . = . □ la forme de l'Ă©criture scientifique est n a×. . a. ≀ < et n est un entier relatif. □ l'ordre de grandeur d'une valeur est la puissance de la plus proche de cette valeur. exemple l'ordre de grandeur de la distance terrelune est . m. ta. ,. = distance terresoleil dts. ,. = tm. m noyau m atome m molĂšcules adn m virus m longueur d'onde du visible . m virus m bactĂ©rie m cellule m homme m quartier m terre m terre lune m systĂšme solaire m soleil a centaure m voie lactĂ©e m amas. m taille de l'univers. Vu sur Vu sur . . . taille du noyau de l'atome = fermi = fm. distance soleilneptune = , milliards de. distance soleiluranus = , milliards de km. distance soleilsaturne = , milliards de km. distance soleiljupiter = millions de km. distance soleil = millions de km. distance soleilterre = ainsi proxima du centaure qui est l'Ă©toile la plus proche est Ă  , × m, ce qui signifie que la lumiĂšre met , ans Ă  nous parvenir de cette Ă©toile. le parsec pc le parsec est la distance Ă  laquelle on observerait une longueur de ua distance terresoleil sous un angle de seconde un degrĂ© fait Vu sur Vu sur le soleil est situĂ© Ă  millions de kilomĂštres de la terre. calculer le temps que met la lumiĂšre pour nous parvenir du soleil. je n'ai pas su faire le calcul. c l'Ă©toile la plus proche du systĂšme solaire est proxima Ă  . al. exprimier cette distance en km. donner le rĂ©sultat en Ă©criture scientifique. corrigĂ© du dm n° puissances de et astronomie. exercice distances en km. distances en km en notation scientifique. terrelune. . ,x. terresoleil. . ,x. soleiljupiter. x . ,x. soleilneptune. . , x . etoile polaireterre. . Vu sur Vu sur × km. uranus. , × km. terre. , × km. neptune. × km. vĂ©nus. , × km. jupiter. , × km. mercure. , × km. exprimer les distances en notation scientifique et les ranger de la plus proche Ă  la plus Ă©loignĂ©e du. soleil ‱ la distance moyenne soleilsaturne est eanf Vu sur Vu sur Les cookies nous permettent de personnaliser le contenu et les annonces, d'offrir des fonctionnalitĂ©s relatives aux mĂ©dias sociaux et d'analyser notre trafic. Nous partageons Ă©galement des informations sur l'utilisation de notre site avec nos partenaires de mĂ©dias sociaux, de publicitĂ© et d'analyse, qui peuvent combiner celles-ci avec d'autres informations que vous leur avez fournies ou qu'ils ont collectĂ©es lors de votre utilisation de leurs savoir plus Leparsec (pc) est d’environ 30 856 775 814 671 900 mĂštres, soit environ 3,09 × 10ÂčÂł km. Un parsec reprĂ©sente la distance du Soleil Ă  un objet astronomique, comme une planĂšte, une Ă©toile, une lune ou un astĂ©roĂŻde, qui a un angle de parallaxe Ă©gal Ă  une seconde d’arc. Random converter 1 attomĂštre [am] = 2,604166E-27 distance lunaire entre la Terre et la Lune [LD]Convertisseur pieds/pouces et mĂštres ft, pi p, po, inch mEn savoir plus sur la longueur et la distanceLe bateau de croisiĂšre Celebrity Reflection dans le port de Miami. Sa longueur est de 1047 ft ou 319 mLe pont Golden Gate traversant le Golden Gate, un dĂ©troit par lequel la baie de San Francisco dĂ©bouche dans l'ocĂ©an Pacifique. Sa longueur totale est d’environ 1,7 mi ou 2,7 longueur dĂ©crit la plus longue dimension d’un objet. Pour les objets tridimensionnels, elle est souvent mesurĂ©e revanche, la distance correspond Ă  la mesure qui montre Ă  quel point les objets sont loin les uns des de longueur et de distanceUnitĂ©sL’unitĂ© de base pour la longueur et la distance dans le SystĂšme international d’unitĂ©s SI est le mĂštre. Les dĂ©rivĂ©s du mĂštre, tels que les kilomĂštres et les centimĂštres, sont Ă©galement utilisĂ©s dans le systĂšme mĂ©trique. Les unitĂ©s comme le pouce, le pied et le mille sont utilisĂ©es lĂ  oĂč le systĂšme mĂ©trique n’est pas acceptĂ©, comme aux États-Unis et au dans le domaine des sciencesLes sciences comme la biologie et la physique opĂšrent avec de trĂšs petites distances, ce qui conduit Ă  l’utilisation d’unitĂ©s supplĂ©mentaires. Un micromĂštre est 1×10⁻⁶ d’un mĂštre. Il est couramment utilisĂ© en biologie pour mesurer les micro-organismes, ainsi que les longueurs d’onde de rayonnement infrarouge. Il est Ă©galement connu sous le nom de micron et reprĂ©sentĂ© par le symbole ”. Le nanomĂštre 1×10⁻âč de mĂštre, le picomĂštre 1×10⁻ÂčÂČ de mĂštre, le femtomĂštre 1×10⁻Âč⁔ de mĂštre et l’attomĂštre 1×10⁻Âč⁞ de mĂštre sont Ă©galement navigation sous le pont Golden Gate. La hauteur libre sous le pont est de 220 ft ou 67,1 m durant la marĂ©eDistance dans la navigationLa navigation utilise des milles marins. Un mille marin Ă©quivaut Ă  1852 mĂštres. Historiquement, il Ă©tait dĂ©fini comme l’équivalent d’une minute d’arc le long du mĂ©ridien, ou 1/60×180 de mĂ©ridien. Cela a permis de simplifier les calculs de latitude, car tous les 60 milles marins Ă©taient Ă  un degrĂ© de latitude. Lorsqu’on calcule la vitesse avec les milles marins, on utilise souvent les nƓuds comme unitĂ©s. Un nƓud est Ă©gal Ă  la vitesse d’un mille marin par dans l’astronomieEn astronomie et en raison des grandes distances Ă©tudiĂ©es, des unitĂ©s supplĂ©mentaires convenables sont astronomique AU, au, ua ou UA est Ă©gale Ă  149 597 870 700 mĂštres. Il existe une constante l’unitĂ© de distance de la valeur d’une unitĂ© astronomique. Elle est indiquĂ©e avec le symbole A. La Terre est d’environ 1,00 UA du annĂ©e-lumiĂšre AL est Ă©gale Ă  10 000 000 000 km, ou 10ÂčÂł km. Elle correspond Ă  la distance parcourue par la lumiĂšre dans le vide pendant une annĂ©e julienne. Elle est utilisĂ©e le plus souvent dans la culture populaire que dans les calculs astronomiquesExplication du parsecLe parsec pc est d’environ 30 856 775 814 671 900 mĂštres, soit environ 3,09 × 10ÂčÂł km. Un parsec reprĂ©sente la distance du Soleil Ă  un objet astronomique, comme une planĂšte, une Ă©toile, une lune ou un astĂ©roĂŻde, qui a un angle de parallaxe Ă©gal Ă  une seconde d’arc. Une seconde d’arc est Ă©gale Ă  1/3600 de degrĂ©, ou environ 4,8481368 ”rad en radians. Pour calculer un parsec, l’effet de parallaxe peut ĂȘtre utilisĂ©, qui correspond Ă  un dĂ©placement apparent d’un objet lorsqu’il est observĂ© de deux points de vue diffĂ©rents. Les astronomes tracent une ligne imaginaire de la Terre point E1 Ă  l’étoile lointaine ou Ă  un objet astronomique point A2, qui correspond Ă  la ligne E1A2. Six mois plus tard, lorsque le Soleil est de l’autre cĂŽtĂ© de la Terre, ils tracent une autre ligne imaginaire entre la position actuelle de la Terre point E2 et la nouvelle position apparente de l’étoile lointaine point A1, qui correspond Ă  la ligne E2A1. Ils relient ensuite les deux positions de la Terre, pour obtenir la ligne E1E2. Le soleil est au milieu de cette ligne, Ă  un point S. La distance des lignes E1S et E2S est Ă©gale Ă  1 UA. Quand on trace une ligne perpendiculaire Ă  E1E2, en passant par S, alors on passe aussi par l’intersection des lignes E1A2 et E2A1, qui correspond au point I. La distance du soleil Ă  ce point, c’est-Ă -dire la ligne SI, est Ă©gale Ă  1 pc, si l’angle formĂ© par les lignes A1I et A2I est de deux secondes d’arc. Vous trouverez le diagramme ci-dessous pour une meilleure visualisation. Ici, l’angle P est d’une seconde d’ cette image A1, A2 positions apparentes d’une Ă©toile lointaineE1, E2 positions de la TerreS positions du SoleilI point d'intersectionIS = 1 parsec∠P ou ∠XIA2 angle de parallaxe∠P = 1 seconde d'arcAutres unitĂ©sLa lieue est une unitĂ© obsolĂšte dans la plupart des pays. Elle est encore utilisĂ©e dans certaines rĂ©gions, comme le Yucatan et le Mexique rural. Elle correspond Ă  une distance qu’une personne peut marcher en une heure. Une lieue marine est Ă©gale Ă  trois milles marins, soit environ 5,6 km. Une lieue Ă©tait largement utilisĂ©e dans la littĂ©rature, comme dans Vingt Mille Lieues sous les mers » de Jules coudĂ©e est la longueur allant du coude jusqu'Ă  l'extrĂ©mitĂ© du majeur. Cette unitĂ© a Ă©tĂ© largement utilisĂ©e de l’AntiquitĂ© jusqu’au dĂ©but des temps yard est utilisĂ© dans le systĂšme impĂ©rial et il est Ă©gal Ă  trois pieds ou 0,9144 mĂštres. Dans certains pays comme le Canada, il n’est utilisĂ© que pour mesurer les tissus, ainsi que les terrains de sport, comme les piscines et les terrains de du mĂštreLe mĂštre Ă©tait Ă  l’origine dĂ©fini comme Ă©tant 1/10 000 000 de la distance entre le pĂŽle Nord et l’équateur. Il a ensuite Ă©tĂ© redĂ©fini comme une longueur du mĂštre Ă©talon prototype, créé Ă  partir de platine et d’alliage iridium. Il a Ă©tĂ© redĂ©fini de nouveau comme Ă©tant Ă©gal Ă  1 650 763,73 longueurs d’onde de la ligne d’émission rouge-orange dans le spectre Ă©lectromagnĂ©tique de l'atome de krypton 86 dans le vide. Plus tard, il a Ă©tĂ© redĂ©fini une fois de plus en utilisant la vitesse de la lumiĂšre. Actuellement, cette dĂ©finition est utilisĂ©e pour indiquer qu’un mĂštre est Ă©gal Ă  la longueur du trajet parcouru par la lumiĂšre dans le vide en 1/299 792 458 de gĂ©omĂ©trie, la distance entre deux points A et B avec les coordonnĂ©es Ax₁, y₁ et Bx₂, y₂, est calculĂ©e selon la formule En physique, la distance est une valeur scalaire jamais nĂ©gative. Elle peut ĂȘtre mesurĂ©e par un odomĂštre. La distance est mesurĂ©e le long de la trajectoire de dĂ©placement de l’objet. Il ne doit pas ĂȘtre confondu avec le dĂ©placement, qui est un vecteur mesurant une ligne droite prĂ©sentant la distance la plus courte entre le point de dĂ©part et d’arrivĂ©e d’un distance circulaire est une distance parcourue par un objet circulaire, comme une roue. Elle peut ĂȘtre calculĂ©e en utilisant la frĂ©quence ou le rayon de la Converter articles were edited and illustrated by Anatoly ZolotkovRencontrez-vous des difficultĂ©s Ă  traduire une unitĂ© de mesure dans une autre langue ? Nous vous proposons notre aide ! Posez votre question sur TCTerms et vous obtiendrez une rĂ©ponse de nos traducteurs spĂ©cialisĂ©s dans les domaines techniques en quelques calculs du convertisseur Convertisseur de longueur et de distance sont effectuĂ©s avec les formules mathĂ©matiques tirĂ©es de Convertisseurs d’unitĂ©s populairesLongueur, masse, volume, surface, tempĂ©rature, pression, Ă©nergie, puissance, vitesse et autres convertisseurs d’unitĂ©s de mesure de longueur et de distanceDans des mesures gĂ©omĂ©triques, la longueur correspond en gĂ©nĂ©ral Ă  la plus longue dimension d’un objet. Dans certains contextes, le terme longueur » est rĂ©servĂ© Ă  une certaine dimension d’un objet sur lequel la longueur est mesurĂ©e. Par exemple on peut couper la longueur de la corde, qui est plus courte que son Ă©paisseur. En physique et en ingĂ©nierie, lorsqu’on parle d’unitĂ©s de longueur », le mot longueur » et distance » sont unitĂ©s sont utilisĂ©es pour mesurer la longueur. Dans le SystĂšme international d’unitĂ©s SI, l’unitĂ© de base de la longueur est le mĂštre, qui est dĂ©fini en termes de vitesse de la lumiĂšre. Le mĂštre correspond Ă  la longueur du trajet parcouru par la lumiĂšre dans le vide pendant une durĂ©e de 1⁄299 792 458 de seconde. Il existe de nombreuses autres unitĂ©s de longueur couramment utilisĂ©es comme le pouce, le pied, la verge et le le convertisseur Convertisseur de longueur et de distanceCe convertisseur d’unitĂ© en ligne permet d'obtenir des conversions rapides et prĂ©cises de diffĂ©rentes unitĂ©s de mesure d'un systĂšme Ă  un autre. La page Conversion d’unitĂ©s propose une solution pour les ingĂ©nieurs, traducteurs et autres personnes devant travailler avec des quantitĂ©s mesurĂ©es dans des unitĂ©s pouvez utiliser ce convertisseur en ligne pour convertir entre plusieurs centaines d’unitĂ©s mĂ©triques, britanniques et amĂ©ricaines parmi 76 catĂ©gories, ou plusieurs milliers de paires comprenant l’accĂ©lĂ©ration, la surface, l’électricitĂ©, l’énergie, la force, la longueur, la luminositĂ©, la masse, le flux de masse, la densitĂ©, la capacitĂ© de masse, la puissance, la pression, la tension, la tempĂ©rature, le temps, le couple, la vĂ©locitĂ©, la viscositĂ©, le volume, la capacitĂ©, le flux de volumes et bien plus encore. Remarque Les entiers nombres sans virgule dĂ©cimale et sans exposant sont considĂ©rĂ©s prĂ©cis jusqu’à 15 chiffres et le nombre maximal de chiffres aprĂšs la virgule est de ce calculateur, la notation E est utilisĂ©e pour reprĂ©senter les numĂ©ros trop petits ou trop grands. La notation E est un format alternatif de la notification scientifique a 10x. Par exemple 1 103 000 = 1,103 106 = 1,103E+6. Ici E pour exposant reprĂ©sente 10^ », qui signifie fois dix puissance ». La notation E est frĂ©quemment utilisĂ©e sur les calculatrices et par les scientifiques, mathĂ©maticiens et l’unitĂ© Ă  convertir dans la zone Ă  gauche contenant la liste d’ l’unitĂ© vers laquelle convertir dans la zone Ă  droite contenant la liste d’ la valeur par exemple 15 » dans la zone rĂ©sultat s’affichera dans la zone RĂ©sultat et dans la zone pouvez Ă©galement entrer la valeur dans la zone Vers et lire le rĂ©sultat dans les zones De et travaillons dur pour garantir que les rĂ©sultats prĂ©sentĂ©s par les convertisseurs et calculateurs de soient exacts. Toutefois, nous ne garantissons pas que nos convertisseurs et calculateurs seront exempts d’erreurs. Tout le contenu est fourni tel quel », sans aucune garantie. 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Lordre de grandeur d’un nombre trùs grand ou trùs petit est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre. Distance distance en mùtre (notation scientifique) ordre de grandeur Terre-Lune 380 000 km Rayon atome d’hydrogùne 0,105 nm Rayon de la Terre 6400 km Taille d’un homme 172 cm Remarque : Pour comparer les valeurs prises par une grandeur physique

science nasa cosmologie unification article original publiĂ© par Science Nasaauteur Patrick L. Barrytraduction de Didier Jamet9 MAI 2004 Croquis de l’expĂ©rience historique de GalilĂ©e, telle qu’elle aurait Ă©tĂ© menĂ©e depuis le sommet de la tour de Nasa Si l’on en croit la lĂ©gende, GalilĂ©e eut il y a quatre siĂšcles l’idĂ©e de faire tomber simultanĂ©ment du sommet de la tour de Pise diffĂ©rents objets boulets de canon, balles de mousquet, billes de bois, piĂšces d’or ou d’argent. Il imaginait sans doute que les objets les plus lourds pourraient tomber plus vite que les plus lĂ©gers. Mais il n’en fut rien. Ils mirent tous le mĂȘme temps Ă  faire le trajet jusqu’au sol, donnant Ă  GalilĂ©e l’opportunitĂ© de faire une grande dĂ©couverte Quelle que soit leur masse ou leur composition, la gravitĂ© accĂ©lĂšre tous les objets de la mĂȘme façon. On appelle aujourd’hui cela " l’UniversalitĂ© de la chute libre " ou plus frĂ©quemment le " principe d’équivalence ", et c’est une des pierres angulaires de la physique moderne. C’est notamment en postulant la validitĂ© du principe d’équivalence qu’Albert Einstein a bĂąti sa thĂ©orie de la gravitĂ©, la fameuse thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale. Mais que se passerait-il si ce principe Ă©tait faux ?
 " Certaines thĂ©ories rĂ©centes suggĂšrent que l’accĂ©lĂ©ration de la gravitĂ© pourrait en fait varier de façon trĂšs subtile avec la composition matĂ©rielle de l’objet considĂ©rĂ© " fait remarque Jim Williams, physicien au JPL. Et si tel Ă©tait bien le cas, il faudrait réécrire la thĂ©orie de la relativitĂ©, ce qui correspondrait Ă  une rĂ©volution dans le monde de la physique. Des chercheurs financĂ©s par la Nasa vont tester le principe d’équivalence en tirant au laser vers la Lune. " La dĂ©termination de la distance Terre-Lune par le biais des lasers est un des plus puissants outils dont nous disposions afin de repĂ©rer d’éventuelles faiblesses de la thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale " confie Slava Turyshev, chercheur du JPL qui collabore avec Jim Williams et quelques autres sur ce projet. Si leur expĂ©rience est aujourd’hui possible, c’est parce que les astronautes du programme Apollo ont dĂ©ployĂ©, il y a plus de 30 ans, des miroirs sur le sol lunaire, en fait des petits panneaux formĂ©s de plusieurs dizaines de rĂ©tro rĂ©flecteurs qui peuvent intercepter un rayon laser en provenance de la Terre et le renvoyer directement Ă  sa source. En utilisant lasers et miroirs, les chercheurs ont la possibilitĂ© de suivre la Lune Ă  la trace dans sa rĂ©volution autour de la Terre. En fait, il s’agit ni plus ni moins d’une version moderne de l’expĂ©rience de la tour de Pise. Au lieu de laisser tomber un boulet vers le sol, il s’agit ici de voir comment la Terre et la Lune " tombent " vers le Soleil. En effet, tout comme les billes de plomb et d’or que laissait choir GalilĂ©e, la Terre et la Lune ont chacune une composition diffĂ©rente, ainsi que des masses trĂšs inĂ©gales. Sont-elles accĂ©lĂ©rĂ©es vers le Soleil de la mĂȘme façon ? Si la rĂ©ponse est oui, le principe d’équivalence passera le test avec succĂšs. Mais dans le cas contraire, une rĂ©volution s’amorcerait. Une violation du principe d’équivalence pourrait se traduire par une dĂ©viation de l’orbite lunaire, vers le Soleil ou au contraire Ă  l’opposĂ©. " En utilisant des masses aussi considĂ©rables que celles de la Terre et de la Lune, nous sommes susceptibles de mettre en Ă©vidence des effets extrĂȘmement tĂ©nus, si jamais ils existent " explique Williams. L’étude de la distance Terre-Lune grĂące aux tirs de rayons laser ne date pas d’hier, puisqu’elle remonte aux missions Apollo. Jusqu’ici, la thĂ©orie de la gravitĂ© d’Einstein, et donc le principe d’équivalence, ont Ă©tĂ© testĂ©s avec succĂšs jusqu’à la treiziĂšme dĂ©cimale. Mais cette prĂ©cision est cependant insuffisante pour tester toutes les thĂ©ories prĂ©tendant ĂȘtre capables de renverser celle d’Einstein. Les mĂ©thodes actuellement utilisĂ©es pour mesurer la distance Terre-Lune 385 000 km en moyenne au moyen de lasers ont une marge d’incertitude de 1,7 centimĂštre. À l’automne prochain, un nouveau dispositif financĂ© par la Nasa et la National Science Foundation diviseront par 10 cette marge d’erreur, l’amenant Ă  une valeur comprise entre 1 et 2 millimĂštre. Ce bond en prĂ©cision signifie que les chercheurs seront en mesure de dĂ©tecter des dĂ©viations de l’orbite lunaire dix fois plus petites qu’à l’heure actuelle, ce qui sera peut-ĂȘtre suffisant pour prendre en dĂ©faut la thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale. Pour parvenir Ă  cette prĂ©cision, l’installation, qu’un clin d’Ɠil de ses concepteurs a fait baptiser Apollo, soit l’acronyme de " Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation ", doit chronomĂ©trer les allers et retours des impulsions laser entre la Terre et la Lune Ă  quelques picosecondes prĂšs, soit un millioniĂšme de millioniĂšme de seconde, ou encore 10 puissance –12 seconde
 La vitesse de la lumiĂšre Ă©tant connue environ 300 000 kilomĂštres Ă  la seconde, il suffira de mesurer l

Ladistance du centre du soleil au centre de la terre est 1,5 × 10 8 km. Exprime cette distance en annĂ©e-lumiĂšre. 2 Donne un encadrement par deux puissances de 10 consĂ©cutives : a. en nombre d'annĂ©es, de l'Ăąge de la Terre qui est d'environ 4,5 milliards d'annĂ©es.
Question 1 La distance Terre-Lune vaut environ $400 000$ km. Quel est l'encadrement de cette valeur ? Question 2 Lucie a noté sur sa copie que $9 \times 10^3 = 270$. Sa réponse est fausse la bonne réponse est $9000$. Sa réponse est fausse la bonne réponse est $900$. Question 3 Laquelle de ces propositions est égale à $4000$ ? Question 4 Combien fait $10$ à la puissance $-2$ ? Question 5 Combien fait $10$ à la puissance $6$ ? Question 6 La distance Paris - New York vaut environ $6000$ km. Quel est son encadrement ? Question 7 Laquelle de ces propositions est égale à $8 \ 000 \ 000$ ? Question 8 Combien fait $10$ à la puissance $-5$ ? Question 9 Combien fait $10$ à la puissance $11$ ? Question 10 Laquelle de ces proposition est égale à $30 \ 000$ ?
LaTerre est parmi les caractĂ©ristiques les plus importantes du ciel de la Lune. Son diamĂštre apparent (1,9°) est de quatre fois le diamĂštre de la Lune vue depuis la Terre, mais parce que l'orbite de la Lune est excentrĂ©, la taille apparente de la Terre dans le ciel varie d'environ plus ou moins 5 % (entre 1,8° et 2,0° de diamĂštre). science nasa cosmologie unification article original publiĂ© par Science Nasaauteur Patrick L. Barrytraduction de Didier Jamet9 MAI 2004 Croquis de l’expĂ©rience historique de GalilĂ©e, telle qu’elle aurait Ă©tĂ© menĂ©e depuis le sommet de la tour de Nasa Si l’on en croit la lĂ©gende, GalilĂ©e eut il y a quatre siĂšcles l’idĂ©e de faire tomber simultanĂ©ment du sommet de la tour de Pise diffĂ©rents objets boulets de canon, balles de mousquet, billes de bois, piĂšces d’or ou d’argent. Il imaginait sans doute que les objets les plus lourds pourraient tomber plus vite que les plus lĂ©gers. Mais il n’en fut rien. Ils mirent tous le mĂȘme temps Ă  faire le trajet jusqu’au sol, donnant Ă  GalilĂ©e l’opportunitĂ© de faire une grande dĂ©couverte Quelle que soit leur masse ou leur composition, la gravitĂ© accĂ©lĂšre tous les objets de la mĂȘme façon. On appelle aujourd’hui cela " l’UniversalitĂ© de la chute libre " ou plus frĂ©quemment le " principe d’équivalence ", et c’est une des pierres angulaires de la physique moderne. C’est notamment en postulant la validitĂ© du principe d’équivalence qu’Albert Einstein a bĂąti sa thĂ©orie de la gravitĂ©, la fameuse thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale. Mais que se passerait-il si ce principe Ă©tait faux ?
 " Certaines thĂ©ories rĂ©centes suggĂšrent que l’accĂ©lĂ©ration de la gravitĂ© pourrait en fait varier de façon trĂšs subtile avec la composition matĂ©rielle de l’objet considĂ©rĂ© " fait remarque Jim Williams, physicien au JPL. Et si tel Ă©tait bien le cas, il faudrait réécrire la thĂ©orie de la relativitĂ©, ce qui correspondrait Ă  une rĂ©volution dans le monde de la physique. Des chercheurs financĂ©s par la Nasa vont tester le principe d’équivalence en tirant au laser vers la Lune. " La dĂ©termination de la distance Terre-Lune par le biais des lasers est un des plus puissants outils dont nous disposions afin de repĂ©rer d’éventuelles faiblesses de la thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale " confie Slava Turyshev, chercheur du JPL qui collabore avec Jim Williams et quelques autres sur ce projet. Si leur expĂ©rience est aujourd’hui possible, c’est parce que les astronautes du programme Apollo ont dĂ©ployĂ©, il y a plus de 30 ans, des miroirs sur le sol lunaire, en fait des petits panneaux formĂ©s de plusieurs dizaines de rĂ©tro rĂ©flecteurs qui peuvent intercepter un rayon laser en provenance de la Terre et le renvoyer directement Ă  sa source. En utilisant lasers et miroirs, les chercheurs ont la possibilitĂ© de suivre la Lune Ă  la trace dans sa rĂ©volution autour de la Terre. En fait, il s’agit ni plus ni moins d’une version moderne de l’expĂ©rience de la tour de Pise. Au lieu de laisser tomber un boulet vers le sol, il s’agit ici de voir comment la Terre et la Lune " tombent " vers le Soleil. En effet, tout comme les billes de plomb et d’or que laissait choir GalilĂ©e, la Terre et la Lune ont chacune une composition diffĂ©rente, ainsi que des masses trĂšs inĂ©gales. Sont-elles accĂ©lĂ©rĂ©es vers le Soleil de la mĂȘme façon ? Si la rĂ©ponse est oui, le principe d’équivalence passera le test avec succĂšs. Mais dans le cas contraire, une rĂ©volution s’amorcerait. Une violation du principe d’équivalence pourrait se traduire par une dĂ©viation de l’orbite lunaire, vers le Soleil ou au contraire Ă  l’opposĂ©. " En utilisant des masses aussi considĂ©rables que celles de la Terre et de la Lune, nous sommes susceptibles de mettre en Ă©vidence des effets extrĂȘmement tĂ©nus, si jamais ils existent " explique Williams. L’étude de la distance Terre-Lune grĂące aux tirs de rayons laser ne date pas d’hier, puisqu’elle remonte aux missions Apollo. Jusqu’ici, la thĂ©orie de la gravitĂ© d’Einstein, et donc le principe d’équivalence, ont Ă©tĂ© testĂ©s avec succĂšs jusqu’à la treiziĂšme dĂ©cimale. Mais cette prĂ©cision est cependant insuffisante pour tester toutes les thĂ©ories prĂ©tendant ĂȘtre capables de renverser celle d’Einstein. Les mĂ©thodes actuellement utilisĂ©es pour mesurer la distance Terre-Lune 385 000 km en moyenne au moyen de lasers ont une marge d’incertitude de 1,7 centimĂštre. À l’automne prochain, un nouveau dispositif financĂ© par la Nasa et la National Science Foundation diviseront par 10 cette marge d’erreur, l’amenant Ă  une valeur comprise entre 1 et 2 millimĂštre. Ce bond en prĂ©cision signifie que les chercheurs seront en mesure de dĂ©tecter des dĂ©viations de l’orbite lunaire dix fois plus petites qu’à l’heure actuelle, ce qui sera peut-ĂȘtre suffisant pour prendre en dĂ©faut la thĂ©orie de la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale. Pour parvenir Ă  cette prĂ©cision, l’installation, qu’un clin d’Ɠil de ses concepteurs a fait baptiser Apollo, soit l’acronyme de " Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation ", doit chronomĂ©trer les allers et retours des impulsions laser entre la Terre et la Lune Ă  quelques picosecondes prĂšs, soit un millioniĂšme de millioniĂšme de seconde, ou encore 10 puissance –12 seconde
 La vitesse de la lumiĂšre Ă©tant connue environ 300 000 kilomĂštres Ă  la seconde, il suffira de mesurer le temps de trajet aller-retour de l’impulsion laser pour connaĂźtre la distance entre le tĂ©lescope Apollo et le miroir Ă  la surface de la Lune. Mais comment le tĂ©lescope Apollo parvient-il Ă  rĂ©duire aussi drastiquement la marge d’erreur, 10 fois plus faible qu’auparavant ? Tout d’abord, il va utiliser un miroir beaucoup plus grand que son prĂ©dĂ©cesseur de l’Observatoire Mac Donald, au Texas 3,5 mĂštre contre 0,72. Plus le miroir est grand, plus il collecte de photons lumineux de retour de la Lune, nous explique simplement Tom Murphy, professeur Ă  l’UniversitĂ© de Californie-San Diego, et concepteur du dispositif Apollo. En comparaison, LĂ  oĂč le prĂ©cĂ©dent tĂ©lescope ne recueillait qu’un seul photon sur cent envoyĂ©s vers la Lune chaque impulsion du laser en dĂ©livre 100 millions de milliards !, le tĂ©lescope Apollo en rĂ©cupĂšrera cinq, ce qui amĂ©liorera grandement la valeur statistique des rĂ©sultats. Il faudra cependant tenir compte de plusieurs sources potentielles de distorsion. L’atmosphĂšre de notre planĂšte peut par exemple dĂ©vier le trajet du rayon laser, de la mĂȘme maniĂšre qu’elle fait scintiller la lumiĂšre des Ă©toiles. Autre exemple, de minuscules glissements tectoniques du sol situĂ© sous le tĂ©lescope, typiquement de l’ordre de quelques centimĂštres par an, auraient pu fausser les rĂ©sultats Ă  long terme. Aussi les responsables du projet ont-ils retenu comme site le sommet d’une montagne prĂšs de White Sands, au Nouveau Mexique, qui bĂ©nĂ©ficie Ă  la fois d’une atmosphĂšre et d’un sol particuliĂšrement stables. De plus, ils ont pris la prĂ©caution d’installer un gravimĂštre supraconducteur et des capteurs GPS de haute prĂ©cision sur le pourtour de l’observatoire afin de dĂ©tecter le moindre mouvement de terrain. Ce dispositif est complĂ©tĂ© par des baromĂštres de prĂ©cision qui fourniront en permanence un Ă©tat prĂ©cis de l’atmosphĂšre. Williams et Turyshev ont rĂ©cemment perçu un financement du Bureau de recherche biologique et physique de la Nasa qui va leur permettre d’amĂ©liorer le logiciel de traitement du signal laser dans des proportions compatibles avec la nouvelle prĂ©cision du reste du systĂšme installĂ© au Nouveau Mexique. " il faudra tenir compte de quantitĂ© de minuscules paramĂštres dont l’influence ne dĂ©passera pas le millimĂštre " reconnaĂźt Turyshev. Au bout de ce luxe infini de prĂ©cautions, c’est le caractĂšre universel de la chute libre qui pourrait bien finir par
 tomber. Beaucoup de scientifiques accueilleraient la nouvelle avec satisfaction. Cela fait un moment qu’ils restent perplexes devant l’étrange incompatibilitĂ© entre la relativitĂ© gĂ©nĂ©rale et la mĂ©canique quantique. Les deux thĂ©ories, chacune si efficaces dans leurs domaines respectifs, sont comme deux langues qui dĂ©criraient l’Univers avec des concepts fondamentalement diffĂ©rents. Aussi la dĂ©couverte d’un dĂ©faut dans les fondements de la relativitĂ© pourrait-elle mener les chercheurs vers une nouvelle " ThĂ©orie du tout ", rĂ©conciliant finalement physique quantique et thĂ©orie de la gravitĂ© dans un cadre harmonieux. Depuis l’Italie jusqu’au Nouveau Mexique en passant par la Lune, voici une expĂ©rience qui aura traversĂ© les siĂšcles et les milliers de kilomĂštres. Mais peut-ĂȘtre arriverons-nous bientĂŽt au bout du voyage. Quelques liens pour aller plus loin GalilĂ©e et la tour de Pise L’expĂ©rience de GalilĂ©e sur la Lune DĂ©termination de la distance Terre-Lune par laser Le tĂ©lescope Apollo RĂ©tro rĂ©flecteurs lunaires Les Lunokhods RĂ©sultats de la mesure de distance Terre Lune par lasers A la recherche du gravitomagnĂ©tisme Quelques grammes de quasi perfection Tester la thĂ©orie de la gravitation avec des lasers Dans notre dictionnaire de l'astronomie... Ă  lire aussi... Ciel L'astronomie dĂ©bute par l'observation du ciel, qu'elle ne dĂ©finit pas rigoureusement. Le ciel commence au-dessus de notre tĂȘte, regroupant oiseaux et Ă©toiles. Ă  lire aussi... AtmosphĂšre L'atmosphĂšre est la couche de gaz qui enveloppe une planĂšte ou un satellite naturel ; celle de la Terre nous abrite et contribue Ă  rendre la vie possible . 212 460 345 352 376 43 268 397

distance terre lune en puissance de 10