The fundamentals of space-time: Part 3 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

Les fondamentaux de l'espace-temps : 3e partie - Andrew Pontzen et Tom Whyntie

Traducteur: gilles damianthe Relecteur: Mahassine Orche

Gravity. It controls the universe.

La gravité. Elle contrôle l'univers.

Everything attracts everything else.

Tout attire tout le reste.

Ouch!

Ouille !

Including you.

Même toi !

Ow!

Aïe !

Dans cette leçon finale,

In this final lesson,

we'll explore what gravity means for space-time,

nous allons explorer ce que la gravité signifie pour l'espace temps,

or rather what space-time means for gravity.

ou plutôt ce que l'espace-temps signifie pour la gravité.

Jusqu'à présent nous avons traité des objets se déplaçant

Until now, we've been dealing with things moving

at constant speeds,

à vitesse constante,

with straight world lines in space-time.

en lignes d'univers droites dans l'espace-temps.

But once you add gravity,

Mais en ajoutant la gravité,

if you measure a speed at one moment,

si vous mesurez la vitesse à un instant,

then again a bit later,

puis un peu plus tard,

the speed may have changed.

la vitesse pourrait avoir changé.

In other words, as I discovered,

En d'autres mots, comme je l'ai découvert,

gravity causes acceleration,

la gravité cause l'accélération,

so we need the world line to look different

il nous faut donc des lignes d'univers pour avoir un aspect différent

from one moment to the next.

d'un instant à l'autre.

As we saw in the last lesson,

Comme nous l'avons vu dans la dernière leçon,

the correct way to tilt an object's world line

la façon correcte pour incliner la ligne d'univers d'un objet

is using a Lorentz transformation:

est d'utiliser la transformation de Lorenz:

Einstein's stretch and squash trick.

L'astuce d'étirement et d'écrasement d'Einstein.

So, to map out what gravity is doing to Tom's motion,

Ainsi pour tracer comment la gravité influence le mouvement de Tom,

we need to create a whole load of little patches of space-time,

nous devons créer tout un tas de petites parcelles de l'espace-temps,

each transformed by different amounts.

chacune transformée par une quantité différente.

So that my world line is at a different angle in each one.

Ainsi, ma ligne d'univers est à un angle différent sur chacune d'elle.

And then, we're ready to stitch everything together.

Alors, nous sommes prêts à recoudre les parcelles ensemble.

We assemble a cozy quilt of space-time

Nous assemblons une couette douillette d'espace-temps

where world lines look curved.

où les lignes d'univers sont courbes.

Where the world lines join, the objects collide.

Là où les lignes d'univers se rencontrent, il y a collision.

By making these connections between the patches,

En faisant ces connexions entre les parcelles,

a curvature gets built into space-time itself.

une courbure se construit dans l'espace-temps lui-même.

But Einstein's true genius

Mais le véritable génie d'Einstein

was to describe precisely how each patch

a été de décrire avec précision comment chaque parcelle

is stretched and squashed

est étirée et écrasée

according to nearby mass and energy.

en fonction de la masse et de l'énergie environnante.

The mere presence of stuff curves the space-time,

La simple présence de substance courbe l'espace-temps,

and curving space-time moves the stuff around.

et courber l'espace-temps déplace la substance.

This is gravity, according to Einstein.

C'est la gravité selon Einstein.

Previously, Isaac Newton had explained gravity

Précédemment, Isaac Newton avait expliqué la gravité

using the ideas of force and acceleration,

en utilisant les notions de force et d'accélération,

without any wibbily wobbly space-time,

sans recours à un espace-temps déformable

and that did pretty well.

et ça marchait plutôt bien.

But Einstein's theory does just slightly better

Mais la théorie d'Einstein est un peu meilleure

at predicting, for example,

pour prédire, par exemple,

the orbit of Mercury around the Sun,

l’orbite de Mercure autour du Soleil,

or the way that light rays are deflected by massive objects.

ou la façon dont les rayons lumineux sont déviés par des objets massifs.

More importantly, Einstein's theory predicts things

Plus important encore, la théorie d'Einstein prédit les choses

that simply don't exist in older theories

qui n'existent tout simplement pas dans les théories antérieures

where space, time and gravity were separate.

où l'espace, le temps et la gravité étaient séparés.

The stitching can leave wrinkles in the space-time material.

Les coutures peuvent générer des plis dans la matière de l'espace-temps.

These are called gravitational waves,

Elles sont appelées ondes gravitationnelles,

which should be detectable as tiny, repetitive,

que l'on devrait pouvoir détecter comme de minuscules et répétitifs

subtle squashes and stretches in space.

étirements et écrasements infimes de l'espace.

So we're building experiments to check if they are there.

Nous élaborons alors des expériences pour vérifier leur existence.

In the meantime, indirect evidence,

Entretemps, des preuves indirectes,

most recently in the polarization patterns of light

tout récemment dans les modes de polarisation de la lumière,

left over from the Big Bang,

un héritage du Big Bang,

strongly suggest that they are.

suggèrent fortement qu'elles existent.

But despite Einstein's successes,

Mais malgré les succès d'Einstein,

when too much stuff gets concentrated

quand trop de substance se concentre

in too small a space,

dans un espace trop petit,

like in a black hole,

comme dans un trou noir,

the curvature of space-time becomes so large,

la courbure de l'espace-temps devient si grande

that his equations collapse.

que ses équations s'effondrent.

Nous avons besoin d'une nouvelle image de l'espace-temps

We need a new picture of space-time

that incorporates quantum mechanics

qui incorpore la mécanique quantique

to unlock the secret at the heart of black holes.

pour révéler le secret au cœur des trous noirs.

Which means there's plenty more to be discovered

Ce qui signifie qu'il reste beaucoup plus à découvrir

about space, time, and space-time in the future.

sur l'espace, le temps et l'espace-temps à l'avenir.