How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

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TED-Ed


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: eric vautier
00:06
More than six thousand light years
0
6945
1950
A plus de six mille années-lumière de la surface de la Terre,
00:08
from the surface of the earth,
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8895
1440
00:10
a rapidly spinning neutron star
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10335
2240
une étoile à neutrons en rotation rapide,
00:12
called the Black Widow pulsar
3
12575
2190
un pulsar appelé la Veuve Noire,
00:14
blasts its companion brown dwarf star with radiation
4
14765
3900
bombarde son étoile naine brune de radiations
00:18
as the two orbit each other every 9 hours.
5
18665
4190
pendant que les deux orbitent l'une autour de l'autre toutes les 9 heures.
00:22
Standing on our own planet,
6
22855
1670
Depuis notre propre planète,
00:24
you might think you’re just an observer of this violent ballet.
7
24525
3470
on pourrait penser n'être qu'un observateur de ce ballet violent.
00:27
But in fact, both stars are pulling you towards them.
8
27995
3550
Mais en fait, les deux étoiles vous attirent vers elles.
00:31
And you’re pulling back,
9
31545
1620
Et vous les attirez aussi,
00:33
connected across trillions of kilometers
10
33165
2330
connectés à des milliards de kilomètres
00:35
by gravity.
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35495
2170
par la gravité.
00:37
Gravity is the attractive force between two objects with mass—
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37665
4410
La gravité est la force d'attraction entre deux objets de masse -
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any two objects with mass.
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42075
2200
deux objets ayant une masse.
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Which means that every object in the universe attracts every other object:
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44275
5230
Ce qui signifie que tous les objets de l'univers attirent les autres objets :
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every star, black hole,
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49505
2090
chaque étoile, trou noir,
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human being, smartphone, and atom
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51595
3160
être humain, smartphone et atome
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are all constantly pulling on each other.
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54755
2540
s'attirent constamment les uns les autres.
00:57
So why don’t we feel pulled in billions of different directions?
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57295
4660
Pourquoi ne se sent-on pas tiré
dans des milliards de directions différentes ?
01:01
Two reasons: mass and distance.
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61955
3340
Deux raisons : la masse et la distance.
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The original equation describing the gravitational force between two objects
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65295
4530
L'équation originale qui décrit la force de gravitation entre deux objets
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was written by Isaac Newton in 1687.
21
69825
4170
a été écrite par Isaac Newton en 1687.
01:13
Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,
22
73995
3660
La compréhension de la gravité des scientifiques a évolué depuis lors,
01:17
but Newton’s Law of Universal Gravitation
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77655
2700
mais la loi de la gravitation universelle de Newton
01:20
is still a good approximation in most situations.
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80355
3780
est toujours une bonne approximation dans la plupart des situations.
01:24
It goes like this:
25
84135
1360
Voilà ce qu'elle énonce :
01:25
the gravitational force between two objects
26
85495
2720
la force de gravitation entre deux objets
01:28
is equal to the mass of one
27
88215
1820
est égale à la masse de l'une multipliée par la masse de l'autre,
01:30
times the mass of the other,
28
90035
1890
01:31
multiplied by a very small number
29
91925
2140
multipliée par un très petit nombre
01:34
called the gravitational constant,
30
94065
2140
appelé la constante gravitationnelle,
01:36
and divided by the distance between them, squared.
31
96205
4130
et divisée par la distance entre eux, au carré.
01:40
If you doubled the mass of one of the objects,
32
100335
2360
Si on doublait la masse de l'un des objets,
01:42
the force between them would double, too.
33
102695
2500
la force entre eux doublerait aussi.
01:45
If the distance between them doubled,
34
105195
1880
Si on doublait la distance entre eux,
01:47
the force would be one-fourth as strong.
35
107075
3050
la force serait un quart plus forte.
01:50
The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,
36
110135
4991
La force de gravitation entre vous et la Terre vous attire vers son centre,
01:55
a force you experience as your weight.
37
115126
2760
une force que vous ressentez comme votre poids.
01:57
Let’s say this force is about 800 Newtons
38
117886
2740
Disons que cette force est d’environ 800 Newtons
02:00
when you’re standing at sea level.
39
120626
1810
lorsque vous êtes au niveau de la mer.
02:02
If you traveled to the Dead Sea,
40
122436
1900
Si vous voyagiez jusqu'à la Mer Morte,
02:04
the force would increase by a tiny fraction of a percent.
41
124336
3780
la force augmenterait d'une infime fraction d'un pour cent.
02:08
And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—
42
128116
4160
Et si vous montiez au sommet du Mont Everest, la force diminuerait -
02:12
but again, by a minuscule amount.
43
132276
3327
mais là encore, d'une quantité infime.
02:15
Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,
44
135603
3735
Voyager plus haut aurait un impact plus important sur l’influence de la gravité,
02:19
but you won’t escape it.
45
139338
2100
mais vous n’y échapperez pas.
02:21
Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—
46
141438
4400
La gravité est générée par les variations de courbure de l'espace-temps
02:25
the three dimensions of space plus time—
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145838
2550
les trois dimensions de l'espace et le temps -
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which bend around any object that has mass.
48
148388
4072
qui se plie autour de tout objet qui a une masse.
02:32
Gravity from Earth reaches the International Space Station,
49
152460
3250
La gravité de la Terre atteint la Station Spatiale Internationale,
02:35
400 kilometers above the earth,
50
155710
2490
400 kilomètres au-dessus de la Terre,
02:38
with almost its original intensity.
51
158200
2620
avec presque son intensité initiale.
02:40
If the space station was stationary on top of a giant column,
52
160820
3570
Si la station spatiale était immobile au sommet d'une colonne géante,
02:44
you’d still experience ninety percent
53
164390
2060
vous ressentirez encore 90%
02:46
of the gravitational force there that you do on the ground.
54
166450
3910
de la force gravitationnelle exercée sur le sol.
02:50
Astronauts just experience weightlessness
55
170360
2540
Les astronautes ressentent l'apesanteur
02:52
because the space station is constantly falling towards earth.
56
172900
4290
parce que la station spatiale tombe constamment vers la Terre.
02:57
Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.
57
177190
5280
Heureusement, elle contourne la planète si vite qu'elle ne touche jamais le sol.
03:02
By the time you made it to the surface of the moon,
58
182470
2410
Au moment où vous atteindriez la surface de la lune,
03:04
around 400,000 kilometers away,
59
184880
2870
à environ 400 000 kilomètres,
03:07
Earth’s gravitational pull would be
60
187750
1940
la force gravitationnelle de la Terre serait
03:09
less than 0.03 percent of what you feel on earth.
61
189690
4830
inférieure à 0,03% de ce que vous ressentez sur la Terre.
03:14
The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,
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194520
3147
La seule gravité dont vous auriez conscience serait celle de la lune,
03:17
which is about one sixth as strong as the earth’s.
63
197667
3190
qui est environ un sixième de celle de la Terre.
03:20
Travel farther still
64
200857
1520
Voyagez encore plus loin
03:22
and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,
65
202377
3800
et la force gravitationnelle de la Terre sur vous continuera à diminuer,
03:26
but never drop to zero.
66
206177
2580
mais ne tombera jamais à zéro.
03:28
Even safely tethered to the Earth,
67
208757
2369
Même attaché en toute sécurité à la Terre,
03:31
we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.
68
211126
7080
on est soumis au tiraillement des corps célestes lointains et terrestres proches.
03:38
The Sun exerts a force of about half a Newton on you.
69
218206
3475
Le soleil exerce une force d'environ un demi Newton sur vous.
03:41
If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience
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221681
3230
Si vous êtes à quelques mètres d’un smartphone, vous éprouverez
03:44
a mutual force of a few piconewtons.
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224911
3500
une force mutuelle de quelques piconewtons.
03:48
That’s about the same as the gravitational pull
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228411
2560
C’est à peu près la même chose que la force gravitationnelle
03:50
between you and the Andromeda Galaxy,
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230971
2950
entre vous et la galaxie d'Andromède,
03:53
which is 2.5 million light years away
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233921
2860
qui est à 2,5 millions d'années-lumière
03:56
but about a trillion times as massive as the sun.
75
236781
3860
mais environ mille milliards de fois plus massive que le soleil.
04:00
But when it comes to escaping gravity,
76
240641
2150
Mais quand il s'agit d'échapper à la gravité,
04:02
there’s a loophole.
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242791
1220
il y a une échappatoire.
04:04
If all the mass around us is pulling on us all the time,
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244011
3520
Si toute la masse autour de nous nous attire tout le temps,
04:07
how would Earth’s gravity change
79
247531
1960
comment la gravité de la Terre changerait-elle
04:09
if you tunneled deep below the surface,
80
249491
2470
si vous creusiez un tunnel en profondeur,
04:11
assuming you could do so without being cooked or crushed?
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251961
3796
en supposant que vous puissiez le faire sans être cuit ou écrasé ?
04:15
If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—
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255757
4090
Si vous évidiez le centre d’une Terre parfaitement sphérique -
04:19
which it isn’t, but let’s just say it were—
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259847
2300
ce qui n’est pas le cas, mais disons qu'elle l'est -
04:22
you’d experience an identical pull from all sides.
84
262147
3830
vous ressentiriez une attraction identique de tous les côtés.
04:25
And you’d be suspended, weightless,
85
265977
2330
Et vous seriez suspendu, en apesanteur,
04:28
only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.
86
268307
4190
ne ressentant que les petites attractions d'autres corps célestes.
04:32
So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—
87
272180
3900
Vous pourriez échapper en théorie à la gravité terrestre,
04:36
but only by heading straight into it.
88
276080
3300
mais seulement en allant droit dedans.
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