La gravité est le phénomène selon lequel toutes les particules ou corps massifs exercent une force d'attraction sur toutes les autres particules ayant une masse dans l'univers entier. Massif ne veut pas dire grand, mais plutôt tout ce qui possède une masse. Par exemple, la Terre exerce une force sur le stylo sur mon bureau, cette force n'est pas elle-même la gravité, mais est due à la gravité. Ce n'est pas non plus la Terre qui exerce une force sur la plume, mais la plume exerce une force sur la Terre, bien que les effets de cette force soient si faibles qu'ils soient indétectables. En mécanique newtonienne, cette force est décrite par l'équation :
F = Gm1m2/r2 où F est la force entre les masses, G est la constante gravitationnelle, m1 est la masse du premier objet, m2 est la masse du deuxième objet et r est la distance entre les deux objets. Isaac Newton a formulé cette loi vers 1700, et plus d'informations peuvent être trouvées sur
en.wikipedia.org/wiki/Newton 's_law_of_universal_gravitation
Cependant, Newton a concédé qu'il n'avait aucune idée de ce qui a causé cette mystérieuse force d'attraction entre les corps. Ce n'est qu'en 1916, quand Albert Einstein a publié sa théorie de la relativité générale, que la question « qu'est-ce que la gravité ? pourrait recevoir une réponse plus complète, bien que sa théorie ne soit toujours pas correcte, et à mesure que la science se développe, notre compréhension de ce qu'est vraiment la gravité peut progresser.
Einstein a d'abord formulé sa théorie de la relativité restreinte comme précurseur de sa théorie générale ultérieure. La théorie de la relativité restreinte est la théorie utilisée pour expliquer certains phénomènes découverts expérimentalement par Michelson et Morley. On savait avant Einstein que la lumière présentait des propriétés ondulatoires (telles que la diffraction et la réflexion) et il y avait donc de bonnes raisons de croire que la lumière était une onde. (Nous pensons maintenant que la lumière, et en fait toutes les particules à l'échelle quantique ou minuscule, sont à la fois une onde et une particule simultanément, bien que cette double nature apparemment paradoxale n'était qu'à peine découverte à l'époque.) Puisque la lumière était considérée comme étant une onde, il était logique que les ondes se propagent à travers un certain milieu, appelé éther. Puisque la Terre voyageait dans l'espace, elle voyageait dans l'éther,et ainsi, comme il a fait le tour du Soleil, il aurait dû passer dans deux directions différentes à travers l'éther. Cela aurait dû amener la lumière passant à travers l'appareil de Michelson et Morley à se déplacer légèrement plus lentement dans une direction que dans une autre. Cependant, il a été constaté que la vitesse de la lumière restait constante pour tous les observateurs. Un exemple pratique expliquera à quel point cette idée est contre-intuitive. Imaginez deux voitures sur l'autoroute, roulant à la même vitesse de 70 miles par heure par rapport à un observateur se tenant au bord de la route. Si l'homme dans la voiture derrière tirait une balle de paintball sur la voiture devant à une vitesse de 100 milles à l'heure par rapport à lui-même, l'observateur dirait que la balle de paintball a parcouru 170 milles à l'heure, 100 à cause du tir du pistolet, et 70 parce que la voiture roulait à 70 miles par heure de toute façon. Cependant,l'homme dans la voiture devant jugerait que par rapport à lui-même, le paintball allait à seulement 100 milles à l'heure, car le coup est tiré à 100 milles à l'heure par rapport à lui et à la voiture derrière. Jusqu'à présent, les choses sont comme on pouvait s'y attendre. Cependant, si la voiture derrière avait tiré un laser, qui voyagerait à la vitesse de la lumière, alors l'observateur et la voiture devant diraient que le faisceau laser a voyagé à la même vitesse, c'est-à-dire 300 000 kilomètres par seconde (pour 2 chiffres significatifs). Les 70 milles à l'heure "supplémentaires" de la voiture n'ont aucun effet sur la vitesse de la lumière. Cette situation est analogue à l'expérience de Michelson-Morley, et l'explication d'Einstein était que le mouvement relatif fait que le temps est perçu comme ralenti et que les distances diminuent.Il a également remplacé la notion d'espace et de temps étant deux choses très distinctes par un concept d'espace-temps, et a expliqué les effets relativistes en termes de rotations à travers cela.
Ayant découvert l'espace-temps, Einstein a émis l'hypothèse que la matière fait plier l'espace-temps. Par exemple, un grand corps comme le Soleil fait qu'un grand "puits" existe dans l'espace-temps ; les orbites que les planètes prennent autour du Soleil sont dues au fait que les planètes prennent la distance la plus courte entre deux points sur une surface courbe. Nous considérons la distance la plus courte entre deux points comme une ligne droite, mais sur une surface courbe, ce n'est pas le cas. Par exemple, la distance la plus courte entre deux points sur un globe est un arc de cercle (un "grand cercle") centré sur le centre de la Terre, ce qui semble intuitif lorsqu'on regarde sur un globe. Si vous deviez tracer cette ligne sur une carte plate, alors la ligne droite tracée entre deux points ne serait pas la même distance, le chemin le plus court entre les points serait l'arc du "grand cercle",qui serait une courbe sur la carte. De manière analogue, nous voyons les planètes emprunter des trajectoires courbes autour du Soleil, en fait à travers l'espace-temps elles vont en ligne droite. Cependant, notre "carte" sur l'univers est limitée à ne pas voir les "puits" et les "collines" dans l'espace-temps, et à traverser l'une des dimensions (que nous appelons temps) à un rythme effréné, nous voyons donc les orbites les planètes prennent comme elliptiques. La gravité pourrait alors être décrite comme la courbure de l'espace-temps causée par des objets massifs.et en passant par l'une des dimensions (que nous appelons le temps) à une vitesse énorme, nous voyons donc les orbites que prennent les planètes comme elliptiques. La gravité pourrait alors être décrite comme la courbure de l'espace-temps causée par des objets massifs.et en passant par l'une des dimensions (que nous appelons le temps) à un rythme effréné, nous voyons donc les orbites que prennent les planètes comme elliptiques. La gravité pourrait alors être décrite comme la courbure de l'espace-temps causée par des objets massifs.
Pour plus d'informations sur la relativité, il existe de nombreux bons livres tels que "L'ABC de la relativité" de Bertrand Russell, qui était la principale source de cet article.
en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_relativity est également une bonne source.
La théorie d'Einstein n'est encore qu'une théorie et pourrait donc être fausse. Il existe de nombreuses autres théories qui tentent de fusionner la gravité avec les autres forces de la nature, telles que la gravité à boucle quantique. Cependant, la théorie de la relativité générale d'Einstein a révolutionné notre façon de penser l'univers et l'espace, le temps, la masse, l'énergie et la gravité.