Effets Gravitomagnétiques
prédictions de DG pour Gravity-ProbeB
De même que toute charge en mouvement produit dans son voisinage un champ magnétique, on s'attend à ce que toute masse en mouvement produise un champ gravito-magnétique. On prédit ainsi en Relativité Générale que le mouvement de rotation de la terre sur elle même devrait influencer celui d'une toupie orbitant autour de la terre en produisant une légère déviation de l'axe de rotation de la toupie contrôlé par rapport à la position d'une étoile fixe. Une telle toupie a été mise en orbite par la collaboration Gravity-ProbeB afin d'isoler les phénomènes gravito-magnétiques et de tester pour la première fois les prédictions de la Relativité Générale dans ce secteur. L'expérience qui a pris des données pendant plus d'un an doit rendre son verdict très prochainement: le 15 avril 2007.
Effets prédits par la RG
Selon la RG, deux effets doivent contribuer à la déviation de l'axe de la toupie: l'effet dominant appelé géodétique est lié à la courbure de l'espace-temps et doit produire une déviation de son axe de l'ordre de 6''/an. Cet effet a déjà été mis en évidence dans les pulsars binaires et dans l'étude de la rotation de la lune. Le challenge pour GP-B est surtout la mesure pour la première fois de l'effet sous-dominant, appelé effet Lense-Thirring ou de "frame dragging" de l'ordre de 0.04 arcsec/an.
Effets prédits par DG
La théorie DG prédit :
- Un effet géodétique dominant identique à celui de la RG: 6''/an.
- Un effet de frame-dragging nul: la rotation de la terre sur elle même n'a aucune influence sur le gyroscope de GP-B
- Un probable effet de référentiel privilégié dépendant de la vitesse de la terre/soleil et produisant une déviation Nord/Sud et Est/Ouest avec une périodicité annuelle
- De possibles perturbations liées à la traversée de discontinuités
Déjà exclu par GP-B:
La discontinuité de la théorie aurait pu délimiter un volume inertiellement déconnecté du reste de l'univers et dans ce cas les axes des quatres gyroscopes de l'expérience auraient dû dériver de la même façon que l'axe de spin de la terre lui même par rapport aux étoiles lointaines: phénomène connu sous le nom de précession des équinoxes (ordre de grandeur = 50''/an )