Antigravité

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L’antigravité correspond à l'idée de la création d'un espace ou d'un objet libéré de la gravité. Il ne s'agit pas de contrer la force de gravitation par une force opposée d'une nature différente, tel que le fait un ballon gonflé à l'hélium ; l'anti-gravité exige plutôt soit la disparition ou l'inhibition, soit l'inversion, soit la diminution des causes fondamentales de la force de gravitation vis-à-vis de l'espace ou de l'objet visé, par un moyen technologique quelconque. L'anti-gravité est un concept récurrent en science-fiction, particulièrement dans le domaine de la propulsion des engins spatiaux. Le concept a initialement été formalisé sous la forme de la cavorite dans Les Premiers Hommes dans la Lune d'H. G. Wells. Il est devenu depuis cette date un thème favori de technologie imaginaire.

Dans la première description précise de la gravitation, sur des bases mathématiques, la gravité de Newton était une force externe transmise par des moyens inconnus. Cependant, au début du XXe siècle, le modèle de Newton a été remplacé par une description plus complète et plus générale connue sous le nom de relativité générale. Dans cette approche, la gravitation n'est plus une force, au sens traditionnel du terme, mais le résultat de la géométrie de l'espace lui-même. Ces solutions géométriques sont toujours la cause de forces attractives sauf dans le cas d'une courbure hyperbolique (en forme de selle de cheval) où le périmètre d'un cercle serait supérieur à 2πR, dans ce cas la gravité serait inversée (dans une courbure en forme sphérique d'une gravitation le périmètre est inférieur à 2πR). Avec la relativité générale, l'anti-gravité devient improbable, sauf circonstances artificielles considérées comme peu vraisemblables ou impossibles. Le terme anti-gravité peut aussi parfois être utilisé pour une hypothétique propulsion non-réactive basée sur certaines solutions de la relativité générale. Autre solution serait la possibilité de rendre la courbure spatio-temporelle d'un milieu gravitationnel moins courbe, dans ce cas la gravité de l'espace modifié serait seulement diminuée.

Il existe de nombreuses théories plus récentes qui s'additionnent à la relativité générale ou la remplacent radicalement, et certaines d'entre-elles paraissent autoriser des solutions comme l'anti-gravité. Cependant, selon les théories physiques largement acceptées actuellement, vérifiées à l'aide d'expériences, et selon les directions prééminentes des recherches en physique, l'anti-gravité est considérée comme hautement improbable[1],[2],[3].

L'antigravité en science-fiction[modifier | modifier le code]

On retrouve le thème de l’antigravité dans les œuvres de science-fiction. Les auteurs ont inventé divers moyens de faire léviter les objets et les personnes avec un coût moindre que celui du vol stationnaire. Par exemple, dans le film Retour vers le futur II, les skateboards deviennent des hoverboards et les voitures des aéroglisseurs.

Un récit non confirmé propagé par certains tenants de la théorie des Anciens Astronautes, prétend que Francisco Pizarro, face à l'empereur inca, se serait vu offrir deux disques d'or capables d'antigravité par l'effet de vibrations. Il les aurait fait fondre pour détruire ce qu'il prenait pour de la sorcellerie.

Solutions hypothétiques[modifier | modifier le code]

Certaines histoires de science-fiction postulent l’existence d’une substance partiellement ou complètement opaque à la pesanteur. Placer cette substance en dessous d’un objet réduirait ou éliminerait son poids, plaçant l’objet en lévitation avec une dépense d’énergie relativement faible. En physique newtonienne, où la gravité est une force qui se transmet de point à point, cette approche est admissible : le champ gravitationnel serait inhibé par un bouclier de la même manière que le champ magnétique l'est par des substances diamagnétiques.

Il y a de sérieuses raisons de penser que ce genre de substance n’existe pas. Imaginons les résultats obtenus si on plaçait une substance sous la moitié d’une roue en chute libre. Un côté de la roue sous la substance n’aurait pas de poids, tandis que l’autre subirait la gravité. Ce mouvement pourrait être exploité pour produire de l’énergie à partir de rien ce qui est une violation très claire du premier principe de la thermodynamique. Plus généralement, cela découle des lois de Gauss, qui indiquent que le carré inverse d’un champ statique (tel que le champ gravitationnel terrestre) ne peut être bloqué (le magnétisme est statique, mais au cube inverse).

L'antigraviton (particule d'antimatière associée au graviton) n'est pas une particule d'antigravité — d'ailleurs l'antigraviton est le graviton (une particule non chargée et non massique est sa propre antiparticule).

Dans le contexte de la théorie de la relativité générale, le concept entier est un illogisme.

Boucliers gravitiques[modifier | modifier le code]

En 1948, un homme d'affaires florissant Roger Babson, fondateur du Babson College, créa la Gravity Research Foundation pour étudier la façon de réduire les effets de la gravité[4].

Leurs efforts étaient au début un peu désordonnés, mais ils tinrent des conférences occasionnelles qui attirèrent des personnes telles que Clarence Birdseye, reconnu comme l'inventeur de la nourriture surgelée, et Igor Sikorsky, inventeur de la version moderne de l'hélicoptère. Avec le temps, la Fondation se détourna des tentatives de contrôler l'anti-gravité pour simplement se concentrer à mieux la comprendre. La Fondation a disparu quelque temps après la mort de Babson, en 1967. Cependant, elle continue de distribuer un prix récompensant des études, des tentatives ou des expériences, en offrant des prix jusqu'à 5 000 $. En 2007, elle était toujours gérée depuis Wellesley, Massachusetts par George Rideout, Jr., le fils du premier directeur de la Fondation. Parmi les lauréats récents, on compte l'astrophysicien californien George F. Smoot, qui fut en 2006 lauréat du Prix Nobel de physique.

Recherches en relativité générale dans les années 1950[modifier | modifier le code]

La théorie de la relativité générale fut présentée dans les années 1910, mais son développement fut considérablement ralenti par l'inexistence des outils mathématiques idoines. Certains d'entre eux apparurent dans les années 1950, et dans les années 1960 se produisit une période florissante pour cette théorie que l'on baptisa ultérieurement l'âge d'or de la relativité générale. Bien qu'il apparût que l'anti-gravité ne respectait pas les lois de la relativité générale, de nombreuses études cherchèrent néanmoins des solutions susceptibles de produire des effets de type anti-gravitiques.

On affirme que l'US Air Force elle-même conduisit des études dans les années 1950 et 60[5]. L'ancien Lieutenant Colonel Ansel Talbert publia dans les journaux deux séries d'articles affirmant que la plupart des firmes d'aéronautique les plus importantes avaient entamé dans les années 1950 des recherches sur le contrôle de la propulsion par l'anti-gravité. Cependant il n'y eut que peu de confirmations publiques de ces dires, et du fait qu'ils se placèrent pendant la période des tentatives d'influence de la politique par les articles de presse, il n'est pas recommandé d'accorder trop de crédit à ce genre de propos.

On sait qu'il y eut de sérieux efforts engagés par la Glenn L. Martin Company, qui créa le Research Institute for Advance Study[6],[7]. Les journaux les plus importants annoncèrent le contrat qui avait été signé entre Burkhard Heim et la Glenn L. Martin Company. La création de l'Institut pour la Physique des Champs, à l'University of North Carolina at Chapel Hill, en 1956, par Agnew H. Bahnson, l'administrateur de la Gravity Research Foundation constitua un autre effort du secteur privé en vue de la maîtrise de la gravitation.

Les efforts des militaires pour l'anti-gravité prirent fin avec l'amendement Mansfield de 1973, qui restreignait les dépenses du Département américain de la Défense (United States Department of Defense) aux seuls champs de recherches scientifiques ayant des applications militaires explicites. L'amendement Mansfield fut spécifiquement présenté et voté pour mettre un terme aux projets de longue durée qui présentaient peu de retombées visibles.

Masse négative[modifier | modifier le code]

Dans le cadre de la relativité générale, la gravité est la résultante d'une déformation locale de la géométrie de l'espace-temps, causée par la présence locale de masse-énergie. Bien que les équations ne puissent normalement pas produire de géométrie négative, il est possible d'y parvenir en invoquant une masse négative. De façon intéressante, les équations n'écartent pas, en soi, l'existence d'une telle masse négative.

Aussi bien la relativité générale que la gravité selon Newton se révèlent prédire qu'une masse négative engendrerait un champ gravitationnel répulsif. En particulier, Sir Hermann Bondi proposa en 1957 une forme de masse gravitationnelle négative qui s'accorderait avec le principe d'équivalence fort de la théorie de la relativité générale et avec les lois de Newton de conservation de l'énergie et du mouvement. La démonstration de Bondi mena à des solutions de la relativité générale affranchie de toute singularité[8]. En juillet 1988, Robert L. Forward présenta à la 24ème Conférence des propulseurs, commune à l'AIAA, l'ASME, la SAE et l'ASEE, un exposé qui proposait un système de propulsion à base de masse gravitationnelle négative de Bondi[9].

Tout point-masse attire tous les autres points-masse par une force dirigée selon la droite reliant les deux points. La force est proportionnelle au produit des deux masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux points-masse :

\mathbf{F_{12}} = G \frac{(-m_1) m_2}{r^2}\mathbf{r_{12}} = G \frac{m_1 m_2}{r^2}\mathbf{r_{21}} = \mathbf{-F_{21}},

où :

  • F_{12} est la magnitude de la force gravitationnelle entre les deux points-masses,
  • G est la constante de la gravitation,
  • m1 >0 est la masse (négative) du premier point-masse,
  • m2 >0 est la masse du second point-masse,
  • r est la distance entre les deux points-masses.

La masse négative semble souffrir des mêmes difficultés que les boucliers gravitiques. Forward souligna qu'une masse négative tomberait vers la matière normale, alors que la masse normale tomberait en se séparant de la matière négative. Forward notait que deux masses similaires, l'une positive et l'autre négative, placées l'une à côté de l'autre se verraient alors accélérées selon la direction de la ligne les reliant, en s'écartant de la masse négative. Noter au passage que la masse négative acquérant une énergie cinétique négative, l'énergie totale des masses en accélération demeure à zéro.

Le Modèle Standard de la physique des particules, qui décrit toutes les formes de la matière connues à ce jour, n'autorise pas la masse négative. La matière noire cosmologique (et, possiblement, l'énergie sombre) peuvent être constituées de particules sortant du cadre du Modèle Standard et dont la nature serait encore inconnue. Cependant, leur masse est ostensible et connue, et leur existence a été mise en évidence indirectement et précisément à l'aide de leurs effets gravitationnels sur les objets alentours, avec la conséquence que cela implique que leur masse est positive.

Cinquième force[modifier | modifier le code]

La relativité générale postule qu'à toute forme d'énergie (=masse) correspond un espace-temps, et que l'ensemble engendre une géométrie spécifique, laquelle cause la gravité. Une question longtemps posée était de savoir si les mêmes équations s'appliquaient à l'antimatière. Le problème fut considéré comme résolu en 1957, avec le développement de la symétrie CPT qui démontrait que l'antimatière suit les mêmes lois physiques que la matière normale (c'est-à-dire ordinaire), et donc qu'elle contient de l'énergie positive, et également qu'elle cause (et réagit à) la gravité comme la matière normale. Pendant la plus grande partie du dernier quart du XXe siècle, la communauté des physiciens s'est impliquée dans une tentative de produire une théorie unifiée des champs, une théorie unique qui expliquerait les quatre forces fondamentales : la gravité, l'électromagnétisme, les forces nucléaires forte et faible. Les scientifiques ont progressé vers l'unification des trois forces quantiques, mais dans chaque tentative, la gravité est demeurée le problème. Ceci n'a cependant pas diminué le nombre des nouvelles tentatives.

Généralement, ces tentatives visaient à quantifier la gravité, en postulant l'existence d'une particule, le graviton, qui porte la gravité de même que le photon (de lumière) porte l'électromagnétisme. Cependant, toutes les tentatives dans ce sens ont échoué, menant à des situations encore plus complexes que celles auxquelles on s'était attendu. Deux d'entre elles, la supersymétrie et la supergravité en relation avec la relativité, exigeaient chacune l'existence d'une cinquième force extrêmement ténue, portée par un graviphoton, qui reliait ensemble, de façon organisée, différents aspects négligés ou non encore explorés de la théorie quantique des champs. Comme une conséquence concomitante, chacune de ces théories n'exigeait aucunement que l'antimatière fût affectée de cette cinquième force, de la même façon que l'antigravité, rejetant la répulsion d'une masse. Plusieurs expériences furent conduites dans les années 1990 pour mesurer cet effet, mais aucune ne produisit de résultat positif[10].

Distorsion de la relativité générale[modifier | modifier le code]

Il existe des solutions aux équation des champs qui décrivent des distorsions (telle que la fameuse métrique d'Alcubierre ou commande de chaîne) ainsi que des trous de vers stables et traversables. Ceci, en soi, n'est pas significatif, puisque toute géométrie de l'espace-temps est une solution des équations du champ pour certaines configurations des champs des tenseurs énergie-impulsion (voir : solutions exactes en relativité générale). La relativité générale n'impose pas de contrainte à la géométrie de l'espace-temps, à moins que des contraintes extérieures s'imposent au tenseur énergie-impulsion. La géométrie de la distorsion et celle des trous de vers traversables sont bien maîtrisées dans la plupart des domaines, mais elles exigent des régions de matière exotique ; ainsi, elles s'excluent des solutions si le tenseur d'énergie-impulsion est limité aux formes connues de matière (y compris la matière noire et l'énergie sombre).

Programme de physique avancée des propulseurs[modifier | modifier le code]

De 1996 à 2002, la NASA a financé le Programme de physique avancée des propulseurs (Breakthrough Propulsion Physics Program). Ce programme étudiait un certain nombre de conceptions de propulseurs spatiaux d'avant-garde qui ne recevaient pas de financements par les canaux normaux des universités ou les sociétés commerciales. Les concepts relatifs à l'antigravité furent examinés sous le nom de propulsion diamétrique.

Superforce (théorie du tout)[modifier | modifier le code]

Une nouvelle théorie unifiant les 4 forces fondamentales de la physique pourrait prétendre à la réalité de l'antigravitation.

Une théorie longtemps étudiée par le physicien Allemand Burkhard Heim mais jamais publiée unifierait la relativité générale et la mécanique quantique. Cette théorie n’a toujours pas été introduite dans la science conventionnelle mais fait actuellement l’objet d’étude aux États-Unis. Selon la théorie de Heim, la gravitation, l’électromagnétique, l'interaction forte et l'interaction faible font toutes partie d’une seule et même nature : la distorsion du continuum spatio-temporel en 6 dimensions. Dans ce cas la rotation à très grande vitesse d’un champ magnétique déformerait l’espace de façon inverse à celle d’une gravitation et aurait pour effet de diminuer la courbure spatio-temporelle de la gravitation environnante au champ tournant.

Explication :

D’une part, selon la relativité générale, la force gravitationnelle et l’accélération sont toutes deux un seul et même phénomène ne pouvant être différentiés sans référentiel. (La force centrifuge est aussi un phénomène donnant l'effet d’accélération).

D’autre part, d’après la relativité restreinte, un objet en mouvement rectiligne uniforme voit sa longueur dans la direction du mouvement se contracter, et plus sa vitesse est grande, plus sa longueur se contracte (attention, si les longueurs se contractent, un instrument de mesure ayant rétréci mesure des distances plus grandes). Bien sûr, cela devient perceptible lorsque la vitesse est suffisamment conséquente par rapport à la vitesse de la lumière. De ce fait, un objet en rotation voit alors ses longueurs circulairement dans la direction du mouvement se rétrécir et proportionnellement de plus en plus par rapport à l’éloignement du centre de rotation (puisque pour une même vitesse angulaire plus le rayon est grand, au plus la vitesse linéaire est grande).

Dans ce cas nous avons une courbure spatiale de type selle à cheval (ou courbure négative : périmètre d’un cercle est supérieur à 2πR). En résumé, la relativité générale dit aussi que la force de répulsion d’une centrifugeuse est due à ce type de courbure. Seulement la courbure ne s’applique qu'à l’objet en rotation et non au continuum spatio-temporel environnant. Pour cela l’utilisation d’un champ magnétique tournant à très grande vitesse s’impose. Mais cette solution trop simple ne suffit pas (et aurait déjà été inventée), car les forces antigravitationnelles qui en résulte sont toutes diamétralement opposées entre elles et ne peuvent donner un déplacement commun dirigé dans un même sens.

La force antigravitationnelle commune est donc nulle. Il faudrait pouvoir déformer graduellement l’espace dans une même direction. Faut-il plusieurs champs tournants les uns au-dessus des autres à des vitesses graduellement différentes ou bien un autre champ perpendiculaire à l’autre ou encore une autre solution ? Une distorsion spatiale dirigée dans un même sens et autour d’un centre n’est probablement pas simple à réaliser. Mais pour la science, difficile ne signifie pas impossible!

Nota :

Les particules de masse obtiendraient une courbure positive de type sphérique par le fait qu’elles seraient le résultat d’une sorte de vortex spatio-temporel. À l’inverse de ce qui est expliqué ci-dessus, plus on se rapproche du centre de la rotation plus la vitesse angulaire est importante. Ce qui en résulte un effet siphon et le rallongement du rayon. Donc le périmètre d’un cercle est inférieur à 2πR, ce qui a pour effet la gravitation. Une particule de masse (ou la matière) est une énergie cinétique en inertie dont le mouvement est celui du continuum spatio-temporel sous forme d’un pico-vortex.

La charge électrique d’une particule est soit positive soit négative selon le sens de rotation de ce vortex spatio-temporel. L’annihilation d’une particule avec son antiparticule libèrerait leur énergie propre, du fait de cette rotation, par des ondes spatio-temporelles que constitue la lumière.

Épilogue :

En somme, tout est géométrie relative du continuum multidimensionnel.

Matière, masse, gravitation, onde gravitationnelle, énergie, onde électromagnétique, champ magnétique, charge électrique, interactions nucléaires forte et faible, mouvement, vitesse, accélération ainsi que le vide sont les manifestations et effets relatifs d’une géométrie multidimensionnelle. Tout est que pure logique mathématique, c’est ce que pensait Einstein dans sa quête de la super-force (théorie unifiant les 4 forces fondamentales de la physique) où il publia la Théorie unitaire des champs.

La matière en tant que corps absolu et discontinu n’existe pas et n’est pas une constitution logique. La discontinuité implique des particules avec une limite parfaitement sphérique passant directement de l’absolu tout (matière) à l’absolu rien (vide). Si rien ne se crée et rien ne se perd, rien ne peut être absolu, tout ayant fait partie de la naissance de l’Univers. La matière est seulement le fruit d’une géométrie continue en mouvement relatif et n’a pas de limite bien précise mais a plutôt une limite floue passant progressivement de la matière au vide.

Conclusion :

La relativité générale n’interdit pas l’existence ou la réalisation de l’antigravitation.

Affirmations empiriques et efforts commerciaux[modifier | modifier le code]

Les dispositifs d'antigravité sont d'invention courante dans les milieux alternatifs, exigeant souvent un cadre physique complètement nouveau pour pouvoir fonctionner. La plupart de ces dispositifs ne fonctionnent évidemment pas, et font souvent partie d'une vaste théorie du complot. Cependant, il a également existé un certain nombre de tentatives commerciales pour construire de tels engins ainsi qu'un petit nombre de signalements d'effets ressemblant à de l'antigravité dans la littérature scientifique. En 2007 aucun d'entre eux n'avait été largement accepté par la communauté des physiciens.

Fondation de Recherche Gravitationnelle[modifier | modifier le code]

En 1948, un homme d’affaires en pleine réussite, Roger Babson (fondateur de l’Université de Babson) créa la Fondation de Recherche Gravitationnelle (Gravity Research Foundation) afin d’étudier les différentes façons de réduire les effets de la gravité. Initialement, ses efforts étaient quelque peu excentriques, mais il tenait à l'occasion des conférences qui attiraient des gens comme Clarence Birdseye, inventeur des aliments congelés, et Igor Sikorsky, créateur de la plus grande firme d’hélicoptères de l'époque. La plupart du temps, ses recherches ne se focalisaient pas sur le contrôle de la gravité mais plutôt sur la compréhension du phénomène.

La fondation disparut quelque temps après la mort de Babson en 1967. Cependant, elle continue d’offrir des récompenses allant jusqu’à 5 000 $. Depuis 2007, elle est administrée par la ville de Wellesley dans le Massachusetts par George Rideout Junior, fils du directeur originel de la fondation. Les derniers vainqueurs incluent l’astrophysicien californien George F. Smoot, Prix Nobel de physique 2006.

Dispositifs gyroscopiques[modifier | modifier le code]

Un générateur à « champ kinémassiqué » sous brevet US 3.626.605 : « Méthode et appareil pour générer un champ de forces gravitationnelles secondaires ».

Lorsqu'on les agite, les gyroscopes produisent une force qui opère « hors du plan » et peut apparaître comme de nature à les soulever contre l'effet de la gravité. Bien que le caractère illusoire de cette force apparente soit bien compris, même avec les modèles Newtoniens, elle a cependant conduit à de nombreuses revendications de dispositifs anti-gravitiques, et à de nombreuses délivrances de brevets. Aucun de ces appareils n'a jamais fait la démonstration de son fonctionnement dans des conditions contrôlées, et il en est résulté qu'ils sont fréquemment devenus les victimes de la théorie du complot. Un exemple fameux est celui du Professeur Eric Laithwaite de l'Imperial College de Londres, dans sa communication de 1974 à la Royal Institution.

Le meilleur exemple est sans doute la série de brevets émise en faveur de Henry William Wallace, ingénieur chez GE Aerospace, à Valley Forge (Pennsylvanie), et chez GE Re-Entry Systems, à Philadelphie.

Il construisit des disques en rotation rapide en laiton, un matériel largement constitué d'éléments de spin demi-entier[11]. Il affirma qu'en mettant en rotation rapide un disque d'un tel matériau, le spin nucléaire finissait par s'aligner, et de façon résultante créait un champ gravitométrique sur un mode similaire à celui du champ magnétique engendré par l'effet Barnett.

Hayasaka et Takeuchi ont signalé des pertes de poids le long de l'axe d'un gyroscope en rotation rectiligne[12]. Des tests par Nitschke et Wilmathen en vue de vérifier leur affirmations n'ont conduit à aucun résultat probant[13]. Peu d'années plus tard, des recommandations ont été édictées pour conduire de nouveaux tests plus avancés[14].

Le « gravitateur » de Thomas Townsend Brown[modifier | modifier le code]

Dans les années 1920, Thomas Townsend Brown, un expérimentateur en électricité haute tension, produisit un dispositif qu'il appela le gravitateur (en anglais gravitator), dont il affirma qu'il utilisait une force inconnue pour produire des effets anti-gravitaires par l'application de haute tension aux matériaux ayant une constante diélectrique élevée. Bien qu'il fut signalé que l'appareil fonctionnait en dehors de la masse utile, Brown abandonna ce travail et se tourna avec succès vers la production des séries de dispositifs à haute tension pendant les années qui suivirent.

Cependant, l'existence de l'effet Biefeld-Brown demeure. En 1956, une analyse du conjointe du Gravity Research Group et d'un auteur technique, sous pseudonyme Intel, affirma que l'effet Biefeld-Brown fut la première théorie testée par les firmes aérospatiales dans les années 1950. C'est resté un thème constant du champ des OVNI, sous le nom de lifters. Il apparaît une compréhension générale selon laquelle les lifters nécessiteraient une masse utile, des spécificités aérauliques (Vent ionique), et qu'ils ne démontrent pas de nouvelles règles physiques.

Couplage gravito-électrique[modifier | modifier le code]

Le chercheur russe Eugène Podkletnov (en) affirme avoir découvert en 1995 lors d'expériences avec les superconducteurs qu'un superconducteur en rotation rapide réduit les effets de la gravité. Les tentatives des différentes physiciens pour reproduire les résultats de Podkletnov sont toutes demeurées vaines.

En 1989, Ning Li de l'Université d'Alabama à Huntsville, Alabama, a théoriquement démontré comment un champ magnétique dépendant du temps pouvait générer des champs gravitomagnétiques (en) et gravitoélectriques détectables sur les spins des ions en grille d'un superconducteur. En 1999, Li et son équipe ont affirmé dans la revue de science et de bricolage Popular Mechanics, avoir construit un prototype opérationnel générant ce qu'elle décrivait comme de la « Gravité AC ». Il n'a pas été possible d'en savoir plus sur ce prototype[15]

Progrès récents[modifier | modifier le code]

L'Institut de Recherche sur la Gravité de la Göde Scientific Foundation a tenté de reproduire des expériences supposées produire un effet anti-gravité. Toutes les tentatives pour observer des effets anti-gravitaires se sont révélées infructueuses. La Fondation a offert une récompense d'un million d'euros[16] pour une expérience anti-gravitaire reproductible.

En 1989, l'équipe du professeur Hayakawa de l'université technologique de Tohoku au Japon, a identifié une réduction anormale du poids d'une masse en rotation gyroscopique à droite par rapport à l'axe vertical de la terre. Cette découverte a fait l'objet d'une publication[17].

Tajmar et al. (2006, 2007 et 2008)[modifier | modifier le code]

Un article de 2006 de Martin Tajmar et al. affirme être parvenu à la détection d'un champ gravitationnel artificiel autour d'un superconducteur en rotation, proportionnel à l'accélération du superconducteur[18]. Il a été suivi d'un article affirmant expliquer le phénomène en termes de constante cosmologique non-nulle[19]. Ni les résultats expérimentaux ni l'explication théorique n'ont été largement approuvés.

En juillet 2007, Graham et al. sur le Canterbury Ring Laser Group, en Nouvelle-Zélande, ont rendu compte des résultats d'une tentative de tester le même effet avec un plus gros superconducteur en rotation. Ils n'ont rendu compte d'aucune indication d'un effet dans la précision de mesure de l'expérience. Le Groupe de Canterbury a conclu que si un tel effet Tajmar existe, il est au moins 22 fois inférieur à celui prédit dans l'article de Tajmar de 2006[20]. Cependant, leur article se termine par : « Nos résultats expérimentaux n'ont pas la sensibilité requise soit pour confirmer, soit pour récuser ces résultats récents [de 2007] »[21].

Effets conventionnels imitant les effets de l'anti-gravité[modifier | modifier le code]

  • La lévitation magnétique suspend un objet malgré la gravité en recourant aux forces électromagnétiques. Bien que visuellement impressionnant, ce phénomène se déroule alors que la gravité fonctionne normalement avec des dispositifs. Divers dispositifs réputés anti-gravité fonctionnent probablement en réalité à base d'électromagnétisme.
  • Aux alentours d'un objet massif comme une étoile ou une planète, les forces de marée peuvent perturber la trajectoire d'un objet, qui peuvent apparaître comme des forces de répulsion ou de distorsion lorsqu'on les observe localement. Il ne s'agit pas d'anti-gravité. Dans la mécanique newtonienne, la force de marée est l'effet des forces gravitationnelles des plus gros objets, qui diffère selon la variation de localisation des objets perturbés, suivant des parcours différents dans l'espace temps courbé négativement autour du corps le plus massif.
  • De grosses quantités de matière ordinaire peuvent être utilisées pour produire un champ gravitationnel qui compense les effets d'un autre champ gravitationnel, bien que l'intégralité de l'ensemble demeurera attiré par la source du champ le plus intense. Le physicien Robert L. Forward a proposé d'utiliser des masses de matière dégénérée pour compenser localement les forces de marée aux alentours d'une étoile à neutrons.

Phénomènes non expliqués[modifier | modifier le code]

Vortex gravitationnel galactique[modifier | modifier le code]

Des observations astronomiques ont montré l’expulsion de matières à très grandes vitesses du centre et perpendiculairement au disque galactique, sortant d’un trou noir hyper massif. Ce phénomène est très mal compris par l’astronomie et la physique. L’hypothèse d’une courbure spatio-temporelle négative n’est pas à exclure.

L’expérience de Podkletnov[modifier | modifier le code]

Découverte accidentelle par un chercheur russe Eugene Podkletnov et son équipe travaillant à l'université de Tampere (Finlande), lors d'une manipulation de matériaux supraconducteurs à haute température. Ce dispositif est formé d'un tore en céramique supraconductrice (YBA2Cu3O7) refroidi à moins de 77 Kelvins par de l'azote liquide. Lorsqu'un matériau supraconducteur se trouve ainsi refroidi, il se met à léviter à quelques centimètres au-dessus d'un aimant. C'est le phénomène de lévitation magnétique. Dans l'expérience de Podkletnov, le tore en céramique supraconductrice est mis en lévitation par 3 solénoïdes ainsi que par son refroidissement à 77 K. Grâce à d’autres solénoïdes, un second champ magnétique (perpendiculaire au premier) imprime au tore un mouvement de rotation de 5 000 tr/min.

C’est en fumant la pipe qu’il s’est rendu compte que la fumée avait tendance à s’élever seulement au-dessus du dispositif. À chaque fois qu’il envoyait sa fumée, seule celle qui se trouvait au-dessus s’élevait au plafond. Étonnés, ils entreprirent des mesures de poids et observèrent que les objets au-dessus du tore perdent 0,05 % de leur poids. Trop faible pour être significative Podkletnov améliore pendant trois ans ses expériences afin d'obtenir des valeurs indiscutables. La perte de poids est aussi multipliée par deux si on ajoute un deuxième et même dispositif au-dessus du premier. C’est en 1996 qu’il obtient une perte de poids de 2 %. Mais l’expérience n’est pas reconnue par la communauté scientifique et Podkletnov se voit couper ses crédits.

Phénomène inverse[modifier | modifier le code]

Le phénomène inverse est la création d'une gravité artificielle. Cela consiste à reproduire les effets de la gravité terrestre là où il n'y en a pas (par exemple dans les vaisseaux spatiaux) ou là où elle est réduite (par exemple sur la Lune). Dans plusieurs textes et films de science fiction et dans des applications réelles, une gravité artificielle est créée par l'utilisation de la force centrifuge en faisant tourner une station spatiale ou un vaisseau sur elle- ou lui-même. Les occupants ont ainsi tendance à être projetés sur les parois externes qui sont aménagées comme planchers.

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. M. Peskin et D. Schroeder ;An Introduction to Quantum Field Theory (Westview Press, 1995) [ISBN 0-201-50397-2]
  2. Robert M. Wald, General Relativity, Chicago, University of Chicago Press,‎ 1984 (ISBN 0-226-87033-2)
  3. Joseph Polchinski, String Theory, Cambridge University Press A modern textbook,‎ 1998
  4. Mooallem, J. (2007, October). A curious attraction. Harper's Magazine, 315(1889), pp. 84-91.
  5. Goldberg, J. M. (1992). US air force support of general relativity: 1956-1972. In, J. Eisenstaedt & A. J. Kox (Ed.), Studies in the History of General Relativity, Volume 3 Boston, Massachusetts: Center for Einstein Studies. ISBN 0-8176-3479-7
  6. Mallan, L. (1958), Space satellites (How to book 364), Greenwich, CT : Fawcett Publications, pp. 9-10, 137, 139. LCCN 58-001060
  7. Clarke, A. C. (1957, December). The conquest of gravity, Holiday, 22(6), 62
  8. Bondi, H. (1957, July). Negative mass in general relativity. Reviews of Modern Physics, 29(3), 423-428.
  9. Forward, R. L. (1990, Jan.-Feb.). Negative matter propulsion. Journal of Propulsion and Power, 6(1), 28-37.
  10. Supergravity and the Unification of the Laws of Physics, by Daniel Z. Freedman and Peter van Nieuwenhuizen, Scientific American, February 1978
  11. METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING A SECONDARY GRAVITATIONAL FORCE FIELD
  12. Hayasaka, H. and Takeuchi, S. (1989). Phys. Rev. Lett., 63, 2701-2704
  13. Nitschke, J. M., and Wilmath, P. A. (1990). Phys. Rev. Lett., 64(18), 2115-2116
  14. Iwanaga, N. (1999). Reviews of some field propulsion methods from the general relativistic standpoint.AIP Conference Proceedings, 458, 1015-1059.
  15. (en) Taming Gravity - Popular Mechanics sur www.popularmechanics.com
  16. (en) Institute of Gravity Research - Antigravity at www.gravitation.org
  17. Phys. Rev. Lett. 63:2701-4, 1989
  18. M. Tajmar, F. Plesescu, K. Marhold, C.J. de Matos: Experimental Detection of the Gravitomagnetic London Moment
  19. M. Tajmar, F. Plesescu, B. Seifert, K. Marhold: Measurement of Gravitomagnetic and Acceleration Fields Around Rotating Superconductors
  20. R.D. Graham, R.B. Hurst, R.J. Thirkettle, C.H. Rowe,et P.H. Butler, « Experiment to Detect Frame Dragging in a Lead Superconductor »,‎ juillet 2007 (consulté en 19-10-2007) (Submitted to Physica C)
  21. M. Tajmar, F. Plesescu, B. Seifert, R. Schnitzer, I. Vasiljevich, Search for framedragging in the vicinity of spinning superconductors, in: proceedings of the 18th International Conference on General Relativity & Gravitation, Sydney, 2007.

Bibliographie[modifier | modifier le code]

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  • Cady, W. M. (1952, septembre 15). « Thomas Townsend Brown: Electro-Gravity Device » (File 24-185). Pasadena, CA: Office of Naval Research. Public access to the report was authorized on October 1, 1952.
  • Li, N., & Torr, D. (1991). Physical Review, 43D, 457.
  • Li, N., & Torr, D. (1992a). Physical Review, 46B, 5489.
  • Li, N., & Torr, D. (1992b). Bulletin of the American Physical Society, 37, 441.