Expérience de Pound-Rebka

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L'expérience de Pound-Rebka est la première mise en évidence du décalage gravitationnel vers le rouge (tests expérimentaux de la relativité générale). Réalisé en 1960, Robert Pound et Glen Rebka ont utilisé l'effet Mössbauer découvert un an plus tôt.

L'expérience de Pound-Rebka est une expérience pour tester la théorie de relativité générale d'Albert Einstein. Robert Pound l'a proposé et son étudiant de troisième cycle Glen A. Rebka en 1959[1]. C'est une expérience de décalage gravitationnel vers le rouge, qui mesure le décalage vers le rouge de lumière se déplaçant dans un champ de gravitation. Une prévision de relativité générale prévoyait que des horloges devraient mesurer des temps différents en fonction de leur position (altitude) dans un champ de gravitation.

Principe[modifier | modifier le code]

Le déplacement de la source par oscillations prévoit un décalage Doppler(spectrométrie Mössbauer) vers le rouge de :

f_r=\sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}f_e.

D'autre part, la Relativité Générale prévoit un décalage gravitationnel vers le bleu de :

f_r=\sqrt{\frac{1-\dfrac{2GM}{(R+h)c^2}}{1-\dfrac{2GM}{Rc^2}}}f_e.

Un détecteur placé en bas d'un bâtiment mesure la superposition des deux effets. Le déplacement vertical de l'émetteur par oscillations est modifié jusqu'à ce que les deux effets se compensent (résonance):

\sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}\cdot\frac{1-\dfrac{2GM}{(R+h)c^2}}{1-\dfrac{2GM}{Rc^2}}}=1.

Références[modifier | modifier le code]

  1. R. V. Pound et Rebka Jr. G. A., « Gravitational Red-Shift in Nuclear Resonance », Physical Review Letters, vol. 3, no 9,‎ , p. 439–441 (DOI 10.1103/PhysRevLett.3.439, Bibcode 1959PhRvL...3..439P)

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