Géodésique
En cosmologie et en astronomie, une géodésique est le chemin le plus court entre deux points dans un espace courbe. Ce concept est essentiel dans la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, où l’espace-temps est représenté comme une surface courbée par la présence de masse et d’énergie.
– En relativité générale, les objets en mouvement libre, c’est-à-dire non soumis à des forces externes, suivent des géodésiques dans l’espace-temps. Par exemple, les planètes en orbite autour du Soleil suivent des géodésiques dans l’espace-temps courbé par la masse du Soleil.
– L’idée de géodésique est une généralisation du concept de ligne droite dans la géométrie euclidienne. Dans un espace plat, la géodésique entre deux points est une ligne droite. Cependant, dans un espace courbe, comme la surface d’une sphère, une géodésique est un grand cercle, comme les lignes de longitude sur la Terre.
– L’analogie souvent utilisée pour visualiser une géodésique dans un espace courbe est de penser à une fourmi marchant sur une pomme. La fourmi suit le chemin le plus court sur la surface courbe de la pomme, qui n’est pas une ligne droite en trois dimensions mais une courbe en deux dimensions.
– Les géodésiques jouent également un rôle crucial en cosmologie pour comprendre la propagation de la lumière et des autres formes de rayonnement. Les rayons lumineux suivent des géodésiques, ce qui explique des phénomènes comme la lentille gravitationnelle, où la lumière est courbée autour d’un objet massif, créant des images déformées ou multiples d’un même objet céleste.
– En 1919, l’expédition de Sir Arthur Eddington a observé une éclipse solaire pour tester la prédiction d’Einstein selon laquelle la lumière des étoiles serait déviée par la gravité du Soleil, suivant ainsi une géodésique courbée dans l’espace-temps. Les observations ont confirmé la théorie de la relativité générale, faisant de la géodésique un concept central dans notre compréhension de l’univers.
En résumé, une géodésique est la trajectoire naturelle que suivent les objets et les rayons lumineux dans un espace courbe, et elle est fondamentale pour comprendre les dynamiques de l’univers selon la relativité générale.