La gravitation selon Einstein

L'espace-temps

Dans notre Univers, un événement peut se produire en un lieu précis et à un instant déterminé.

Aussi est-il nécessaire d'associer à cet evénement un système de 4 coordonnées (x,y,z,t) où x,y,z sont les coordonnées de l'événement dans l'espace et t l'instant, la date de cet événement.

On a donc imaginé une représentation mathématique, une structure conciliant les deux concepts de l'espace et du temps: c'est l'espace-temps.

La gravitation selon Einstein

Selon Einstein, la gravitation est une déformation de l'espace-temps c'est-à-dire une modification de la courbure de l'espace et une modification du temps provoquées par le mouvement à très grande accélération d'une masse énorme ou d'une énergie immense, ce qui revient au même car il y a équivalence entre masse et énergie d'après la fameuse formule d'Einstein E = m c² ( voir l'article de mon blog du 02/04/2013).                                                                             

On peut imaginer cette déformation de l'espace-temps par la figure ci-dessous:

                                                                                                      

 Les effets de cette gravitation                                                         

• Une déformation que le télescope spatial Hubble a pu observer est celle de la lumière: la lumière venant d'une galaxie est déviée par la présence d'un objet massif (une autre galaxie)  qui joue le  rôle de lentille: c'est ce qu'on appelle une lentille gravitationnelle.  
• Les déformations peuvent se propager comme des vagues à la surface de l'eau lorsque l'on jette un caillou: ce sont des ondes gravitationnelles.

En Antarctique, le radiotélescope BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) a pu observer, semble-t-il, les ondes gravitationnelles primordiales émises une infime fraction de seconde au tout début  du Big Bang il y a 13,8 milliards d'années. Ces ondes ont été provoquées par une énergie énorme engendrant l'inflation de l'Univers. Si ces résultats sont confirmés, les chercheurs du BICEP auront probablement un Prix Nobel! L'avenir nous le dira! La recherche continue, que s'est-il passé avant ??

Le radiotélescope BICEP est  à gauche.
A droite, l'on voit le télescope SPT.

La  loterie de l'hérédité 

Les lots de la loterie 

Chaque cellule reproductrice humaine contient 23 paires de chromosomes. On démontre qu'il y  a     2²³=8 388 608 spermatozoïdes possibles,différents génétiquement, pouvant provenir d'un même père et aussi 2²³ ovules possibles d'une même mère. Le nombre de bébés tous différents possibles provenant d'une fusion de l'un des spermatozoïdes et de l'un des ovules est donc:         

            2²³x2²³ =8 388 608 x 8 388 608  

soit plus de 70 000 milliards. Seuls les vrais jumeaux issus d'un même ovule (jumeaux monozygotes) sont identiques.                                                                            

La fabrication d'un bébé est donc une véritable loterie avec 70 000 milliards de lots pour un même couple!

Exemple de tirage d'un lot contenant la couleur des yeux                                                       
Supposons que le père possède dans son patrimoine génétique 2 allèles (des copies) du gène de la couleur des yeux: l'allèle M des yeux marrons et l'allèle B des yeux bleus.Supposons que la mère possède aussi les allèles M et B. Quelle va être la couleur des yeux du bébé?
Rappelons que si l'un des deux allèles s'exprime et l'autre non, on dit que le 1er allèle est dominant et l'autre récessif. L'allèle M est dominant tandis que l'allèle B est récessif.
Le père et la mère ont les yeux marrons puisqu'ils possèdent le gène dominant M. Trois cas peuvent alors se présenter:                                 

•  si  les deux parents cèdent leurs allèles M, l’enfant aura aussi les yeux marrons;

• si l’un des deux parents cède l’allèle M et l’autre l’allèle B, l’enfant aura encore les yeux marrons  puisque M est dominant et B est récessif;                                                        

•  si les deux parents cèdent l'allèle B, l'enfant aura les yeux bleus.                                                                                                                                                                                                         

Ainsi, il est possible que deux parents ayant les yeux marrons aient un enfant aux yeux bleus !