En 1915, Albert Einstein a bouleversé notre vision du temps, jusque-là considéré comme universel et absolu. Dans sa théorie de la relativité générale, il a prédit que le temps n’était pas le même partout et ralentissait à proximité d’un objet massif.
Sur Terre, le temps passe ainsi plus vite au sommet de la Tour Eiffel qu’à sa base, mais cet «effet Einstein» est infinitésimal. Il devient en revanche perceptible quand on s’éloigne dans l’espace. En orbite à 20.000 km d’altitude, les horloges atomiques des satellites de géolocalisation avancent par exemple de 40 microsecondes chaque jour par rapport à celles positionnées sur Terre.
L’Agence spatiale européenne (ESA) lance ce lundi l’ensemble d’horloges atomiques ACES, qui doit s’arrimer à la Station spatiale internationale (ISS). Objectif: améliorer la mesure de ce «décalage gravitationnel» de deux décimales, pour atteindre une précision d’un millionième, grâce aux deux horloges atomiques de l’ensemble ACES.
Embarqué à bord d’une fusée Falcon 9 de Space X, ACES doit décoller lundi à 08H15 GMT depuis Cap Canaveral en Floride (Etats-Unis). Direction l’ISS, à 400 km d’altitude, où un bras robotique le positionnera à l’extérieur de la station sur le module Columbus. Il y restera 30 mois pour collecter des données des horloges.
Réconcilier la relativité et la physique quantique
Son signal sera transmis au sol par un lien micro-ondes. Sur Terre, neuf terminaux (en Europe, en Grande-Bretagne, au Japon et aux Etats-Unis) vont le comparer au temps mesuré par leurs propres horloges. Les différences vont être analysées pour «déterminer si le résultat est en accord avec les prédictions de la théorie de la relativité», détaille Philippe Laurent, responsable des activités ACES/PHARAO à l’Observatoire de Paris.
Dans le cas inverse, «une nouvelle fenêtre s’ouvrira dans le monde de la physique», qui devra effectuer des ajustements pour faire coïncider les équations d’Einstein avec les observations. Et peut-être avancer dans la quête du Graal des physiciens: réconcilier la relativité générale qui explique le fonctionnement de l’Univers et la physique quantique qui régit l’infiniment petit. Deux théories qui fonctionnement remarquablement bien, mais sont jusqu’à présent incompatibles.
