Le principe d’équivalence d’Einstein énonce que la masse inertielle d’un objet (sa résistance à la modification de son mouvement) et sa masse grave (sa sensibilité à la gravité) sont égales. Toutes les mesures de ces grandeurs distinctes sont pour l’instant identiques et n’ont pas montré de violation de ce principe. Constater une différence, même infinitésimale, ouvrirait la porte aux théories qui violent le principe d’équivalence, comme la théorie des cordes.

Des physiciens du Laboratoire photonique numérique et nanosciences (CNRS/Université de Bordeaux/Institut d’optique graduate school), du laboratoire Systèmes de référence temps-espace (CNRS/Observatoire de Paris/UPMC) et du CNES ont comparé pour la première fois la chute libre de deux ondes de matière en micropesanteur. Il s’agit d’atomes qui, refroidis pratiquement au zéro absolu, se comportent comme des ondes. À bord d’un Airbus A310 zero-G, l’expérience a montré que des atomes de rubidium et de potassium en microgravité chutent à la même vitesse, malgré une différence de masse d’un facteur deux.

Ces résultats permettent d’anticiper de futures mesures effectuées dans l’espace, où les contraintes techniques sont nombreuses, mais où la microgravité permettrait de dépasser la précision maximale actuelle qui est de1E-13.

Ces résultats sont publiés dans l’édition du 12 décembre 2016 de la revue Nature Communications.

Pour en savoir plus :
Sur le principe d’équivalence, lire cet article de CNRS le Journal : Le principe d’équivalence à l’épreuve
Lire l’alerte presse de l’INSU
Lire l’article de PhysicsWorld

Référence :
Dual Matter-Wave Inertial Sensors in Weightlessness, Brynle Barrett, Laura Antoni-Micollier, Laure Chichet, Baptiste Battelier, Thomas Lévèque, Arnaud Landragin, Philippe Bouyer. Nature Communications, 12 décembre 2016. DOI : 10.1038/NCOMMS13786

Contact chercheur :
Philippe Bouyer, chercheur CNRS l T 05 57 01 72 00 l T 06 22 96 92 36 l philippe.bouyer@institutoptique.fr
Laboratoire photonique, numérique, nanosciences (CNRS/Institut d’optique graduate school/Université de Bordeaux)

Contact presse CNRS :
Martin Koppe I T 01 44 96 43 09 I martin.koppe@cnrs-dir.fr