Les tests du principe d’équivalence basés sur l’illusion de ralentissement de la lumière seraient incorrects depuis plus de 30 ans
La relativité générale prédit que la lumière passant à proximité d’une source gravitationnelle semble ralentie par rapport à ce qu’il se passerait s’il n’y avait pas de gravitation. Il s’agit de l’effet Shapiro, du nom du découvreur de l’effet. Il est question d’une sorte d’illusion temporelle liée à la relativité. En effet, les photons se déplacent toujours à la même vitesse dans le vide. Cet effet a notamment été mesuré avec une très grande précision grâce la sonde américaine Cassini qui a été envoyée en orbite autour de Saturne.
Or, cet effet devrait être le même pour toutes les particules sans masse, tels que les photons, ou les gravitons (parler de photons et de gravitons est un abus de langage pour décrire les champs électromagnétiques et gravitationnels respectivement). Ainsi, il a été proposé vers la fin des années 80 de tester cela à partir de la mesure du temps d’arrivée de différents types de particules (sans masse) qui auraient été émises en même temps par une même source astrophysique. En effet, si les temps d’arrivée diffèrent pour des particules distinctes, cela indiquerait que l’effet est différent en fonction du type de la particule, ce qui serait une violation du principe d’équivalence sur lequel la relativité générale est fondée. En somme, le principe d’équivalence dit que la trajectoire des particules ne doit pas dépendre de leur nature !
Des chercheurs du Centre Scientifique de Monaco, de l’Université de Cambridge et du King’s College de Londres ont montré, dans un article publié dans la revue Physical Review D que, non-seulement ces tests étaient mal définis du point de vue des principes de la relativité, mais que de plus, l’équation utilisée depuis plus de 30 ans pour décrire cet effet n’était pas correcte pour des distances trop importantes. Même si l’effet Shapiro a été mesuré précisément dans le système solaire, rien ne peut être dit à ce jour sur cet effet aux échelles intergalactiques.