En relativité générale, on dit qu'il y a une déformation de l'espace-temps à proximité d'un objet massif. J'ai bien du mal à visualiser ce que ça veut dire précisément.
Donc, j'ai imaginé une expérience qui est censé permettre de visualiser certaines conséquences de cette déformation. Voilà, l'expérience:
On place dans l'espace une grosse boule creuse vide (par exemple de la taille du soleil). On relie cette boule creuse a un système qui lui apporte de la masse. Par exemple, un tuyau qui apporte un fluide très lourd. Ou bien, on envoie de l'énergie sur la boule à l'aide d'un laser et cette énergie est convertie en matière à l'intérieur de la boule creuse, sans en modifier le volume. La matière créée se place à l'intérieur de la boule en se répartissant sur toute la paroi intérieure. Donc, l'épaisseur de la boule augmente progressivement jusqu'à ce qu'elle soit pleine. Ainsi, progressivement, la boule creuse se remplit de matière très lourde et acquiert une masse considérable, sans changer de taille (on suppose que la matière utilisée est incompressible).
Pour observer le processus, on se place à une grande distance de la boule et on la filme en plan fixe (en l'éclairant avec une lumière très puissante ou bien en captant son rayonnement de corps noir), en utilisant un téléscope si nécessaire. On se place suffisamment loin pour ne pas sentir l'attraction gravitationnelle de la boule, même une fois remplie.
Au fur et a mesure que la boule se rempli, l'espace-temps autour de la boule se déforme.
Question: Que verrait-on sur le film ?
En particulier:
- Verrait-on le diamètre apparent de la boule varier ?
- Verrait-on la luminosité apparente de la boule varier ?
- Observerait-on un décalage du spectre d'émission la boule (dans le cas d'un éclairage et dans le cas d'un rayonnement de corps noir) ?
- Le temps mis par un rayon lumineux pour faire l'aller retour entre notre point d'observation et la boule, varierait-il au cours de l'expérience (mesuré au point d'observation) ?
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