Déplacement du cadre

Glissement du cadre est la prédiction du d'Einstein. relativité générale qu'une masse en rotation tord le tissu de l'espace-temps autour d'elle, entraînant l'espace et le temps proches dans la direction de sa rotation. C’est l’une des conséquences les plus contre-intuitives du traitement de la gravité comme d’un espace-temps courbe : un objet en rotation n’attire pas seulement les choses, il remue la géométrie qui l’entoure comme une cuillère dans du miel.

La gravité qui se comporte comme le magnétisme

Dans la physique de Newton, la gravité dépend uniquement de la quantité de masse présente, et non de son mouvement ou non. La relativité générale est différente : les masses en mouvement et en rotation produisent des effets gravitationnels supplémentaires, dans une analogie étroite avec la façon dont les charges électriques en mouvement produisent le magnétisme. Pour cette raison, le déplacement de cadre est également appelé gravitomagnétisme. Un gyroscope tenu près d’une planète en rotation précédera lentement – ​​son axe est traîné – même si rien ne le touche. Cette prédiction spécifique est connue sous le nom de Effet lentille-thirring, dérivé en 1918.

Mesurer une torsion presque imperceptible

Près de la Terre, le déplacement du cadre est extraordinairement faible, ce qui entraîne une dérive d'un gyroscope de seulement quelques milliardièmes de degrés par an. Sa détection exigeait une précision exquise. de la NASA Sonde gravitationnelle B La mission, lancée en 2004, a mis en orbite des gyroscopes ultra-précis et, après des années d’analyse minutieuse, a confirmé l’effet Lense-Thirring à environ 20 % près. Des mesures indépendantes utilisant le suivi précis de satellites laser l’ont également confirmé.

Cadre traînant à l'extrême

Autour d'un Trou noir de Kerr, le glissement d'image devient écrasant. Près de l'horizon se trouve une région appelée ergosphère, où l’espace-temps est entraîné si violemment que rien ne peut rester immobile – tout est obligé de tourner avec le trou noir. Cette traînée extrême est ce qui fait que le Procédé Penrose pour extraire l'énergie d'un trou noir possible, et il façonne les disques d'accrétion tourbillonnants et les jets observés autour des vrais trous noirs.

Une idée fausse courante

Le glissement du cadre ne signifie pas que la masse en rotation saisit et tire physiquement les objets avec friction. Rien de matériel ne les touche. Ce qui est traîné, c'est la définition locale de « non-rotatif » lui-même : un gyroscope flottant librement, ne ressentant aucune force, trouve toujours son orientation lentement entraînée par la géométrie tordue de l'espace-temps.