Thèse soutenue

Tester la gravité dans l'espace : vers un traitement réaliste de la gravité Caméléon dans la mission MICROSCOPE
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Martin Pernot-Borràs
Direction : Jean-Philippe UzanJoël Bergé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 04/11/2020
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'astrophysique de Paris (1936-....)
Jury : Président / Présidente : Serge Reynaud
Examinateurs / Examinatrices : Eugeny Babichev
Rapporteurs / Rapporteuses : Clare Burrage, David Fonseca Mota

Résumé

FR  |  
EN

Ce travail examine la testabilité par des expériences menées dans l’espace de théories de gravité alternatives à la Relativité Générale. Il profite du contexte offert par la mission MICROSCOPE qui a récemment amélioré la précision du test du principe d’équivalence faible, principe pilier de la Relativité Générale. Etant la première expérience qui réalise ce test de précision dans un laboratoire dans l’espace, ses résultats étaient attendus pour tester des modèles de gravité présentant une dynamique dépendante de l’environnement via un mécanisme d’écrantage. Nous étudions le cas des théories tenseur-scalaire. Nous commençons par considérer de simples modèles non écrantés, afin d’en obtenir leur contrainte par MICROSCOPE, et d’explorer l’intrication entre la gravité modifiée et notre connaissance de la distribution en masse de la Terre. Nous considérons ensuite le modèle écranté Caméléon. Les non-linéarités de son mécanisme d’écrantage rendent la dépendance à l’environnement ainsi qu'au dispositif expérimental difficile à évaluer. Nous développons de nouvelles méthodes pour calculer le profil du Caméléon. La survenue de l’écrantage de MICROSCOPE et donc d’une 5ème force sourcée par l’extérieur est discutée. Nous explorons aussi l’émergence d’une 5ème force résultante d’asymétries dans sa géométrie interne. Nous caractérisons cette force et utilisons des sessions de mesures de la raideur électrostatique pour contraindre son existence. Les résultats de ces méthodes nous permettent aussi de comprendre l’influence du champ Caméléon sur le mouvement de particules chargées afin de proposer un nouveau concept de test.