Gravité : une enveloppe scellée 10 ans confirme que « big G » résiste encore aux physiciens

Stephan Schlamminger, physicien au National Institute of Standards and Technology, a dévoilé à Gaithersburg puis à Aurora le résultat d’une chasse de dix ans autour de big G, la constante qui fixe la force de gravité dans l’univers. Derrière ce nom très court se cache un nombre dont dépend le calcul de l’attraction entre deux masses, qu’il s’agisse de cylindres dans un laboratoire ou de corps célestes.

Le 18 mai 2026, ScienceDaily a remis en avant cette histoire venue du NIST : une mesure assez précise pour être attendue pendant des années, mais encore incapable de refermer le dossier de la gravité. Le contraste est rare : plus l’expérience devient soigneuse, plus la constante rappelle qu’elle échappe encore à l’accord général.

À retenir : big G n’est pas le petit g que l’on associe à la chute des corps sur Terre. C’est le nombre universel qui entre dans la loi de Newton, et les physiciens tentent de le mesurer depuis plus de 225 ans. Dans l’article publié dans Metrologia, l’équipe donne une valeur de 6,67387 × 10^-11 m³ kg^-1 s^-2. Elle ne colle pas avec la référence française reprise au Bureau international des poids et mesures.

Dix ans pour ouvrir une enveloppe

Le détail qui accroche tient dans une enveloppe. Pour éviter de s’influencer lui-même, Schlamminger avait demandé à son collègue Patrick Abbott de brouiller les données en retirant un nombre connu de lui seul. Tant que l’enveloppe restait fermée, l’équipe ne pouvait pas faire apparaître le résultat final.

Le physicien raconte avoir tout vérifié avant la révélation. « I had really dotted all the i’s and crossed all the t’s of the experiment », dit Stephan Schlamminger dans le récit du NIST. La formule résume bien l’état d’esprit : ne pas chercher un nombre attendu, mais laisser la balance parler.

Au départ, l’expérience visait une comparaison presque chirurgicale. Le NIST a reproduit un dispositif du BIPM, à Sèvres, avec une balance de torsion. Des masses métalliques attirent d’autres masses ; un ruban très fin se tord ; la rotation permet de remonter à la force en jeu.

Dans la version moderne, huit cylindres métalliques remplacent les grosses boules de Cavendish. Quatre masses tournent autour d’un disque suspendu, les quatre autres restent à l’intérieur. La description technique de l’éditeur IOPscience rappelle que ce n’est pas une expérience de démonstration, mais de métrologie fine. — à lire aussi : Le premier grand tournant du vivant terrestre n’est peut-être pas la morsure, mai….

Un écart minuscule, mais trop grand

Le verdict a de quoi frustrer. La valeur obtenue par l’équipe américaine est inférieure de 0,0235 % au résultat français. Sur une balance de salle de bains, cela ne change rien. Dans une table de constantes fondamentales, c’est trop large pour être traité comme un bruit banal, car la plupart des causes évidentes ont déjà été chassées une à une.

Le NIST le dit clairement : les constantes de la nature sont souvent connues avec six chiffres significatifs ou davantage, tandis que G reste l’une des moins bien verrouillées. La page des constantes du CODATA suffit à comprendre pourquoi ce nombre gêne autant les métrologues. On ne demande pas à big G de raconter toute la gravité ; on lui demande d’être le même, partout, quand on le mesure.

L’équipe a même changé la matière des masses, du cuivre au saphir, pour voir si la composition pouvait déplacer la mesure. Le résultat est resté pratiquement identique. La piste du matériau s’affaiblit, mais le désaccord global ne disparaît pas. C’est souvent ainsi que la physique avance : non par certitude immédiate, mais par élimination patiente des explications trop commodes.

La gravité reste la force difficile

La difficulté vient aussi de la faiblesse de la gravité. Un aimant minuscule peut soulever un trombone contre la Terre entière. En laboratoire, les masses manipulables sont dérisoires face à une planète, et les forces à mesurer deviennent minuscules. Tout compte alors : la température, la pression de l’air, la géométrie, le ruban de suspension, la moindre dissymétrie.

Pratique : lire big G sans se perdre

Le bon filtre consiste à séparer deux questions. La première est quotidienne : pourquoi un objet tombe-t-il ? Elle renvoie au petit g local, proche de 9,8 m/s² sur Terre. La seconde est universelle : quelle force deux masses exercent-elles l’une sur l’autre ? Elle dépend de big G, et c’est ce nombre qui résiste encore aux instruments. Autrement dit, le mystère ne se voit pas dans la cuisine ; il se voit quand plusieurs laboratoires sérieux n’obtiennent pas tout à fait le même chiffre. — à lire aussi : Un vieux médicament contre la tension pourrait aider là où MRSA résiste encore.

Schlamminger ne présente pas cet écart comme une preuve de nouvelle physique. Il laisse surtout une consigne à ceux qui reprendront le flambeau. « Every measurement is important, because the truth matters », dit-il, avant une phrase plus sèche encore : « We must press on. » La prochaine enveloppe ne sera peut-être pas la sienne, mais le nombre qu’elle contiendra comptera tout autant.

Questions courantes

Pourquoi une enveloppe était-elle scellée ? Patrick Abbott y avait placé un nombre permettant de débrouiller les données, afin que Stephan Schlamminger ne cherche pas inconsciemment le résultat attendu.

L’écart de 0,0235 % change-t-il la gravité au quotidien ? Non. Il ne modifie pas le poids sur une balance, mais il reste gênant pour une constante que les physiciens veulent mesurer avec cohérence.

La mesure prouve-t-elle que Newton avait tort ? Non. L’explication la plus probable reste une difficulté expérimentale non repérée, même si l’histoire des sciences montre que de petits écarts méritent d’être suivis.

Article créé en collaboration avec l’IA.