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Question des jeunes : Pourquoi a-t-on l’estomac qui monte et descend dans des montagnes russes?

Rajiv trouve étrange cette sensation de flottement lorsque l’on arrive à un sommet dans des montagnes russes. On a aussi cette sensation à d’autres endroits : en franchissant des cahots sur la route, ou lorsqu’un ascenseur commence soudainement à descendre. On a parfois l’impression qu’un petit sursaut suffit à annuler quelque chose d’aussi important que la gravité.

Cette impression n’est pas sans fondement. Imaginez-vous dans des montagnes russes. Vous montez la première grande côte en retenant votre souffle, puis juste après le sommet le véhicule commence à plonger. Vous avez l’impression d’être éjecté de votre siège. Cette sensation d’absence de poids n’est pas une illusion. Si vous aviez un pèse-personne, vous constateriez que votre poids diminue vraiment.

Cela vient du fait que le poids que nous ressentons n’est pas dû à la force de gravité qui nous attire vers le bas. Il est dû à la force du plancher (ou de la chaise, ou du siège d’un wagon de montagnes russes) qui retient notre corps en poussant vers le haut. Lorsque nous tombons — lorsque rien ne nous retient vers le haut —, notre poids est nul. C’est ce qui arrive aux astronautes quand ils flottent dans leur vaisseau spatial. Ils ne sont pas hors de portée de l’attraction terrestre; ils sont seulement en chute libre.

Dans les montagnes russes, vous tombez en même temps que votre siège, et celui-ci ne vous supporte plus. Pas de support égale pas de poids. Assez simple, n’est-ce pas?

Pourquoi ressentons-nous cela particulièrement dans l’estomac? C’est peut-être parce que l’estomac et les intestins flottent à l’intérieur du corps plus librement que la plupart des autres organes, de sorte que le fait de ne pas avoir de poids les affecte davantage. Mais cela n’est pas certain.

Pour revenir à la physique, imaginez que vous êtes dans un ascenseur qui se met à monter au lieu de descendre. Quand l’ascenseur commence à monter, le plancher se déplace de plus en plus vite vers vous. Il pousse sur le dessous de vos pieds avec plus de force qu’il ne le fait lorsque qu’il est immobile ou qu’il monte à vitesse constante. Si vous aviez un pèse-personne, vous constateriez que votre poids augmente brièvement.

Un jour, Albert Einstein s’est mis à réfléchir à cela, et il s’est rendu compte qu’il n’y a aucun moyen de distinguer entre le poids dû à la gravité et le poids dû au plancher qui accélère dans votre direction. À partir de cette idée — qu’il a qualifiée d’idée la plus heureuse qu’il ait eue de toute sa vie —, il a élaboré une description complètement nouvelle de la gravitation appelée relativité générale. La relativité générale est encore aujourd’hui la théorie de la gravitation que nous utilisons. C’est l’un des plus grands triomphes de la physique moderne, et tout cela est venu d’Einstein pensant à un ascenseur.

Imaginez s’il avait eu des montagnes russes!

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