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1 SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace 2 Royal Observatory of Belgium Brussels

Abstract : The theory of General Relativity is probably not the ultimate theory of gravity. This affirmation is motivated by theoretical considerations linked to search to a quantum theory of gravity and to attempt to unify all physical fundamental interactions. Another motivations come from cosmological observations explained by the introduction of Dark Matter and Dark Energy unobserved directly until now. In this thesis, we propose to derive experimentally observable signatures coming from alternative theories of gravity. To reach this goal, we have developed tools to simulate observations in alternative theories of gravity at two different scales: within the Solar System and at cosmological scales. In the Solar System, we have developed software allowing to simulate spatial observations Range, Doppler and astrometry. At the cosmological level, we have developed software to simulate distance-luminosities observations from Supernova Ia. These tools allow to derive signatures characteristic from alternative theories. We have applied these tools at different alternative theories of gravity to answer to the question: What is the impact due to a modification of the gravitation theory on observations and it is possible to detect these alternative theories ?

Résumé : La Relativité Générale n-est probablement pas la théorie ultime de la gravitation. Cette affirmation est motivée par des considérations théoriques liées à la recherche d-une théorie quantique de la gravitation et aux tentatives d-unification des interactions fondamentales. Une autre motivation provient des observations cosmologiques expliquées par l-introduction de matière noire et d-énergie sombre non observées directement à ce jour. Cette thèse se propose de déduire des signatures observables expérimentalement provenant de théories alternatives de la gravitation. Dans cette optique, nous avons développé des outils qui permettent de simuler des observations dans des théories alternatives de la gravitation pour deux échelles différentes: dans le cadre du Système Solaire et dans le cadre de la cosmologie. Dans le cadre du Système Solaire, nous avons développé des logiciels qui permettent de simuler des observations spatiales de Range, Doppler et de type astrométrique. Au niveau cosmologique, nous avons développé un logiciel qui permet de simuler des observations de distance-luminosité de Supernovae Ia. Ces outils permettent de dériver les signatures caractéristiques des théories alternatives. Nous avons appliqué ces différents outils à quelques théories alternatives de la gravitation et nous avons pu répondre à la question : quel est l-impact d-une modification de la théorie de la gravitation sur des observations et est-il possible de la détecter ?

Mots-clés : Relativité Générale théories alternatives de la gravitation cosmologie Radioscience VLBI





Author: Aurélien Hees -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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