A partir de quelle masse, celle-ci ne courbe-t-elle plus l’espace-temps ?

[daniel100]

Bonjour,

Tout est dans la question !

Merci,
-----

[Amanuensis]

Toutes les masses interviennent dans la courbure, aussi petites soient-elles.

[f6bes]

Bjr daniel100,
Meme un grain de poussiére !
Seulement on ne peut pas dire que ce soit que ce soit monstrueux comme courbure !!
Donc reste à savoir ce que TU définis par "ne courbe plus" ?
Bon W E

[daniel100]

Merci pour vos réponses,

Alors même un neutrino a un pouvoir gravitationnel ! ?

Deux particules cote à cote (imaginons) auraient-elles une attirance gravitationnelle l’une envers l’autre ?

Quelque chose me dit que je patauge grave

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gloubiscrapule]

Deux particules cote à cote (imaginons) auraient-elles une attirance gravitationnelle l’une envers l’autre ?

Bien sur. Même 2 photons!

[daniel100]

Bien sur. Même 2 photons!

OH !

Les photons courbent l’espace ?

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonjour,

Oui, toute énergie et toute masse courbe l'espace-temps.

[daniel100]

Bonjour,

Oui, toute énergie et toute masse courbe l'espace-temps.

Et bien, j’aurais appris quelque chose aujourd’hui, merci !

[doul11]

Une masse infiniment petite courbera infiniment peut l'espace-temps ...

... ceci dit c'est la théorie, une théorie qui n'est pas quantique, donc je me garderais bien de parler des effets gravitationnels d'un seul photon avec une théorie qui n'est pas validé dans ce domaine.

[Sideraphage]

Tout objet ayant une masse émet et subit une force gravitationnelle.
La formule de la force est: F= G*([M1*M2]/d²).
Avec M1 et M2 des masses. Donc si nulles il n'y a pas de force de gravité. Mais même infiniment petites il y a une attirance gravitationnelle.

Après pour pour revenir à la question: la courbure de l'espace-temps augmente avec la masse de l'objet. Il me semble que les objets les plus massifs sont les TN supermassifs qui peuvent être de plusieurs Md de masses solaires et donc courbent d'autant plus l'espace-temps.

Pour le coup des photons je crois que individuellement ils ne sont pas affectés par la gravité du fait de leur caractère de particule élémentaire (donc voir du côté de la physique quantique), mais par paquets si: Puisque l'on peut voir la lumière déviée par un TN.

[doul11]

Pour le coup des photons je crois que individuellement ils ne sont pas affectés par la gravité du fait de leur caractère de particule élémentaire

Dans ce cas oui, même un seul photon suit la courbure imposé par une "grosse" masse, mais on reste a grande échelle, ce dont je voulais parler est de l'effet gravitationnel généré par un seul photon a l'échelle quantique, et plus j'y pense plus je me dit que ça n'a pas de sens : la position et la notion de trajectoire ne faisant pas sens a l'échelle quantique.

[invite5c75e82b]

bonjour, pardon pour cette question mais dans la formule que tu donnes, que represente le 'd' ?
Desoler je suis nul en math mais j avais compris tout le reste de la formule... sauf la fin, et maintenant je suis tres curieux de la comprendre completement XD. Je suppose que ca pourrait etre la distance... mais je suis pas sur.

[Sideraphage]

Parfaitement d représente la distance entre le corps 1 et le corps 2 c'est pour ça que quand d tend vers l'infini, la force F tendra vers 0.
Et G c'est la constante gravitationnelle.

Dans ce cas oui, même un seul photon suit la courbure imposé par une "grosse" masse, mais on reste a grande échelle, ce dont je voulais parler est de l'effet gravitationnel généré par un seul photon a l'échelle quantique, et plus j'y pense plus je me dit que ça n'a pas de sens : la position et la notion de trajectoire ne faisant pas sens a l'échelle quantique.

Je pense qu'il faut voir du côté de la gravité quantique mais là ce n'est pas de mon niveau.

[invite5c75e82b]

K merci de ta reponse

[triall]

Bonjour, alors, je crois qu'avec la constante cosmologique, l'univers vide de matière (mais pas forcément vide de champ) a une courbure négative , ainsi avec la matière présente cela fait en tout, une courbure nulle , pile...
C'est comme ça , il me semble que sont présentées les choses, cette constante , Einstein l'a ajoutée à son équation pour avoir un univers plat ; puis l'a enlevé, et maintenant on en a à nouveau besoin, car l'univers semble plat (allure du cmb par exemple...)..
Me demandez-pas des détails !

[doul11]

Einstein l'a ajoutée à son équation pour avoir un univers plat ; puis l'a enlevé, et maintenant on en a à nouveau besoin, car l'univers semble plat (allure du cmb par exemple...)..

Constante ajouté par Einstein pour avoir un univers statique, constante remise pour coller a l'observation d’expansion. Sinon je ne vois pas de rapport avec la question de départ ?

[triall]

Réponse à Doull , ben si il y a un rapport , cela signifie la masse qui courbe suffisamment l'espace -temps pour qu'il soit plat c'est exactement la matière existante connue .. La réponse à la question posée est donc là : la masse c'est celle existante !
La constante cosmologique peut être considérée comme une force qui s'oppose à la gravitation, on l'appelle aussi l'énergie noire .
C'est ce que je crois avoir compris .

[mach3]

Réponse à Doull , ben si il y a un rapport , cela signifie la masse qui courbe suffisamment l'espace -temps pour qu'il soit plat c'est exactement la matière existante connue .. La réponse à la question posée est donc là : la masse c'est celle existante !

Attention de ne pas confondre la courbure moyenne à grande échelle (métrique FLRW) qui semble effectivement nulle et la courbure locale autour de n'importe quel objet qui n'est pas nulle, si petit soit il.

m@ch3

[daniel100]

L’observation des astres, nous permet facilement de prouver et de quantifier la courbure de l’espace/temps, mais comment avons-nous prouvé (et donc quantifié) la courbure de l’espace/temps au niveau atomique et au niveau des particules ?

Merci,

[Xoxopixo]

Bonjour,

il existe également une hypothèse récement proposée par Eric Verlinde (jan 2010) concernant une origine entropique de la gravitation.
Qui serait dans ce cas un phénomène émergent et non plus une force élémentaire.

6.1 The end of gravity as a fundamental force.

Gravity has given many hints of being an emergent phenomenon, yet up to this day it is still seen as a fundamental force.
The similarities with other known emergent phenomena, such as thermodynamics and hydrodynamics, have been mostly regarded as just suggestive analogies.
It is time we not only notice the analogy, and talk about the similarity, but nally do away with gravity as a fundamental force.
Of course, Einstein's geometric description of gravity is beautiful, and in a certain way compelling.

Geometry appeals to the visual part of our minds, and is amazingly powerful in summarizing many aspects of a physical problem.
Presumably this explains why we, as a community, have been so reluctant to give up the geometric formulation of gravity as being fundamental.
But it is inevitable we do so.

If gravity is emergent, so is space time geometry.
Einstein tied these two concepts together, and both have to be given up if we want to understand one or the other at a more fundamental level.
The results of this paper suggest gravity arises as an entropic force, once space and time themselves have emerged.
If the gravity and space time can indeed be explained as emergent phenomena, this should have important implications for many areas in which gravity plays a central role.

It would be especially interesting to investigate the consequences for cosmology.
For instance, the way redshifts arise from entropy gradients could lead to many new insights.
The derivation of the Einstein equations presented in this paper is analogous to previous works, in particular [7].
Also other authors have proposed that gravity has an entropic or thermodynamic origin, see for instance [14].

But we have added an important element that is new.
Instead of only focussing on the equations that govern the gravitational field, we uncovered what is the origin of force and inertia in a context
in which space is emerging.

We identified a cause, a mechanism, for gravity.
It is driven by differences in entropy, in whatever way defined, and a consequence of the statistical averaged random dynamics at the microscopic level.

The reason why gravity has to keep track of energies as well as entropy differences is now clear.
It has to, because this is what causes motion!

http://arxiv.org/abs/1001.0785/

Cette hypothèse remetrait alors en cause l'existence d'une force gravitationelle entre deux particules, fusses-elles pourvues de masse.

[doul11]

mais comment avons-nous prouvé (et donc quantifié) la courbure de l’espace/temps au niveau atomique et au niveau des particules ?

A ma connaissance ce n'est pas fait, il y a quelques résultats théoriques (mécanique quantique en espace-temps courbe), mais rien niveau expérimental. Il y a sur ce sujet surtout beaucoup de spéculations.

[Xoxopixo]

A ma connaissance ce n'est pas fait, il y a quelques résultats théoriques (mécanique quantique en espace-temps courbe), mais rien niveau expérimental. Il y a sur ce sujet surtout beaucoup de spéculations.

Voir par exemple ce type d'experience qui date de 2002:

Dans cette expérience, l'utilisation des neutrons présentaient un triple avantage: neutres, ils sont insensibles aux charges électromagnétiques; leur durée de vie est suffisante et leur masse n'est pas trop élevée.

Un faisceau de neutrons fabriqué par le réacteur Laue-Langevin a donc été dirigé vers un minuscule dispositif.
Une «trappe» où les neutrons, attirés vers le sol par la gravitation, vont rebondir sur un «miroir» situé en bas, et s'absorber sur une plaque située au-dessus, à hauteur variable.

Toute la difficulté de l'expérience consistait à ralentir suffisamment les neutrons pour qu'ils aient le temps de tomber sous l'effet de la gravitation.
D'où l'utilisation de neutrons «ultrafroids» dont la vélocité horizontale se compte en mètres par seconde, mille fois moins qu'à température ordinaire.

L'expérience à permis aux physiciens de constater que les neutrons ne se répartissaient pas uniformément sur la verticale entre le miroir et l'absorbeur, mais occupent des points privilégiés, déterminés par l'état quantique des neutrons, ce qui est pleinement conforme avec les principes de la mécanique quantique.

Cette première expérimentale ouvre une nouvelle voie à la physique fondamentale.
Elle devrait notamment permettre de démontrer définitivement le principe d'équivalence entre masse inertielle et masse gravitationnelle qui stipule que toute particule tombe à la même vitesse dans un champ gravitationnel, quelles que soient sa masse et sa composition.
Mais, pour y parvenir, les physiciens devront encore gagner un facteur mille en précision.

http://www.rtflash.fr/experience-phy...ntique/article

[doul11]

Salut Xoxopixo,

Je connait cette expérience, je ne suis pas sur de la comprendre et comme on n'a pas accès a l'article technique original ça ne vaut pas grand chose ...

C'est quoi l'état quantique du neutron ?

Quel est le rapport avec la gravité puisque "est pleinement conforme avec les principes de la mécanique quantique" ?

Bref, ça reste de la gravité "Newton" et surement pas de la gravité quantique (effets gravitationnels de deux particules entre elles), Je ne vois rien qui demande une quantification de l'espace-temps. Ça serais peut être bien d'ouvrir un autre sujet pour avoir plus d'explication sur cette expérience.

[Amanuensis]

Quel est le rapport avec la gravité puisque "est pleinement conforme avec les principes de la mécanique quantique" ?

Si on accepte le principe d'équivalence, l'expérience ne porte pas sur la gravitation, mais juste sur l'accélération. On peut voir l'expérience comme étudiant ce qu'il se passe quand un neutron rebondit sur un miroir uniformément accéléré (plusieurs rebonds successifs, comme des ricochets). Vu comme cela, il n'est pas fait appel à la RG, c'est de la pure physique quantique.

[Sideraphage]

L'état quantique d'un neutron c'est en rapport avec le spin du-dit neutron ?

[Xoxopixo]

Si on accepte le principe d'équivalence, l'expérience ne porte pas sur la gravitation, mais juste sur l'accélération. On peut voir l'expérience comme étudiant ce qu'il se passe quand un neutron rebondit sur un miroir uniformément accéléré (plusieurs rebonds successifs, comme des ricochets). Vu comme cela, il n'est pas fait appel à la RG, c'est de la pure physique quantique.

Merci Amanuensis pour cette précision.
D'autre part cette experience ne teste pas non plus l'interaction gravitationelle entre particules, mais le comportement des neutrons plongés dans le champ gravitationnel terrestre.
Ceci pour dire qu'il est déja très difficile d'effectuer ce genre de manipulations avec des particules dans un champs, alors tester l'interaction gravitationelle de quelques particules entre elles... (des atomes de masse superieur pouvant être utilisées pour faciliter la detection mais ceci pose le problème de la distinction des effets des autres forces fondamentales)

Ne peut-on on en conclure que l'absence d'experiences concluantes donne au principe de la force de gravitation entre particules ou atomes un statut purement spéculatif ?

[doul11]

L'état quantique d'un neutron c'est en rapport avec le spin du-dit neutron ?

Je ne sait pas et je ne voit pas quel serait le rapport avec le spin ?

C'est bien ce que je reproche aux résumés, trop résumé justement, il y a trop de perte d'information et comme on n'a pas accès a l'article original (payant) on ne peut pas avoir une information fiable et se faire sa propre idée, c'est un échec de la démarche scientifique. Heureusement il y a Amanuensis pour apporter un point de vue intéressant sur l'expérience. Pour la conclusion j'irais dans le même sens que Xoxopixo, expérimentalement on est a des années lumières de l'énergie ou la gravité aurait (bien noter le conditionnel) des effets, a moins qu'il existe d'autres voies d'explorations ?

[mach3]

Ne peut-on on en conclure que l'absence d'experiences concluantes donne au principe de la force de gravitation entre particules ou atomes un statut purement spéculatif ?

oui, mais dans l'état actuel des connaissances, il n'y a pas de raisons pour qu'il n'y ait pas de gravitation entre 2 particules même si on est pas en mesure de l'observer. On va dire que ça existe jusqu'à preuve du contraire, c'est plus simple et ça évite justement de spéculer sur, par exemple, pourquoi à partir d'un certain nombre d'atomes on a attraction gravitationnelle alors qu'en dessous non.

m@ch3

[Amanuensis]

comme on n'a pas accès a l'article original (payant) on ne peut pas avoir une information fiable et se faire sa propre idée

Il y a eu un article de semi-vulgarisation disponible sur le web il me semble, pas le temps de chercher dans mes archives, mais cela aurait été indiqué dans une vieille discussion, par Rincevent (à une époque où je participais sous un autre pseudo). Peut-être avec quelques mots clé une recherche sur les forums permettrait de le retrouver.

[doul11]

oui, mais dans l'état actuel des connaissances, il n'y a pas de raisons pour qu'il n'y ait pas de gravitation entre 2 particules même si on est pas en mesure de l'observer. On va dire que ça existe jusqu'à preuve du contraire

Il y a peut être de la gravitation entre 2 particules, la théorie de la relativité générale n'étant pas la théorie ultime elle doit bien avoir des limitations, comme toute théorie et sans données expérimentales on ne peut qu'être prudent, de la gravitation a l'échelle quantique pourquoi pas, mais on aucune idée de la forme de cette physique.

Il y a eu un article de semi-vulgarisation disponible sur le web il me semble, pas le temps de chercher dans mes archives, mais cela aurait été indiqué dans une vieille discussion, par Rincevent (à une époque où je participais sous un autre pseudo). Peut-être avec quelques mots clé une recherche sur les forums permettrait de le retrouver.

Pour ceux ça intéresserait j'ai trouvé, il y a même un papiers sur arxiv du groupe de recherche : http://forums.futura-sciences.com/ph...wtonienne.html