Bonjour tout le monde !
J'ai lu récemment quelque chose dans Sciences et vie que j'ai beaucoup de mal à appréhender. Comment une étoile à neutrons peut elle déchirer l'espace temps ? Enfin, comment peut on tout simplement déchirer l'espace temps ?
J'espère que vous pourrez m'éclairez sur le sujet...
Merci beaucoup
Salut,
Bienvenue sur Futura
Je n'ai jamais entendu dire qu'une étoile à neutron pouvait déchirer l'espace-temps (s'ils ont écrit ça comme ça, ce sont des cou...cou).Envoyé par Moraes
Il y a deux possibilités à cette "expression" :
- Les étoiles à neutrons sont extrêmement denses. La relativité générale d'Einstein est incontournable. En particulier, un rayonnement émis depuis sa surface subit un important décalage vers le rouge en s'éloignant (ralentissement du temps gravitationnel).
- Si l'étoile à neutron fusionne avec une voisine ou absorbe trop de matière d'une voisine, elle peut s'effondrer en trou noir dès qu'elle dépasse une masse critique (limite Oppenheimer - Volkoff)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_...heimer-Volkoff (la version française est rikiki !!!)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Dans le cadre de la Relativité Générale la situation limite dans le cas d'une singularité (ça concerne l'intérieur des trous noirs, pas les étoiles à neutrons) est une courbure infinie. Si on traduit ça en image mentale, l'espace temps est "pincé" à cet endroit, mais pas déchiré.
Parcours Etranges
Moraes,
Après une petite recherche, j'ai vu que plusieurs sites de vulgarisation employaient ce terme (beeeeeek, vulgarisation exécrable) pour le deuxième cas que je citais : l'effondrement d'une étoile à neutrons en trou noir.
La formation de l'horizon des événements est effectivement quelque chose d'assez particulier (zone de non-retour) mais de là à parler de déchirement...
Wikipedia n'est pas toujours la perfection, mais au moins on ne trouve pas de truc aussi mal écrit.
C'est juste une déformation extrêmement forte de l'espace-temps (de sa géométrie) à tel point qu'il se forme une zone de "non-retour" où toute matière fini inéluctablement complètement écrasée au centre. Voir les deux liens indiqués dans mon premier message.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ah bon ?
fr.wikipedia.org/wiki/Hyperespace_(transport)
D'accord c'est juste de la science-fiction. N'y a-t-il pas écrit au début de l'article "ne correspond à aucune théorie scientifique" ? et ce juste après le savoureux (bien écrit ?) :Son concept original réside dans l'idée qu'il est nécessaire d'utiliser une grande quantité d'énergie pour déchirer notre espace-temps. En pénétrant dans cette déchirure, on peut atteindre une sorte d'univers « raccourci » basé sur la théorie du chaos. Il est alors nécessaire d'avoir les coordonnées locales pour pouvoir déchirer l'hyperespace et atteindre à nouveau l'espace normal.
Cependant, les principes relativistes dont découlent certains objets tels que les trous de vers nécessitent un espace de dimension supérieure à trois (un vrai hyperespace au sens mathématique du terme), difficile à appréhender et interpréter par les auteurs et les lecteurs. Afin de ne pas perturber le lecteur avec ces considérations scientifiques, différents auteurs de science-fiction développèrent un outil narratif pour le simplifier, l'hyperespace.
Dernière modification par Amanuensis ; 28/01/2013 à 15h10.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
En parlant de déformation d'espace-temps lié à la gravité, existe-il des image ou l'espace-temps est representé autrement qu'en maillage en 2 dimensions déformé sur une 3ème dimsension ?
exemple :
Existe-t-il des représentations de l'espace temps en 3 dimensions ??? Je n'en trouve pas et j'aimerais bien savoir si c'est réalisable.
C'est un peu dur à assimiler tout ça... Mais merci pour toutes vos réponses !
Bon j'ai une autre question, pouvez vous m'expliquer l'espace temps ? Je n'ai pas aussi bien compris que ce que je ne pensais...
Soit un point P dans un espace en deux dimensions. Ses coordonnées dans cet espace sont (x,y). Ici x=5 et y=3
Quelle est la distance s qui relie P(5,3) à l'origine du repère, le point O(0,0) ? Tu reconnais un triangle rectangle, avec x le coté adjacent, y le coté opposé et s l'hypothénuse. Donc trouver la distance consiste à calculer l'hypothénuse ce qui se fait grâce à la relation de Pythagore.Code:Axe y 4 3---------P (5,3) 2 | 1 | O 1 2 3 4 5 Axe x (0,0)
Tu vois, c'est pas bien compliqué, les bases de la métrique, c'est ce bon vieux Pythagore.
Et ça se généralise immédiatement en 3 dimensions. Si j'ai P(x, y, z), la métrique s'écrit :
Bon, mais là je ne veux pas calculer la distance de P à l'origine O(0,0) mais à P'(x',y',z'). Ça ne complique pas beaucoup :
Simplement, dans toutes la suite des évènement on considère toujours la distance à l'origine pour ne pas alourdir, sans que ça particularise le problème, puisque c'est un simple changement de référentiel à opérer (P' = O).
Et maintenant, je rajoute le temps... Le problème c'est que jusque là j'avais des grandeurs homogène à savoir des longueur, qui se mesurent en mètre et la je rajoute une dimension qui se mesure en seconde. Qu'à cela ne tienne, on va mesurer le temps en mètre également. Pour cela on va multiplier le temps t par une variable disons k pour obtenir des mètres
t[seconde] * k = L [mètre]
il suffit que k soit une grandeur divisant par des secondes et multipliant par des mètres : k [mètre/seconde]
Des m/s autrement dit : une vitesse. Un vitesse qui relie fondamentalement l'espace au temps de sorte qu'ils forment ensemble un bloc inséparable. La Traductrice, en quelque sorte. On la note c, on devrait l'appeler constante d'Einstein, ou constante d'espace temps qqchose comme ça, mais usuellement on la désigne comme la vitesse de la lumière. Ce n'est certes pas faux, mais c est plus fondamental que ça, elle n'est pas lié en particulier à la lumière, c'est juste que tous les corps sans inertie, dont la lumière, se déplacent dans l'espace à cette vitesse.
Donc ma coordonnées temporelle s'écrira toujours ct (en mètre).
Une autre particularité tout à fait fondamentale de cette coordonnées temporelle est le changement de signe. On le voit expliqué parfois comme ça, il parait que ce n'est pas correct mais dans l'idée le coordonnée temporelle en fait ce serait ict, i le nombre imaginaire tel que i2=-1. D'où le changement de signe qui intervient dans l'invariant de Lorentz:
soit :
sachant que les deux formes de la métriques -+++ et +--- sont correctes (usuellement on utilise la seconde et l'élément de distance est donc négatif ou nul, ce qui peut paraître curieux pour un carré mais c'est comme ça).
On peut aussi utiliser les coordonnées polaires et si on simplifie ça donne cette expression, encore plus simple
où r désigne une distance spatiale. On voit ainsi bien clairement que la distance s parcourue dans l'espace temps est la composée d'un déplacement dans le temps, t et d'un déplacement dans l'espace, r.
Cette expression est un invariant, c'est là son grand intérêt : quel que soit le référentiel, si je mesure la distance entre deux évènements je trouverais la même valeur s. A mon sens, c'est la seule chose à admettre dans la Relativité Restreinte. Le fait d'être un invariant lui donne un aspect fondamental et fondateur : tout le reste en découle.
Ainsi par exemple... Si je mesure dans mon propre référentiel mon déplacement spatio-temporel ds, j'ai par définition dr=0 (je ne me déplace pas dans l'espace par rapport à moi même). D'où : ds = cdt. Sans rien faire, nous nous déplaçons dans l'espace-temps selon la dimension temporelle (nous sommes constamment en déplacement vers le futur) à la vitesse c. Or on a vu que le ds est un invariant.
Donc TOUT déplacement dans l'espace temps sera mesuré à c. c n'est donc pas une vitesse limite, mais une vitesse unique. Tout est à c, le quadri-vecteur vitesse est de norme constante. Pour simplifier un peu : c'est comme si on était dans un voiture sans pédale d’accélération ni de frein, et avec un volant calé en buté ne permettant pas de faire demi tour, se déplaçant à vitesse constante sur un parking de dimension infinie qui offre deux axes pour se diriger : si on tire strictement tout droit, on se déplace uniquement selon le temps. Si on tire à droite ou a gauche, on se déplace aussi dans l'espace. Comme la vitesse totale est constante si on se déplace dans l'espace, alors on va forcément moins vite sur l'axe du temps.
Et donc, quand je mesure cette fois ci le ds d'un corps en mouvement par rapport à moi, dr n'est pas nul. Or le c²dt² - dr² doit rester constant. Donc dt diminue par rapport à mon temps propre. L'horloge d'un corps en mouvement ralentie par rapport à mon temps propre.
Pour quantifier ce ralentissement, on utilise le facteur gamma
v étant la vitesse selon la composante spatiale (v = dr/dt), avec v<c (v strictement inférieure à c pour un corps dont la masse n'est pas nulle)
Le facteur gamma (y) donne le facteur de ralentissement temporel. Si tu mesure un corps s'éloignant à 99,9% de c, son temps s'écoule 22,36 fois plus lentement. Si tu le mesures en train de se rapprocher, c'est l'inverse.Code:v/c=0,1....y=1,005 v/c=0,5....y=1,155 v/c=0,9....y=2,294 v/c=0,99...y=7,089 v/c=0,999..y=22,36
a+
Dernière modification par Gilgamesh ; 29/01/2013 à 12h02.
Parcours Etranges
La Relativité Générale consiste simplement à prendre chaque éléments du système de coordonnées (x, y, z, ct noté souvent x1, x2, x3, x4) par des potentiels gravitationnels, analogue au potentiel newtonien mais généralisé à chacune des composantes et de leur dérivées partielles.
En espace-temps minkowskien l'élément infinitésimal de distance ds s'écrit comme on l'a vu :
qu'on peut écrire également :
ou encore, plus compact et évitant les confusions entre notation de puissance et d'indice :
, le carré scalaire d'un quadrivecteur
En champs de gravitation faible (newtonien) on peut rajouter un coefficient à l’élément temporel de la métrique (cdt ou dx4).
ce coef correspond au potentiel
Dans un espace plat (mikowskien), les dx1,2,3,4 sont les seuls à considérer. Dans un espace courbe (riemannien), il faut envisager également les dx1dx2, dx1dx3, etc. Chaque combinaison a "son" potentiel g11, 12, 13...34,44. Mais comme c'est symétrique, il n'en reste au final que 9 indépendants. Et la prise en compte du seul g44, sur la coordonnée temporelle (et donc sans effet sur la partie spatiale) donne la gravité newtonienne. Les autres modes "s'activent" au passage d'une onde gravitationnelle, par exemple, ou sous l'effet de l'expansion qui modifie donc également la géométrie spatiale.
Pour expliciter ça de manière plus détailler : tu as donc 4 coordonnées (3 espace + 1 temps) et tu fais des couples.
On va écrire dx1dx2 comme ça (1,2), pour simplifier.
Ça nous donne :
4 x 4 = 16 composants.Code:(1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (4,1) (4,2) (4,3) (4,4)
Mais c'est symétrique à savoir que
dx1dx2 = dx2dx1
donc (1,2) = (2,1)
Il ne nous en reste plus que 10 indépendants (c'est à dire pouvant prendre des valeurs distinctes les unes des autres) :
Cela forme le tenseur métrique G.Code:(1,1) (2,1) (2,2) (3,1) (3,2) (3,3) (4,1) (4,2) (4,3) (4,4)
Dans le cas minkowskien (espace "plat", pseudo-euclidien) les 10 composantes du tenseur métrique forment une matrice diagonale (seuls les éléments de la diagonale sont non nuls) :
Dans le cas riemannien (espace courbe) chacun des éléments peut prendre n'importe quelle valeur.Code:-1 0 -1 0 0 -1 0 0 0 +1
Parcours Etranges
Ca reste compliqué, mais je commence à à peu prés comprendre !
Merci beaucoup pour toutes ses explications !
Oui la seconde partie notamment est plus désordonnée, au sens où il reste des trous dans le raisonnement, mais à la relecture ça reste fiable, et ça peut t'aider à aborder d'autres pages d'introduction consacrées au sujet
Parcours Etranges
Belle image
Trollus vulgaris
effectivement très belle analogie mais totalement contraire à un saut quantique..
Que veux tu dire par là ?
Dernière modification par Gilgamesh ; 01/02/2013 à 12h53.
Parcours Etranges
je repondais en particulier à cette phrase sans la contredire.
mais en première lecture, qcq pourrait en déduire qu'un saut quantique n'existe pas.
ce qui serait une mauvaise interprétation de ton explication.
Mmh oui laissons mécanique quantique de côté pour l'instant.
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