4 éme dimension : l'espace-temps

[invite15caff71]

Salut a tous .
J'aimerais avoir votre avis sur la théorie que Einstein a émis sur la cause de la rotation de la terre dans "le vide" . Par quoi est-elle accroché . il définis ainsi la 4éme dimension .
Ce grand génie a effectivement dis que l'espace temps peut être comparée a : un drap tenus par ses extrémités par 4 personnes et sur lequel on pose une boule (une planète) , dés lors , le drap se déforme et laisse apparaître une sorte de fossé , la boule tourne donc sur les bords du fossé . Elle se comporte comme une bille qui va tomber dans un trou (large en haut et qui s'enfonce en diminuant de diamètre ) . Vous voyez se que je veut dire .
Les trous noirs s'expliquent alors ; je rappelle que les trous noirs sont des objet très massif . En effet c'est un objet qui condense énormément de masse dans une petite taille (genre la masse de 100 soleils dans une bille).
Si on soumet un tel objet a l'expérience des draps , on constate la formation d'un "trou" exactement ou on a posé l'objet lourd .
A vous .
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[Deedee81]

Bonjour,

J'aimerais avoir votre avis

Quel genre d'avis souhaites-tu ???

Ici je ne donnerai que deux précisions, au moins pour faire avancer le Schmilblick :

- La quatrième dimension, c'est juste le temps. Pour repérer un événement (par exemple, le cambriolage d'une banque par la bande à Bono) il faut quatre coordonnées : longitude, latitude, altitude et la date. D'où "4 dimensions". Ensuite on a des règles décrivant ces coordonnées (géométrie, topologie,...) ainsi que pour passer d'un système de coordonnées à un autre (comme passer des coordonnées polaires aux cartésiennes, ou les transformations de Lorentz. Ici j'abuse un peu car il ne faut pas confondre changement de repère et de systèmes de coordonnées, mais on comprend l'esprit ). La géométrie peut être celle d'Euclide (celle qu'on apprend à l'école), celle de Minkowski (relativité restreinte), riemanniennes (surfaces courbes et autres) ou pseudo-riemanniennes (relativité générale)
- La représentation par un drap (ou une surface de caoutchouc) est une analogie (assez grossière, ou une représentation qu'on peut rendre plus quantitative mais généralement déconseillée car incomplète et trompeuse). Et cette analogie a de très grosses limites. En particulier, il est impossible de rendre compte de la relativité générale uniquement par la courbure de l'espace. C'est forcément la variété entière qui compte (espace-temps). Sinon comment expliquer que la Lune tourne autour de la Terre alors que de toute évidence l'espace autour de la Terre n'est presque pas déformé (c'est pratiquement imperceptible, en fait je ne suis pas sûr qu'on ait pu le mesurer !)

[Nicophil]

Bonjour,

en fait je ne suis pas sûr qu'on ait pu le mesurer !

Je suis sûr qu'on n'a pas pu le mesurer.

[Deedee81]

Je suis sûr qu'on n'a pas pu le mesurer.

Il me semble qu'il y a ou avait un satellite sensé mesuré la géométrie de l'espace autour de la Terre. Mais le nom (et l'état d'avancement) m'échappe totalement.

Par contre, l'avance de périhélie a été mesuré pour la Terre. Mais il s'agit du mouvement de la terre dans l'espace-temps déformé par le Soleil.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

La sonde Gravity probe B a mesuré avec précision la "précession géodétique" dont une partie dépend de la courbure de l'espace-temps. Il n'est pas clair dans les textes si cela peut se voir comme une mesure de la courbure de l'espace.

En fait, il ne semble pas usuel dans le domaine de chercher à distinguer une courbure de l'espace et une "courbure du temps". On s'intéresse à la courbure de l'espace-temps !

[Dr. Zoidberg]

par exemple, le cambriolage d'une banque par la bande à Bono)

Vu leurs ventes de disques de U2, je ne pense pas que Bono ait un gros besoin de cash !!! Pour les braquages, mieux vaut aller voir du côté de Bonnot

[Deedee81]

La sonde Gravity probe B a mesuré avec précision la "précession géodétique" dont une partie dépend de la courbure de l'espace-temps. Il n'est pas clair dans les textes si cela peut se voir comme une mesure de la courbure de l'espace.

Merci de ce rappel, j'avais là un fameux trou de mémoire.

En fait, il ne semble pas usuel dans le domaine de chercher à distinguer une courbure de l'espace et une "courbure du temps". On s'intéresse à la courbure de l'espace-temps !

En effet. Même dans le cas de la déviation des rayons lumineux par le Soleil ce n'est pas dû à la déformation de l'espace (pas plus que l'orbite d'un corps quelconque n'implique une énorme courbure de l'espace).

Cette notion de courbure spatiale, je ne l'ai jamais rencontré que dans trois cas :
- formulation hamiltonienne
- calcul sur ordinateur (on découpe la variété ou plutôt on la calcule par incrément de temps)
avec dans ces deux cas des notions de courbure intrinsèque et extrinsèque
- cosmologie (courbure de l'espace à temps cosmologique donné dans le cas d'un univers homogène et isotrope)

[Amanuensis]

- cosmologie (courbure de l'espace à temps cosmologique donné dans le cas d'un univers homogène et isotrope)

Dans ce cas, la symétrie très forte du modèle permet j'imagine de séparer les termes. Et pour la partie spatiale cela se réduit à la seule courbure scalaire, alors que le tenseur de courbure 3D a six paramètres indépendants en toute généralité.

[Deedee81]

Dans ce cas, la symétrie très forte du modèle permet j'imagine de séparer les termes. Et pour la partie spatiale cela se réduit à la seule courbure scalaire, alors que le tenseur de courbure 3D a six paramètres indépendants en toute généralité.

Oui, tout à fait.

[invite15caff71]

- La représentation par un drap (ou une surface de caoutchouc) est une analogie (assez grossière, ou une représentation qu'on peut rendre plus quantitative mais généralement déconseillée car incomplète et trompeuse). Et cette analogie a de très grosses limites.

En effet , je suis d'accord .
Il y'a de nombreuses contradiction a cette théorie . Toutefois je trouve que c'est une piste intéressante qu'il faut creuser (logique) .

[Amanuensis]

Des contradictions à quelle théorie ?

[JPL]

Ne confond pas la théorie avec une comparaison imagée qui a des très grosses limites (tout juste bonne à donner une première intuition et qu'il faut ensuite oublier très vite). Et je ne suis pas sûr du tout que cette comparaison avec un drap soit d'Einstein.

[Amanuensis]

Je ne confonds rien du tout de ce genre.

[JPL]

C'est évident : je m'adressais à Diegolopez !

[Paminode]

il est impossible de rendre compte de la relativité générale uniquement par la courbure de l'espace. (...) Sinon comment expliquer que la Lune tourne autour de la Terre alors que de toute évidence l'espace autour de la Terre n'est presque pas déformé (c'est pratiquement imperceptible, en fait je ne suis pas sûr qu'on ait pu le mesurer !)

Bonjour Didier,

C'est vrai, je n'avais pas pensé à cela.
Qu'est-ce qu'il faut invoquer, alors ?
Merci.

[Amanuensis]

C'est évident : je m'adressais à Diegolopez !

Pour vous peut-être, pour le lecteur de passage, non.

[Amanuensis]

Qu'est-ce qu'il faut invoquer, alors ?

La courbure de l'espace-temps. Cela ne se limite pas à la courbure de "l'espace", cela implique aussi des "interactions" entre temps et espace.

[albanxiii]

Salut,

Par contre, l'avance de périhélie a été mesuré pour la Terre. Mais il s'agit du mouvement de la terre dans l'espace-temps déformé par le Soleil.

Il se trouve que j'ai cherché un problème là dessus récemment. La période de cette précession est de 25 785 ans ! Ca donne une idée de la petitesse de l'effet, et de la précision des mesures !

@+

[DonPanic]

Bonjour

La courbure de l'espace-temps. Cela ne se limite pas à la courbure de "l'espace", cela implique aussi des "interactions" entre temps et espace.

A ce propos, http://www.obspm.fr/le-pulsar-camele...stronomes.html un observateur virtuel à la surface d'un pulsar trouverait-il qu'après tout, sa vitesse de rotation est moins élevée que ce qu'en dit l'observateur situé à grande distance du pulsar ?

[Paminode]

La courbure de l'espace-temps. Cela ne se limite pas à la courbure de "l'espace", cela implique aussi des "interactions" entre temps et espace.

C'est là que cela devient moins évident à saisir pour le profane.

[Amanuensis]

Il se trouve que j'ai cherché un problème là dessus récemment. La période de cette précession est de 25 785 ans ! Ca donne une idée de la petitesse de l'effet, et de la précision des mesures !

C'est la précession de l'équateur(1), il me semble (le Wiki anglophone donne 25772 année juliennes, 8.1330 10^11 s). C'était connu et mesuré depuis plus de 2000 ans. (Et à l'origine de la réforme grégorienne du calendrier...)

Ce n'est pas ce dont parlait Deedee.

(1) Ou précession des équinoxe, terme plus courant et plus ancien

[Amanuensis]

C'est là que cela devient moins évident à saisir pour le profane.

J'ai cru comprendre la RG pendant des années, avant de faire des progrès de compréhension qui m'ont convaincu de mon aveuglement passé, et que toutes les tentatives de vulgarisation "pour le profane" étaient sans espoir.

Faut pas tromper sur la marchandise : pour la RG, faut plonger les mains dans le cambouis.

[Amanuensis]

Après petite recherche, la période de précession du périastre de la Terre, la précession du périhélie (la rotation de la direction du grand axe de l'orbite terrestre par rapport aux astres les plus lointains) est de 112000 ans (soit 19,3 minutes d'arc par siècle).

Ce n'est pas 'l'avance du périhélie', expression qui réfère plutôt à la différence entre la période de précession calculée en newtonien et ce qui est effectivement observé.

D'après http://dournac.org/sciences/general_...ty/node36.html, le résidu est de l'ordre de 5 s d'arc par siècle pour la Terre, soit 1/230ème de la valeur mesurée.

[Deedee81]

Bonjour,

C'est là que cela devient moins évident à saisir pour le profane.

Et à visualiser (ce qui est presque la même chose) et explique (en partie) le coté mathématique incontournable.

un observateur virtuel à la surface d'un pulsar trouverait-il qu'après tout, sa vitesse de rotation est moins élevée que ce qu'en dit l'observateur situé à grande distance du pulsar ?

Moi j'aurais dit plus élevée (dilatation du temps gravitationnelle, un phénomène de 1 seconde sur le pulsar est mesuré plus long à l'extérieur).

[Paminode]

J'ai cru comprendre la RG pendant des années, avant de faire des progrès de compréhension qui m'ont convaincu de mon aveuglement passé, et que toutes les tentatives de vulgarisation "pour le profane" étaient sans espoir.
Faut pas tromper sur la marchandise : pour la RG, faut plonger les mains dans le cambouis.

(...) Et à visualiser (ce qui est presque la même chose) et explique (en partie) le coté mathématique incontournable.

Là où le bât blesse, est que tout le monde n'a pas un 150 de QI et un doctorat de physique RG+MQ en poche...

[albanxiii]

Re,

Ce n'est pas ce dont parlait Deedee.

Heureusement que vous êtes là pour vous corriger les erreurs des autres.

@+

[Amanuensis]

Implicitement vous confirmez que ce que je rapporte sur le sujet est valide sur le fond, non?

[Amanuensis]

Que fallait-il faire alors ? Attendre qu'un autre modérateur-en-noir intervienne pour indiquer cette correction sur le fond ?

[Deedee81]

Salut,

Là où le bât blesse, est que tout le monde n'a pas un 150 de QI et un doctorat de physique RG+MQ en poche...

Ben oui, mais que veux-tu, la nature n'a pas choisi d'être facile à théoriser/vulgariser/représenter. Elle est ce qu'elle est, c'est tout.

Même si parfois il y a simplification (pensons au passage de la formulation de Maxwell de l'électromagnétisme, horrible, aux quatre jolies équations actuelles, merci à Heaviside). Mais il y a des limites à ça.

P.S.1 : je n'ai pas de doctorat (et j'aurais bien aimé un QI de 150, mais bon, le mien est aussi à trois chiffres, alors ça va ).

PS.2 : pour les autres, calmons-nous, jouons au capitaine Coolblood

[Amanuensis]

Là où le bât blesse, est que tout le monde n'a pas un 150 de QI et un doctorat de physique RG+MQ en poche...

Le bât blesserait quoi ?

Je ne réponds pas non plus aux critères.

Ma compréhension de la RG est bien plus limitée que j'aimerais. Mais j'y vois plutôt quelque chose de positif : je peux espérer l'améliorer, en y mettant les efforts et surtout le temps qu'il faudra. Et je suis intéressé par toute indication qu'on me donnerait m'aidant à appliquer ces efforts au bon endroit (je ne parle pas dans le vide, on m'en a donné de telles, et je remercie ceux qui l'ont fait).

En disant que les maths sont incontournables, nous indiquons la bonne piste, du moins celle qu'on sait, par expérience, marcher. Et que nous n'en connaissons pas d'autre.

Que préférez-vous ? Qu'on vous dise que le chemin est à droite mais qu'il est long et difficile ? Ou qu'on vous mentes en disant que le chemin est à gauche alors que c'est une impasse ?

Ma préférence, quand on me réponds, est au premier, et j'ai tendance à appliquer (à essayer d'appliquer) "fais à autrui ce que tu aimerais qu'ils te fassent".