Gravitation force fondamentale ou déformation de l’espace-temps ?

[dragounet]

Bonjour,

La relativité nous dit que la gravitation n'est pas une force fondamentale mais une déformation du continuum spatio-temporel par la matière.

Alors pourquoi est-elle toujours classée dans les 4 forces fondamentales ?
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[mariposa]

Bonjour,

La relativité nous dit que la gravitation n'est pas une force fondamentale mais une déformation du continuum spatio-temporel par la matière.

Alors pourquoi est-elle toujours classée dans les 4 forces fondamentales ?

Bonjour,

Une force c'est aussi la dérivée de l'énergie par rapport au déplacement.


F = -dE/dx

En RG on exprime plutôt la force (en fait on est mathématiquement obligé) par l'énergie et comme on travaille dans des repères quelconques et dans un milieu continu cette force devient une densité d'énergie-impulsion.

Tu peux faire le parallélisme avec une version simplifiée de l'électromagnétisme.

La répartition de charge électriques détermine un champ électrique en tous point d'espace-temps.

En RG la répartition d'énergie-impulsion détermine un champ de métrique (ce qui veut dire également un champ de courbure à chaque point d'espace-temps;

Donc la force gravitationnelle est bien une force, mais il y a différentes façons mathématiques pour parler de la même chose.

[Deedee81]

Salut,

La relativité nous dit que la gravitation n'est pas une force fondamentale mais une déformation du continuum spatio-temporel par la matière.

Une autre manière "grossière" de répondre est de dire qu'en RG la gravité n'est pas une force au sens de Newton mais reste fondamentale.

Alors pourquoi est-elle toujours classée dans les 4 forces fondamentales ?

L'habitude.

Tu sais, même en physique quantique, les trois autres "forces" ne sont pas... des forces (au sens de Newton).

Parfois on dit plus justement "les 4 interactions fondamentales".

[Carcharodon]

Salut,

Et puis ça dépend de la façon dont on a besoin de l'utiliser non ?
Un peu comme la dualité onde/corpuscule a l'échelle quantique : on utilise la fonction d'onde du photon quand ça arrange et celle de quanta lorsque c'est mieux adapté, non ?

l'utilisation des concepts de force fondamentale et de déformation de l'espace temps ne dépend-elle pas seulement du contexte dans lequel on l'utilise ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

l'utilisation des concepts de force fondamentale et de déformation de l'espace temps ne dépend-elle pas seulement du contexte dans lequel on l'utilise ?

Remarques pertinentes, posées sous forme de questions, je répond donc oui

Tu as d'autant plus raison qu'il existe des liens, lorsque l'on fait les approximations permettant de passer de la RG à Newton ou de la MQ à la mécanique classique, le concept de force est réintroduit de manière appropriée.

Pour en revenir au "pourquoi dit-on force fondamentale même quand on ne parle plus de force". Je pensais à autre chose illustrant cet abus de langage. En théorie quantique des champs, c'est clair, pas de concept de force. Ce qui n'empêche pas de parler de "vecteurs de forces" (en parlant des bosons vectoriels de jauge comme le photon, le Z, etc.) !!!!!!

Après on s'étonne que la vulgarisation est un art difficile

[mariposa]

Salut,



Remarques pertinentes, posées sous forme de questions, je répond donc oui

Tu as d'autant plus raison qu'il existe des liens, lorsque l'on fait les approximations permettant de passer de la RG à Newton ou de la MQ à la mécanique classique, le concept de force est réintroduit de manière appropriée.

Pour en revenir au "pourquoi dit-on force fondamentale même quand on ne parle plus de force". Je pensais à autre chose illustrant cet abus de langage. En théorie quantique des champs, c'est clair, pas de concept de force. Ce qui n'empêche pas de parler de "vecteurs de forces" (en parlant des bosons vectoriels de jauge comme le photon, le Z, etc.) !!!!!!

Après on s'étonne que la vulgarisation est un art difficile

C'est la vulgarisation est un art difficile, raison de plus pour montrer que la force est toujours présente sous une forme à peine déguisée.


Voici 2 exemples de conception de la notion de Forces.

1- F (r)= dp/dt

2- F (r) = q (r).E (r)

La première est la loi de Newton. La deuxième nous dit que le champ électrique c'est la force qui s'exerce sur une charge unité. Donc à chaque fois que l'on parle de champ électrique en physique on parte donc de forces.

Exemple en QED appliquée à l'atome.

Une onde électromagnétique interagit avec un atome:


Modèle classique:

dp(t) /dt = q.E (t)

Le champ électromagnétique étant périodique en temps il fait gigoter l'électron selon le comportement d'un oscillateur mécanique.

Modèle quantique: le photon.


dans la version quantique QED, c'est la même chose. Si on se place à la résonance il y a destruction d'un photon et le photon c'est un quantum d'énergie qui porte un quantum de champ électrique (cad de force). En résultat l'atome est passée dans un état excité et à acquit une impulsion P qui était celle du photon. Si l'impulsion a changée c'est bien parce que le photon a exercée une force.

Donc dans cet exemple la force était cachée sous la forme du champ électrique, une tenue de camouflage pas très efficace.


Du coté de la gravitation:


La loi d'Einstein dit que que l'énergie de la matière (que l'on appelle énergie impulsion) entraine la courbure de l'espace, cad un champ de courbure..


Si l'on écrit les lois de l'électromagnétisme les charges électriques engendrent un champ électromagnétique (cad 6 composantes E + B).


Dans le langage mathématiques des fibrés (qui met en évidence le statut mathématique de chaque notion physique) le champ électromagnétique apparait comme un champ de courbure en réponse à l'excitation charges électriques de la même façon que le champ de courbure de la RG est la réponse aux charges des masses.


Donc dans ce cas l'habit de camouflage est plus efficace, mais la notion de force n'a nullement disparue:

Le champ de courbure en RG c'est tout simplement un champ de Force qui s'exerce sur la masse unité de la même façon que le champ de courbure de l'électromagnétisme c'est la force qui s'exerce sur la charge unité.

En conclusion la force gravitationnelle est bel et bien une force comme les autres, à la différence de camouflage prêt.

[Deedee81]

Ce sont de très bonnes explications/remarques tout ça.

Il est vrai que, par exemple en MQ, l'impulsion subsiste et comme la force est aussi définie comme la variation de l'impulsion.... (à m près )

Je n'avais pas pensé à ce truc tout bête

[équilibre]

Salut,

Et puis ça dépend de la façon dont on a besoin de l'utiliser non ?
Un peu comme la dualité onde/corpuscule a l'échelle quantique : on utilise la fonction d'onde du photon quand ça arrange et celle de quanta lorsque c'est mieux adapté, non ?

l'utilisation des concepts de force fondamentale et de déformation de l'espace temps ne dépend-elle pas seulement du contexte dans lequel on l'utilise ?

Bonjour

Cette discussion comme d’autres récentes reprend entre autre la notion de déformation de l’espace temps pour expliquer la gravitation (ainsi que la déviation de la lumière au voisinage d’un corps massif), l’on parle alors de courbures, de géodésiques de l'espace temps.
La présence d’un corps massif rompt ‘’l’homogénéité ‘’de l’espace dans lequel la lumière se déplace en ligne droite autrement, sans pour autant être attirée.
L’exemple de vulgarisation que constitue la nappe tendue suggère comment un corps est attiré par un autre plus massif , la r g réfute la notion de force au profit encore de déformation de l’espace temps .
Les corps massifs, donc la matière déforme l’espace et le temps en son voisinage.
Si la question que je me pose est fondée, laissant de côté la dimension que constitue le temps, de toute évidence la matière agit sur l’espace qui l’entoure, comment dans cette circonstance, constituant une relation de cause à effet , la matière déforme-t-elle l’espace et plus précisément comment s’effectue cette déformation : la matière agit-elle en ‘’ attirant’’ ou bien en ‘’repoussant’’ cet espace pour le courber?
Peut-il exister d’autres possibilités ?
Merci.

[curieuxdenature]

Peut-il exister d’autres possibilités ?
Merci.

Bonjour équilibre

c'est une question pertinente étant donné qu'on a depuis bien longtemps remarqué que la réalité des faits n'offre pas toujours des explications aussi évidentes qu'on voudrait le penser.
Sans vouloir minimiser l'intérêt des exercices de pensées, il me semble que pour le moment c'est la théorie la plus cohérente.

Pour ma part, je ne me sens pas vraiment qualifié et je préfère croire que les scientifiques aguerris et bardés de diplômes sont les seuls à pouvoir en tirer des leçons utiles à la connaissance en général.
Sans parler de leur santé mentale en particulier, parce qu'en lisant certains sites alternatifs je doute que ce soit le cas de tous ceux qui s'y perdent.

[BAALSOD]

Si la question que je me pose est fondée, laissant de côté la dimension que constitue le temps, de toute évidence la matière agit sur l’espace qui l’entoure, comment dans cette circonstance, constituant une relation de cause à effet , la matière déforme-t-elle l’espace et plus précisément comment s’effectue cette déformation : la matière agit-elle en ‘’ attirant’’ ou bien en ‘’repoussant’’ cet espace pour le courber?
Peut-il exister d’autres possibilités ?
Merci.

Bonjour,

il est assez simple d'imaginer une action de l'espace sur la matiere

[BAALSOD]

...

est il possible selon vous que la gravité soit essentiellement un ratio de la quantité d’information à l’intérieur comparée à la quantité d’information à la surface, qu'elle soit un rapport de volume à surface?

[papy-alain]

Ce qui m'étonne le plus, c'est qu'on parle toujours des 4 forces fondamentales. N'existe-t-il pas une cinquième force, répulsive, depuis qu'on a découvert l'accélération de l'expansion ?

[BAALSOD]

L’accélération de l’expansion ne trouve elle pas son pendant dans l’effondrement du vide sur lui-même ?

[ecolami]

Bonjour,
La déformation de l'espace temps m'a toujours paru être un artifice mathématique bien pratique pour évacuer certains problèmes dont la solution n'est pas connue: en particulier l'interaction entre le gravité et le photon qui n'a pas de masse. Au départ on ne sait pas tout sur la gravitation, on sait en décrire les effets avec précision, on sait aussi que plus la masse est grande plus la gravitation associée augmente mais RIEN sur ce qui permet de transmettre un effet a distance. Dire qu'il y a un champ ne répond pas a cette question. Pour des raisons pratiques l'existence d'un graviton et d'une dualité onde corpuscule calquée sur le photon et les ondes électromagnétiques est invoquée.

[ecolami]

L’accélération de l’expansion ne trouve elle pas son pendant dans l’effondrement du vide sur lui-même ?

Bonjour,
Quelle signification physique d'une telle chose????????????? Quelle différence entre le vide AVANT et APRES qu'il se soit effondré?

[BAALSOD]

...

Bonjour,..

il faut contextualiser cette intervention dans un contexte de physique globalisante de l'information quantique structurante
tenant compte des interactions multidimensionnelles.

le vide a une structure, et c'est l’énergie du vide qui assure la cohésion de l’Univers.
un champ informationnel énergétique extrêmement dense qui remplit le vide

concernant la matière noire et de l'énergie noire
on peut percevoir l'introduction de ces paramètres pas encore démontrés que comme des pansements sur la Théorie cosmologique standard inachevée.

Les 95% de matière manquante de l’Univers s’expliquent par l’incomplétude des équations d’Einstein, qui ne prennent pas en compte la torsion de l’espace-temps.

L’énergie noire, qui est agissante tant au niveau quantique du proton que dans l'accélération de l'expansion de l'univers, n’existe pas...

elle est remplacée par l'énergie de l'équilibre des polarités dans l’effondrement du vide sur lui-même

[bongo1981]

en particulier l'interaction entre le gravité et le photon qui n'a pas de masse

En première approximation, tu peux voir que si je donne une vitesse à un mobile... et bien ce mobile, soumis à un champ de gravitation va adopter la même trajectoire, quelque soit sa masse...
Donc je ne vois pas pourquoi un photon de masse nulle ne serait pas affectée par la gravitation, puisqu'il faut une force nulle pour le dévier de sa trajectoire...
C'est bien l'égalité de la masse inerte et de la charge gravitationnelle qui fait que la gravitation peut être identifiée à la courbure de l'espace-temps.

En théorie de Newton, on peut très bien calculer la déviation des rayons lumineux rasant la surface du soleil. Au lieu de trouver 4GM/rc², on trouve une valeur moitié.

[bongo1981]

N'existe-t-il pas une cinquième force, répulsive, depuis qu'on a découvert l'accélération de l'expansion ?

Et bien... dans certaines situations la gravitation peut être répulsive, cela n'impose pas d'introduire une autre interaction.
L'accélération de l'expansion peut être décrite dans le paradigme de la relativité générale en prenant en compte la constante cosmologique. Après... on n'a pas dit que l'on comprenait l'origine de cette constante, ni pourquoi elle a une certaine valeur... mais que dans le cadre de la RG on sait décrire l'expansion accélérée.

[Tryss2]

...

est il possible selon vous que la gravité soit essentiellement un ratio de la quantité d’information à l’intérieur comparée à la quantité d’information à la surface, qu'elle soit un rapport de volume à surface?

A l'intérieur et à la surface de quoi?

[Nicophil]

Bonjour,

N'existe-t-il pas une cinquième force, répulsive, depuis qu'on a découvert l'accélération de l'expansion ?

La quintessence derrière l'accélération de l'expansion ? si mais elle n'est que spéculative et pas du tout consensuelle.
(C'est pas comme la matière obscure, plein de chercheurs y croient.)

[BAALSOD]

A l'intérieur et à la surface de quoi?

un ratio de la quantité d’information à l’intérieur comparée à la quantité d’information à la surface des trous noirs qui répondent à une distribution fractale

[JPL]

Déplacé en Physique.

[ecolami]

(.........)

En théorie de Newton, on peut très bien calculer la déviation des rayons lumineux rasant la surface du soleil. Au lieu de trouver 4GM/rc², on trouve une valeur moitié.

Bonjour,
La théorie de Newton ne s'applique qu'a des masses. A son époque les ondes électromagnétiques et les photons ne sont pas connus. Pour tout de même réussir a faire un calcul il faut déterminer la masse équivalente à partir de l'énergie si c'est possible..Mais cela ne fait pas une vraie masse.