Question decalage vers le bleu.

[ryba7]

Bonjour.
Je me pose une question sur le decalage vers le bleu.
Si on a un detecteur de longeur d'onde a la surface d'une etoile massive et qu'un photon viens si faire detecter, la longeur d'onde du photon seras vu plus courte qu si la detection avait eu lieu loin de l'etoile.
Mais je me demande si c'est le champs gravitationnel de l'etoile qui a contracte la longeur du photon, ou si ce meme champ, en dillatant la duree au niveau du detecteur, a fait que celui-ci observe la longeur d'onde plus courte quelle n'est reelement ?
Merci de partager votre science
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[phys4]

Mais je me demande si c'est le champs gravitationnel de l'etoile qui a contracte la longeur du photon, ou si ce meme champ, en dillatant la duree au niveau du detecteur, a fait que celui-ci observe la longeur d'onde plus courte quelle n'est reelement ?

Bonsoir,
La seconde option semble plus proche de la réalité, bien que sa formulation soit bizarre : le temps du détecteur proche de l'étoile n'est pas synchrone du temps du détecteur lointain. Par conséquent, la fréquence du photon mesurée par le détecteur proche est plus élevée que celle mesurée par le détecteur lointain.
Les longueurs d'onde mesurées sont parfaitement réelles dans les deux cas.

L'une des échelles de temps n'est pas plus irréelle que l'autre.

[ryba7]

Merci pour votre reponse. J'ai hesite a mettre des guillements a "reel" ,je voulais faire reference a la frequence loin de tout champ.

[ryba7]

Juste pour etre sur, je pose une question purement theorique, merci de ne pas m'insulter si cela agresse votre bon sens : Si on place alors un detecteur """magique""" , non affecte par la relativitee generale, sur l'etoile, il detecteras le photon avec la meme frequence qu"un detecteur lointain ?

Merci de me suivre dans mes conneries

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

il detecteras le photon avec la meme frequence qu"un detecteur lointain ?

Non

Une autre manière de voir les choses est que la lumière gagne de l'énergie en "tombant" dans le potentiel gravitationnel, de même qu'un objet massif gagne de l'énergie. Pour un photon, gagner de l'énergie se fait par un décalage vers une fréquence plus grande.

Ce qu'on détecte, c'est l'énergie (fréquence, longueur d'onde, ..., tout est proportionnel pour un photon) ; la détection est celle de l'énergie que le photon a relativement au détecteur, indépendamment de l'énergie (fréquence...) qu'il avait relativement à l'émetteur.

[invite6834209a]

on peut considérer que le photon est " accéléré " par le champ de gravitation et par conséquent gagne de l'énergie

[ryba7]

Ok, mais ce que je demandais , est si un detecteur qui ne verrais pas son temps propre allonge par la gravite, detecterais tout de meme le photon comme etant de frequence plus elevee qu'a l'exterieur du cchamps gravitationnel

[invitef73a730a]

si un detecteur qui ne verrais pas son temps propre allonge par la gravite

Bonjour,
dans la mesure où je peux en juger (mais cela fait longtemps que je n'ai pas mis le nez dans la RG), cette question n'a pas vraiment de sens car par définition, le champ gravitationnel est une modification de la métrique de l'espace-temps et concerne donc directement les étalons que l'on utilise pour mesurer des intervalles d'espace-temps. Donc dans le cadre de la RG, la question ne me paraît pas avoir plus de sens que si on demandait : "si le cheval blanc d'Henri IV était noir, serait-il encore un cheval blanc ?".
Mais des spécialistes de la RG seront peut-être plus compétent que moi pour répondre...

[phys4]

Ok, mais ce que je demandais , est si un detecteur qui ne verrais pas son temps propre allonge par la gravite, detecterais tout de meme le photon comme etant de frequence plus elevee qu'a l'exterieur du cchamps gravitationnel

Je n'ai pas de meilleure réponse qu'Aristark, un détecteur magique qui ne subirait pas la gravitation n'existe pas en physique, il m'est donc impossible de dire ce qu'il verrait.

Il est indispensable de voir la physique telle qu'elle est, les suppositions non réalistes n'apportent rien à la compréhension.

[invitef73a730a]

Il est indispensable de voir la physique telle qu'elle est, les suppositions non réalistes n'apportent rien à la compréhension.

Bonjour phys4. J'espère que vous ne m'en voudrez pas d'apporter une nuance car je ne suis en réalité qu'à moitié d'accord sur le fait que les suppositions non réalistes n'apportent rien à la compréhension. Je suis d'accord sur le fait que dans le cadre d'une théorie, on ne peut raisonner que sur des exemples qui sont cohérents avec le cadre théorique lui-même, et c'était le sens de mon intervention (cela n'a aucun sens de parler d'un champ gravitationnel que ne s'appliquerait pas avec les instruments de mesure puisque par définition, le champ gravitationnel est, dans le cadre de la RG, une perturbation de la métrique). Par contre, je ne crois pas qu'il ne faille qu'envisager des cas physiquement réalistes (c'est à dire des cas qui se rapprochent effectivement de ce que l'on peut constater dans la nature ou en laboratoire). Il me semble au contraire que les expériences de pensée qui sont effectuées en envisageant des cas extrêmes permettent souvent de clarifier l'armature conceptuelle d'une théorie (par exemple, les expériences de pensée effectuées par Galilée sur ce qui se passerait si la surface de la Terre était parfaitement lisse, si on pouvait totalement négligé la résistance de l'air, etc... ont largement contribué aux progrès de la mécanique).

[Amanuensis]

Par contre, je ne crois pas qu'il ne faille qu'envisager des cas physiquement réalistes (c'est à dire des cas qui se rapprochent effectivement de ce que l'on peut constater dans la nature ou en laboratoire).

C'est là qu'il y a une ambiguïté. Soit on parle de cas "physiquement réalistes" seulement au sens "non contraire aux théories en vigueur", et cela alors inclut des expériences de pensées fructueuses, mais pas n'importe quoi. Soit on parle seulement de ce qu'on peut faire en laboratoire, sur Terre. Pas vraiment la même chose !

Il semble acceptable de classer le "détecteur magique" dans le non "physiquement réaliste" au premier sens !

[invitef73a730a]

C'est là qu'il y a une ambiguïté. Soit on parle de cas "physiquement réalistes" seulement au sens "non contraire aux théories en vigueur", et cela alors inclut des expériences de pensées fructueuses, mais pas n'importe quoi. Soit on parle seulement de ce qu'on peut faire en laboratoire, sur Terre. Pas vraiment la même chose !

Il semble acceptable de classer le "détecteur magique" dans le non "physiquement réaliste" au premier sens !

Bonjour,

Oui, vous avez tout à fait raison. Si on l'entend au premier sens, je suis alors tout à fait d'accord avec phys4.

[phys4]

Il me semble au contraire que les expériences de pensée qui sont effectuées en envisageant des cas extrêmes permettent souvent de clarifier l'armature conceptuelle d'une théorie (par exemple, les expériences de pensée effectuées par Galilée sur ce qui se passerait si la surface de la Terre était parfaitement lisse, si on pouvait totalement négligé la résistance de l'air, etc... ont largement contribué aux progrès de la mécanique).

Merci de votre accord, votre remarque sur les expériences fictives est très correcte, et vous avez compris que les expériences de pensée sont positives si l'on trouve une solution, pour cela l'expérience doit être parfaitement maitrisée.
Il était positif pour Galilée d'isoler la résistance de l'air et les résistances de frottement des autres effets, ce qui n'était pas évident pour ses contemporains.

Il y a beaucoup plus d'expérience de pensée non physiques, autre exemple courant : quelles sont les propriétés mécaniques d'une particule qui va plus vite que la lumière dans le vide, la physique connue n'a aucune réponse.

Pour reprendre l'exemple donné, nous pouvons le transformer en expérience physiquement réaliste.
1 - Nous considérons les deux détecteurs A très éloigné et un détecteur B proche de la masse, un rayon rouge pour A et allant de A vers B, peut devenir bleu pour B
2 - Nous enlevons la masse, alors le rayon ne change plus de couleur. Il faut remarquer que la position du nouveau point B' du cas 2 n'est pas parfaitement déterminé car nous sommes passés d'un espace courbe à un espace plat, et il n'y a pas de correspondance univoque entre les deux espaces.
Ce ne sait pas si cette expérience "réaliste" apporte quelque chose.