Graviton, une particule controlable ?

[Eskoris]

Bonjour à tous,

Pour mon premier post sur ce forum, je vous propose de réfléchir sur une question que je me suis souvent posé : Le graviton s'il existe vraiment peut-il être contrôlé ? Alors bien sure, on sait d’ors et déjà que la masse et l’énergie en provoquant une distorsion du tissu espace-temps donne l'impression d'une force gravitationnelle. Or le modèle standard prévoit que la force gravitationnelle est dût à un hypothétique échange d'une particule appelé graviton. Bon je sais, que cela semble étrange mais si la gravité (donc la distorsion) augmente, on pourrait dire que l'intensité des échanges des gravitons augmente aussi... Je sais que la physique quantique et la relativité général ne s'accordent pas vraiment mais je fais une entorse à la règle pour pouvoir voir autre chose...

Bien, maintenant que l'on émet l'hypothèse que la gravité et les échanges de graviton sont liés, nous pouvons continuer. Je propose plusieurs méthodes concevables ou pas pour pouvoir influencer cette particule.

1) Je crois me rappeler que la masse d'une particule était dût à son interaction avec un champs, le Boson de Higgs. Ainsi imaginez vous que plus tard, si on parvient à contrôler ce boson (ne me demandez pas comment, j'en sais rien); ne pourrait-on pas modifier son intensité de telle manière que des particules auraient une masse variable... (et donc par conséquent une énergie variable). Et si la masse est variable, selon la relativité d'Einstein, le tissus espace-temps se pliera plus ou moins selon cette masse. Ce faisant, les échanges des gravitions seraient-ils modifiés... ?

2) Pourraient-on "isoler" des gravitons en créant des conditions permettant leur existence sur le long terme... Imaginons que ce soit vrai, pourraient-on les concentrer en un faisceau de telle manière que l'intensité de la force gravitationnelle soit plus importante. Par exemple on prend deux particules massiques séparés par une distance d pourrait-on capter les gravitons parcourant cette distance, les emmener ailleurs à une particule moins massique de sorte qu'elle subissent une attraction gravitationnelle plus intense ?

3) J'ai entendu parler d'une expérience réalisée par un certain Martin Tajmar (Allemagne) qui aurait générer un champ gravitationnel à l'aide d'un tore supraconducteur en rotation... Je dois dire que je suis assez sceptique mais peut-être que l'état actuelle de nos connaissance ne permet pas de reconnaitre ce phénomène...

J'ai fini mes hypothèse. Je dois dire que ces méthodes sont très très très hypothétiques, je les sors de mes connaissances et de mon imagination. Il n'y a rien de sérieux, je demande seulement ce que vous en pensez...

Merci d'avoir pris le temps de lire et ciao !
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[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Or le modèle standard prévoit que la force gravitationnelle est dût à un hypothétique échange d'une particule appelé graviton.

Attention, à strictement parler, le Modèle Standard de la physique des particules n'inclut pas la gravité, donc pas de graviton.
Mais il est vrai que si l'on utilise la technique de quantification des champs avec la gravité linéarisée on obtient le graviton.

Notons aussi que cela pose des difficultés : la théorie n'est pas renormalisable (j'ai d'ailleurs souvent douté longtemps qu'on puisse donner un sens physique au graviton autre que comme intermédiaire dans les calculs car les conditions physiques où ses propriétés corpusculaires se manifesteraient seraient trop exotiques pour encore parler de particules au sens habituel. Ce n'est qu'une impression personnelle !!!).

Toutefois, on a de bonnes raisons de croire que c'est une bonne approximation basse énergie d'une théorie plus complète. Tout d'abord parce qu'on a un problème proche avec les autres interactions (divergences asymptotiques des développements perturbatifs en électrodynamique quantique). Ensuite parce qu'on peut montrer que la théorie quantique des champs (sans graviton) développée en espace-temps courbe (comme dans les travaux de Hawking sur l'évaporation des trous noirs) est équivalente au développement perturbatif avec graviton à une boucle. De très bonnes raisons donnent confiance à la première donc aussi à la deuxième.

1) Je crois me rappeler que la masse d'une particule était dût à son interaction avec un champs, le Boson de Higgs. Ainsi imaginez vous que plus tard, si on parvient à contrôler ce boson (ne me demandez pas comment, j'en sais rien); ne pourrait-on pas modifier son intensité de telle manière que des particules auraient une masse variable... (et donc par conséquent une énergie variable). Et si la masse est variable, selon la relativité d'Einstein, le tissus espace-temps se pliera plus ou moins selon cette masse. Ce faisant, les échanges des gravitions seraient-ils modifiés... ?

Attention, la gravité n'est pas due à la masse mais à l'énergie totale (en relativité générale c'est le tenseur énergie-impulsion). Maintenant, c'est vrai que la masse est presque toujours le terme dominant (car E=mc² est grand à cause du c²). Mais la masse n'est jamais qu'une forme d'énergie. Faire disparaitre la masse ne ferait pas disparaitre l'énergie.

2) Pourraient-on "isoler" des gravitons en créant des conditions permettant leur existence sur le long terme... Imaginons que ce soit vrai, pourraient-on les concentrer en un faisceau de telle manière que l'intensité de la force gravitationnelle soit plus importante. Par exemple on prend deux particules massiques séparés par une distance d pourrait-on capter les gravitons parcourant cette distance, les emmener ailleurs à une particule moins massique de sorte qu'elle subissent une attraction gravitationnelle plus intense ?

Les gravitons (contrairement aux Higgs) sont des particules de durée de vie infinie (théoriquement) comme l'électron ou le photon. Ce que tu proposes n'est rien d'autre que les ondes gravitationnelles (version ondulatoire, tout comme les ondes électromagnétiques sont la version ondulatoire des photons).

Pour des raisons techniques assez difficile à vulgariser (ce sont des ondes quadrupolaires) les ondes gravitationnelles sont difficiles à générer, elles sont presque toujours très très très faibles et de plus interagissent assez peu avec la matière.

Mais il n'est pas exclu qu'un jour on puisse les utiliser

Mais essayons déjà de les détecter directement (on n'y arrive qu'indirectement pour le moment). Ca sera déjà bien. Avoir une astronomie (ou une cosmologie) à ondes gravitationnelles, ce serait le paradis.

3) J'ai entendu parler d'une expérience réalisée par un certain Martin Tajmar (Allemagne) qui aurait générer un champ gravitationnel à l'aide d'un tore supraconducteur en rotation...

Je ne connaissais pas. Je viens d'aller voir sur le net.

Je dois dire que je suis assez sceptique

Moi aussi. Les articles disent que l'effet n'a pas encore pu être reproduit. Une erreur est toujours possible.
Ceci dit, c'est un vrai scientifique et ses travaux et ceux de son équipe m'ont l'air tout à fait sérieux.

J'ai fini mes hypothèse. [....]

Tes hypothèses, comme tu peux le voir ci-dessus, ne sont pas très hypothétique C'est très bien pensé. On voit que tu as appris le sujet à travers la vulgarisation, mais ce que tu en as retenu ou ce que cela t'a inspiré est très bien (c'est assez rare pour le signaler, il y a trop de mauvaise vulgarisation qui traine dans tous les coins, hélas).

[Eskoris]

Merci Deedee81,

Grâce à toi j'arrive à préciser mon expérience de pensée et je suis assez content de voir que mes élucubrations maladroites relèvent peut être d'une réalité futur. Ceci dit j'aimerais revenir sur l'expérience de Tajmar : comment a-t-il pût générer un champs gravitationnel à partir d'un tore supraconducteur en rotation alors que le moyen sûr c'est l’énergie ? Si vous connaissez cette expérience, il est question de gravitomagnétisme (c'est quoi ça ?)... Bref, je comprends vraiment rien au principe sous-jacent qui est à l'origine de ce champ. A vrai dire la gravité peut être vue de tellement de façon différente que sans de solides bases on s'y perd assez vite...

En espérant que quelqu’un peut m'expliquer, sinon ciao !

[Deedee81]

Je ne connais pas bien le gravitomagnétisme. Il faudrait lire les articles wikipedia sur le sujet par exemple.

Ou si quelqu'un connaissant bien ce sujet passe, il pourra peut-être expliquer le (hypothétique) phénomène observé. Je sais qu'il y a ici des participants qui connaissent mais je ne sais plus qui

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

Un sujet de concours (ENS, filière MP, 2012) qui aborde la théorie du gravitomagnétisme : http://www.ens.fr/IMG/file/concours/...que[1].pdf

@+

[Deedee81]

Salut,

J'ai jeté un oeil. Ca m'a l'air excellent pour se faire une bonne idée du contenu de la théorie.

Merci albanxiii

[papillon-de-nuit]

Bonjour,

Ceci dit j'aimerais revenir sur l'expérience de Tajmar : comment a-t-il pût générer un champs gravitationnel à partir d'un tore supraconducteur en rotation

Il n'a rien généré du tout.(ça se saurait et ça aurait été reproduit tu penses bien).
Si c'était le cas, il y aurait eu une véritable révolution en Physique, et ce "monsieur" serait un petit peu plus célèbre qu'Einstein...

Le gravitomagnétisme (je n'aime pas ce terme et lui préfère celui d'effet Lense-Thirring) n'a rien à voir avec ça.
Il a été mis en évidence il y a seulement quelques années par le satellite Gravity Probe B.
C'est un effet prédit par la RG, (entrainement [significatif] du référentiel par une masse [importante] en rotation, et il est maintenant confirmé).
La Terre est un petit peu plus grosse que le tore de Tajmar et de ses prédécesseurs..

Ce que Martin Tajmar a réalisé est une expérience qui ne repose sur rien de sérieux : tu mélanges un peu de "HEIM" et de "BOB LAZAR" (dépanneur d'OVNI dans la zone 51 prendre RDV) et tu obtiens le super moyen de propulsion anti-gravifique :

Cela relève évidemment du fantasme. Un lien francophone : http://fr.wikipedia.org/wiki/Antigravit%C3%A9

On y parle de ce M. Tajmar (il n'est pas le premier à vouloir "démontrer" un effet gravifique ou antigravifique à l'aide de tores supraconducteurs en rotation ).

Un article de 2006 de Martin Tajmar et al. affirme être parvenu à la détection d'un champ gravitationnel artificiel autour d'un superconducteur en rotation, proportionnel à l'accélération du superconducteur. Il a été suivi d'un article affirmant expliquer le phénomène en termes de constante cosmologique non-nulle. Ni les résultats expérimentaux ni l'explication théorique n'ont été largement approuvés.

Ce qui me gêne un peu, c'est le mot "largement"...
Bref, ça marche tellement bien que le million d'euros est toujours sur la table :

L'Institut de Recherche sur la Gravité de la Göde Scientific Foundation a tenté de reproduire des expériences supposées produire un effet anti-gravité. Toutes les tentatives pour observer des effets anti-gravitaires se sont révélées infructueuses. La Fondation a offert une récompense d'un million d'euros pour une expérience anti-gravitaire reproductible.

Ce qui m'interpelle plus sérieusement c'est ça :

Phénomènes non expliqués
Vortex gravitationnel galactique

Des observations astronomiques ont montré l’expulsion de matières à très grandes vitesses du centre et perpendiculairement au disque galactique, sortant d’un trou noir hyper massif. Ce phénomène est très mal compris par l’astronomie et la physique. L’hypothèse d’une courbure spatio-temporelle négative n’est pas à exclure.

Bon, c'est du Wiki Français, pas eu le temps de le confronter à son homologue anglophone, je suis aussi à la recherche du million

[Deedee81]

Salut,

Olàlà, je me suis laissé un peu embobiner par le wiki anglais.

Merci de ces précisions précises et précieuses papillon.

[papillon-de-nuit]

Salut,

Olàlà, je me suis laissé un peu embobiner par le wiki anglais.

C'est assez rare pour être souligné

Sérieusement, je méfie du Wiki Français habituellement, et je ne sais pas quelle caution porter à l'affirmation "l’hypothèse d’une courbure spatio-temporelle négative n’est pas à exclure" (??)


Cela me paraît assez "gros", même s'il est vrai que ces phénomènes (les jets galactiques) ne sont pas biens compris..

[Deedee81]

Salut,

Sérieusement, je méfie du Wiki Français habituellement, et je ne sais pas quelle caution porter à l'affirmation "l’hypothèse d’une courbure spatio-temporelle négative n’est pas à exclure" (??)

En soit c'est valide (géométrie hyperbolique), mais je n'ai pas eut le temps d'aller voir le contexte (selon celui-ci ça peut être une sottise)