Courbure de l'espace-temps

[soliris]

Bonjour,

Pourquoi la présence d'une masse courbe-t-elle l'espace-temps autour d'elle ? Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?
Je vaux dire par là: quelle est l'antériorité de la procédure ?

Merci
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[0577]

Bonjour,

Pourquoi la présence d'une masse courbe-t-elle l'espace-temps autour d'elle ? Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?
Je vaux dire par là: quelle est l'antériorité de la procédure ?

Connaissez-vous la réponse aux questions suivantes?

"Pourquoi une charge électrique produit-elle un champ électromagnétique? Si l'on modifiait le champ électromagnétique, une charge électrique apparaîtrait-elle? Quelle est l'antériorité de la procédure?"

[albanxiii]

Bonjour,

Pourquoi la présence d'une masse courbe-t-elle l'espace-temps autour d'elle ?

Une masse ne courbe rien en théorie newtonienne, ni même en théorie quantique des champs.
Précisez votre question, sinon on va aller de sous entendu en sous entendu et ça va finir en n'importe quoi, comme toujours.

[Deedee81]

Salut,

Pourquoi la présence d'une masse courbe-t-elle l'espace-temps autour d'elle ?

On n'en sait rien. C'est juste un constat, qu'on modélise avec la relativité générale.

Notons que ce n'est pas la masse qui courbe l'espace-temps mais l'énergie (et vu que E=mc², et que "c" est très grand, forcément, la masse est le principal facteur).
Et même plus précisément encore le "tenseur énergie-impulsion" qui contient l'impulsion (of course) et la contrainte/pression (ces termes n'interviennent que dans les trucs les plus extrêmes ou en cosmologie).

Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?

Non puisque la courbure peut être provoquée par de l'énergie sous une forme quelconque.

Note que en théorie (je précise car on n'a jamais vérifié), si on pouvait focaliser des ondes gravitationnelles extrêmement intenses
(dur dur d'être bébé comme disait l'autre, les ondes gravitationnelles sont très difficiles à dévier, focaliser, faudrait des lentilles gravitationnelles de la taille d'une galaxie !
Et les OG sont rarement fort intenses)
ça pourrait créer un trou noir.... sans masse et même sans matière !!!!
(mais "vu de l'extérieur" l'objet aurait bien une masse, tout comme un atome est plus léger que la somme des masses des nucléons et électrons à cause de l'énergie de liaison qui est négative)

[A voir en vidéo sur Futura]

[jacquolintégrateur]

ça pourrait créer un trou noir.... sans masse et même sans matière !!!!

Bonjour
Par contre, "très facile" avec des ondes électromagnétiques. A condition de disposer d'un laser assez musclé, en faible longueur d'onde (UV, par exemple), à cause de la loi de focalisation en lambda/D et travaillant en impulsions très brèves (pour que l'énergie ne s'étale pas dans le temps) .Ce serait une expérience fort intéressante et, comme je suis optimiste et visionnaire, réalisable dés maintenant !!! Suffit juste d'obtenir les crédits ....
Cordialement

[Deedee81]

Oui, plus facile et aussi spectaculaire
(j'aime bien les OG dans la mesure où il n'y a "rien", pas de matière, que l'espace-temps).

Mais ça reste très théorique sauf si :

Suffit juste d'obtenir les crédits ....

Pour créer un trou noir, il suffit d'avoir un accélérateur linéaire (avec la technologie actuelle) de la taille de la voie lactée. On va demander à Elon Musk
Méthode yaka fokon.

[papy-alain]

Bonjour
Par contre, "très facile" avec des ondes électromagnétiques. A condition de disposer d'un laser assez musclé, en faible longueur d'onde (UV, par exemple), à cause de la loi de focalisation en lambda/D et travaillant en impulsions très brèves (pour que l'énergie ne s'étale pas dans le temps) .Ce serait une expérience fort intéressante et, comme je suis optimiste et visionnaire, réalisable dés maintenant !!! Suffit juste d'obtenir les crédits ....
Cordialement

Je crois me souvenir que ce type d'expérience a déjà été réalisé. Faudrait que je retrouve les références.

[papy-alain]

Bonjour,

Pourquoi la présence d'une masse courbe-t-elle l'espace-temps autour d'elle ? Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?
Je vaux dire par là: quelle est l'antériorité de la procédure ?

Merci

Il faut bien comprendre que ce n'est pas l'espace qui est courbé. La courbure de l'espace-temps résulte d'une modélisation qui est faite à partir de la trajectoire suivie par les particules circulant au voisinage d'une masse importante. La représentation de cette courbure est fonction de la vitesse des particules. Communément, cette courbure est schématisée par le trajet suivi par les photons.

[jacquolintégrateur]

j'aime bien les OG dans la mesure où il n'y a "rien", pas de matière, que l'espace-temps

Bonjour
Tu partages le Lyrisme de Chandrasekhar: "The blak holes of nature are the most perfect macroscopic objects there are in the universe: the only elements in their construction are our concepts of space and time." The Mathemtical Theory of Black Holes. S. Chandrasekhar. Oxford University Press , N.Y. 1983
Cordialement

[mach3]

Il faut bien comprendre que ce n'est pas l'espace qui est courbé. La courbure de l'espace-temps résulte d'une modélisation qui est faite à partir de la trajectoire suivie par les particules circulant au voisinage d'une masse importante. La représentation de cette courbure est fonction de la vitesse des particules. Communément, cette courbure est schématisée par le trajet suivi par les photons.

euh... ça laisserait supposer que l'espace-temps est plat, mais qu'on a choisi une connexion arbitrairement de façon à ce que les lignes d'univers de chute libre soient des géodésiques (ce genre de choses se fait dans la formalisation de Cartan de la mécanique de Newton)...? Si c'est ça, non, ce n'est pas comme ça que ça marche. La connexion n'est pas choisie, elle est imposée (Levi-Civita), et l'espace-temps bel et bien courbé.

m@ch3

[papy-alain]

euh... ça laisserait supposer que l'espace-temps est plat....

Non, pourquoi ? Je voulais juste souligner que l'espace, c'est autre chose que l'espace-temps.

[Deedee81]

Salut,

Il faut bien comprendre que ce n'est pas l'espace qui est courbé. La courbure de l'espace-temps résulte d'une modélisation qui est faite à partir de la trajectoire suivie par les particules circulant au voisinage d'une masse importante. La représentation de cette courbure est fonction de la vitesse des particules. Communément, cette courbure est schématisée par le trajet suivi par les photons.

C'est un peu plus que ça pour deux raisons :
- d'abord, si tu mesurais par tout moyen sensé par exemple les angles d'un grand triangle, tu verrais que la somme est différente de 180 degrés, ce qui montre que la géométrie n'est pas euclidienne.
Voir aussi le message de mach3 ci-dessus.
- ensuite, un truc qui est bien physique est le tenseur de courbure Riemann-Christoffel (à l'invariance de jauge près = changements de coordonnées), les composantes étant la valeur pratiquement directe) d'effets bien physiques : les forces de marées (plus précisément la déviation géodésique), le décalage vers le rouge, etc.

Ensuite, on peut avoir une vision différente de l'espace-temps, par exemple relationnelle (c'est la mienne). Et il est clair que l'invariance par difféomorphisme interdit de penser l'espace-temps comme un scène de théâtre sur laquelle serait posée les objets (l'espace-temps est dynamique et intimement lié à son contenu). Et on est tous conscient que les modèles théoriques ne sont que ça, des modèles. Mais de là à dire que l'espace n'est pas courbé, là, non, c'est abusif.

[Deedee81]

Non, pourquoi ? Je voulais juste souligner que l'espace, c'est autre chose que l'espace-temps.

Zut, on s'est croisé.

Fallait le dire autrement. De toute évidence on est deux à avoir mal compris.
Il fallait dire "attention, c'est l'espace-temps qui est courbé par l'espace seul". Je ne compte plus le nombre de fois où je l'ai dit.
Mais je ne comprend pas trop bien pourquoi tu veux préciser cette différence : soliris n'a pas commis de confusion, il parle bien de l'espace-temps.

[papy-alain]

Oui, bon, c'était juste par rapport à cette question initiale : <<Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?>>

La question me paraissant ambiguë, j'ai cru utile de préciser.

[Deedee81]

Oui, bon, c'était juste par rapport à cette question initiale : <<Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?>>
La question me paraissant ambiguë, j'ai cru utile de préciser.

Akuna matata, c'est pas plus mal. D'ailleurs s'il n'y avait pas eut mauvaise compréhension (suite au "pas courbé") il n'y aurait eut aucune remarque

[Amanuensis]

Je ne compte plus le nombre de fois où je l'ai dit.

Sans compter le nombre de fois que d'autres l'ont dit...

[Deedee81]

Sans compter le nombre de fois que d'autres l'ont dit...

Je serais curieux de faire une stat

Bon, je suis partit, long week end en vue. A lundi tout le monde (peut-être dimanche)

[pm42]

Akuna matata

C'est pas pour chipoter mais un peu quand même mais il y a un H devant qu'on prononce en aspiré. En tout cas, c'est ce qu'on m'a expliqué la dernière fois que j'étais dans un endroit où on parlait Swahili.

[Amanuensis]

par rapport à cette question initiale : <<Si l'on courbait l'espace-temps, une masse apparaîtrait-elle ?>>

La question me paraissant ambiguë, j'ai cru utile de préciser.

Elle est ambigüe! Mais ce n'est pas exactement sur l'espace qu'il y a une difficulté dans la phrase ; elle est dans «apparaître», qui a une connotation temporel. Et cela fait effectivement penser à l'espace: quelque chose «avant» et quelque chose «après», et entre une modification. Modification qui affecte une masse (elle «apparaît») et quelque chose qui se courbe. Cela évoque effectivement l'espace.

Parce que l'espace-temps n'est pas quelque chose qui change, ni où quelque chose pourrait apparaître? L'espace, si.

Bref, la question initiale fait soupçonner d'entrée une difficulté dans la «vision 4D», qui bien qu'évoquée par «espace-temps» est contredite par «apparaître».


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Sur le fond, et c'est la remarque d'0577: en physique une égalité n'est pas à prendre pour une relation causale. Ce que dit l'équation d'Einstein est que s'il y a courbure d'espace-temps il y a énergie-q.m.-masse et réciproquement s'il y a énergie-q.m.-masse il y a courbure d'espace-temps. Ce que dit l'équation est qu'il n'y a pas l'une sans l'autre ; elle ne dit rien sur la causalité. Pareil pour les équations de Maxwell, pareil pour la plupart (toutes?) les égalités entre variables d'état.

[invite06459106]

Une phrase qui m'apparaît ambigüe:

I La représentation de cette courbure est fonction de la vitesse des particules..

[papy-alain]

Une phrase qui m'apparaît ambigüe:

Pourquoi ? Pour une masse définie, il existe une infinité de géodésiques, vu qu'il existe une infinité de vitesses différentes.

[invite06459106]

Pourquoi ?

A cause du mot "vitesse", sans aucune précision, cela peut amener à confusion. Faut raisonner en 4D, donc mettre tout à l'avenant.
Puis, tu parles aussi de particules, qui "suivent les géodésiques", alors, en RG les particules ne suivent pas de géodésiques, la modélisation peut se faire pour une "particule-test", on peut me dire que j'ergote, je pense que la nuance est importante.
Puis aussi, (mais c'est ma lecture, ceci dit, si je l'ai faite ainsi, il peut être possible que d'autres lecteurs fassent de même) à te lire la représentation de la courbure est uniquement ou du moins, c'est le "paramètre" important)via la "vitesse"...Suis pas d'accord (évidemment suivant ma "lecture")
Pis encore, une trajectoire et une géodésique sont deux trucs différents.
Plus d'autres choses (mais on va pas faire mal aux mouches hein...Oui, sur FS, quand on veut essayer d'être rigoureux, on a droit, par ex, à ce genre de doux commentaires...), mais mon état d'esprit étant plus à l'éloignement qu' à la participation, j'en resterais là (de plus on va pas faire dévier le fil).
Toute rectifications bienvenues.