Et toute cette dilatation du temps au abord de l'horizon du trou noir est dû à quoi exactement? à une accélération de la vitesse de la matière qui approche des vitesse proche de la vitesse de la lumière près de l'horizon ou à quelque chose d'autre? et si c'est le cas de quelle genre de vitesse de la matière parle t'on ici?
Bonjour,Envoyé par dhaineault
Non, ce n'est pas dû à la vitesse. C'est un effet purement gravitationnel. Cela est vrai de toute masse, pas seulement des TN. Par exemple pour le Soleil. La fréquence d'émission des atomes à la surface du Soleil est légèrement décalée vers le rouge.
On peut adopter un point de vue newtonien pour comprendre pourquoi, c'est plus facile que les affres de la relativité généraleLorsqu'un photon quitte un corps massif, il doit "grimper" le puit de potentiel gravitationnel, il perd de l'énergie cinétique (comme tout objet lancé en l'air). Pour un photon, évidemment, sa vitesse est constante (égale à 'c'). Mais son énergie est donnée par h.nu. La conservation de l'énergie impose donc une diminution de nu.
Voir :
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9calage_d%27Einstein
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour, oui mais par contre, la force de gravité (champ de gravitation), est comparable à une accélèration, bien sur ce n'est pas les mêmes objets qui engendres ces effets.
Mais ont peut dire que c'est la même chose, diffèremment.
cordialement
Bonjour,
Presque. La gravité (en relativité générale) est équivalente à une accélération mais une accélération n'est pas toujours de la gravité.
Et une accélération d'origine non gravitationnelle ne provoque pas de dilatation du temps (autre que celle due à la vitesse, de la RR, et qui est réciproque contrairement au redshift gravitationnel). Par contre elle est "responsable" de l'asymétrie dans le paradoxe des jumeaux.
Il est plus juste de dire que la gravité c'est la courbure de l'espace-temps (et on peut relier cette courbure a "l'accélération de la pesanteur" via la "déviation géodésique").
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Oulà, non ! J'ai dit une bêtise.
Oui, la déviation géodésique est fondamentale. Mais relier "accélération de la pesanteur" et "courbure" ce n'est pas si simple : il faut comparer un système de coordonnées stationnaire (quand il y en a un !) et les géodésiques. C'est logique que ce soit délicat : en relativité générale, un corps "libre" (ne subissant l'action d'aucune force, la gravité n'en étant pas une) n'est pas accéléré (c'est nous, au sol, qui sommes accélérés car on subit la force de réaction du sol, c'est vrai que dit comme ça, ça fait bizarre).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re, oui c'est tout à fait bizarre, eux par contre je sais pas comment tu appel la gravité, si ce n'est une force, ou une des intéractions élémentaires.
Enfin le tout c'est que tout le monde se comprennent.
cordialement
A oui est aussi, j'ai dit que la gravité était comparable à une accélération, j'ai pas dit que s'en était une, et vis versa.
Attention, à pas tout mélanger, sinon ont ne s'en sortira pas.
Je l'appelle la gravité
La raison pour laquelle la gravité n'est pas une force (au sens de la physique newtonienne : F=ma) en relativité générale c'est que les corps sur lesquels n'agit que la gravitation suivent des géodésiques et donc sont non accélérés (donc pas de force).
Mais ça reste une des quatre interactions fondamentales
En physique newtonienne, c'est une force (F=G M M' / r²).
Au sens de la physique quantique les interactions (pour la gravité il est vrai qu'on a encore des problèmes) ne sont pas des forces au sens propre non plus : ce sont des interactions entre particules avec échanges de "bosons vectoriels" parfois appelés vecteurs des .... forces
De toute façon, la "force" n'est qu'un raccourci résumant le résultat (masse fois accélération) d'une interaction d'un corps sur un autre
Ce n'était pas un reproche, juste une précision pour d'éventuels lecteurs
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OK, pas de probléme sa roule comme sur des roulettes.
bonjour,
quand tu dis : Par exemple pour le Soleil. La fréquence d'émission des atomes à la surface du Soleil est légèrement décalée vers le rouge.
On peut adopter un point de vue newtonien pour comprendre pourquoi, c'est plus facile que les affres de la relativité générale Lorsqu'un photon quitte un corps massif, il doit "grimper" le puit de potentiel gravitationnel, il perd de l'énergie cinétique (comme tout objet lancé en l'air). Pour un photon, évidemment, sa vitesse est constante (égale à 'c'). Mais son énergie est donnée par h.nu. La conservation de l'énergie impose donc une diminution de nu.
Est-ce que ce n'est pas le même phénomène que l'on perçoit losque l'on observe les galaxie qui s'éloigne de nous, en accélérant, mu par une force mystérieuse,dont la lumière est décalée vers le rouge? Et est-ce cette force mystérieuse qui est responsable de ce décalage vers le rouge ou si cela est attribuable à d'autres facteur?
Bonjour,
La question est très pertinente car la réponse dépend du point de vue !!!!
Si tu considères l'expansion sous un angle "classique" (relativité restreinte voir cadre classique newtonien) alors la réponse est non. Tu as d'une part un effet Doppler classique dû à la vitesse d'expansion et d'autre part une dilatation du temps relativiste "traditionnelle" (les deux donnant l'effet Doppler relativiste), le deuxième terme n'étant notable que pour les galaxies très lointaines.
Si tu considères le point de vue de la RG, alors l'expansion n'est pas vraiment une vitesse propre mais plutôt un "gonflement de l'espace" (je déteste ce genre d'expression mais je vois pas trop comment dire autrement, "expansion de la métrique", "de la variété riemanienne" ? Pffff rien ne me satisfait) et les deux effets précédents sont alors expliqués directement par la RG, c'est un effet gravitationnel.
Que les deux (du moins pour des objets pas trop lointains) donnent la même chose n'est pas si étonnant : "gonflement de l'espace" ou "vitesse propre" même combat : que l'on considère que ce sont les coordonnées qui se dilatent ou les objets qui se déplacent par rapport à ces coordonnées, c'est kif kif (il n'y a pas "d'espace en arrière-plan", pas de "scène de théâtre" sur laquelle les objets seraient disposés, raison pour laquelle je n'aime pas "gonflement de l'espace", sans avertissement c'est trompeur). De toute façon les systèmes de coordonnées sont strictement arbitraires en RG. Mais ce "gonflement de l'espace" met mieux l'accent sur la nature du phénomène.
Quand au "puit de potentiel" considéré dans ce cas c'est simplement celui qui correspond à un univers plus dense dans le passé et les photons "grimpent" ce puit au fur et à mesure que l'univers devient moins dense.
Attention à cette histoire de force mystérieuse. Je ne suis pas sûr de savoir à quoi tu fais référence.
- Un objet qui se déplace à vitesse constante n'a besoin d'aucune force pour continuer, c'est l'inverse (il faut une force pour le ralentir ou l'accélérer). Et la force de ralentissement de l'expansion c'est la gravité, rien de mystérieux.
- Si tu fais référence à "l'accélération" de l'expansion il y a effectivement peut-être autre chose derrière ça. Mais ça n'a rien à voir avec la question du redshift cosmologique (à part un léger décalage because expansion légèrement différente).
- Si tu fais référence à l'origine de l'expansion, la cause initiale, ma foi, personne ne sait comment ça a commencé. Donc, tant qu'on ne sait pas, contentons-nous de constater l'expansion, on n'a pas vraiment besoin de savoir qui a inventé le papier monnaie pour faire de l'économie
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nan, ça ne colle pas, classiquement (donc selon Newton), le travail de gravitation sera de la forme mgh (avec g qui dépend de h bien sur). La force de gravitation ne travaille pas sur un photon : il n'a pas de masse. D'apres le théorème de l'energie cinétique, si pas de travail pas de variation d'énergie. On a pas de diminution de fréquence avec la gravitation du point de vue Newtonnien.On peut adopter un point de vue newtonien pour comprendre pourquoi, c'est plus facile que les affres de la relativité générale Lorsqu'un photon quitte un corps massif, il doit "grimper" le puit de potentiel gravitationnel, il perd de l'énergie cinétique (comme tout objet lancé en l'air). Pour un photon, évidemment, sa vitesse est constante (égale à 'c'). Mais son énergie est donnée par h.nu. La conservation de l'énergie impose donc une diminution de nu.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Bonjour,
C'est vrai, tu as raisons en disant que mgh ne s'applique pas tel quel. Mais on peut raisonner avec la conservation de l'énergie. Ce raisonnement est dans le livre Gravitation de Thorne.
On considère un photon qui grimpe le puit de potentiel. Arrivé à la hauteur h, il se "désintègre" (avec un dispositif quelconque) en une paire électron-positron (il doit évidemment avoir la bonne énergie
Par ce raisonnement on montre que la conservation de l'énergie implique bien une variation de la fréquence. En fait tout ce passe comme si la "masse pesante" du photon était donnée par h.nu/c².
Dans le même livre, ils utilisent ensuite ce résultat pour montrer la dilatation du temps gravitationnel et suite à cela l'incompatibilité de la relativité restreinte avec la gravitation (l'espace-temps ne pouvant pas être plat).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Voici un résumé fait par bibi il y a quelques années sur usenet :
http://groups.google.be/group/fr.sci...1589d630f3fd68
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
ok, mais donc là tu sors déjà du cadre Newtonnien vu que tu supposes une équivalence masse-énergie avec la création de ta paire electron-positron. En fait ce qu'il en ressort, c'est qu'à partir du moment ou on introduit l'équivalence masse-énergie (RR) dans un champs de gravitation (Newton), cela implique la courbure de l'espace-temps (RG).On considère un photon qui grimpe le puit de potentiel. Arrivé à la hauteur h, il se "désintègre" (avec un dispositif quelconque) en une paire électron-positron (il doit évidemment avoir la bonne énergie ). Puis, cette paire "tombe" et gagne de l'énergie cinétique. Enfin, arrivé en bas, ils s'annihilent et reforment le photon d'origine.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Oui, tout à fait.
Mais en première approximation, on peut dire que Newton + RR => redshift gravitationnel.
Après, vu les incompatibilités, si on veut aller plus loin, on n'a pas le choix : RG.
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Ah ! Il me vient autre chose en tête.
Est-ce qu'en prenant la limite newtonienne de la RG on a encore le redshift gravitationnel ? Je pense que oui, mais ce serait à vérifier
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Oui, et c'est même évident puisque le redshift gravitationnel n'est autre qu'une dilatation du temps, la limite newtonienne donne g00 ~ potentiel newtonien, et g00 n'est autre que le terme de la métrique donnant cette dilatation.Est-ce qu'en prenant la limite newtonienne de la RG on a encore le redshift gravitationnel ? Je pense que oui, mais ce serait à vérifier
Bon, ceci dit, je ne vois guère l'utilité de tout ça
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ah bon ? Et les corrections pour des instruments sensibles style GPS alors ?Bon, ceci dit, je ne vois guère l'utilité de tout ça
Oui, je sais, je me parle à moi même, et non, je ne deviens pas fou
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[HS] pour le moment le discours reste cohérent donc c'est pas trop grave... tu pourras t'inquiéter quand en plus de te parler à toi-même tu ne t'écouteras même plus et/ou ne te comprendras même plus...
bonjour,
merci pour les explications. Quand je parlais de force mystérieuse, je faisais référence à cette force qui semble accélérer l'univers, c'est à dire , cette force qui fait que plus les galaxie sont loin de nous , plus elles semblent s'éloigner de plus en plus vite de nous et alors on observe le redshift. Plusieurs théorie ou spéculations tentent d'expliquer ce phénomène. J'essaie d'en apprendre le plus possible sur ce sujet. Je crois qu'on fait souvent référence ici à la masse manquante ou énergie sombre, si je me trompe pas.
Autre question. Qu'est qui distingue la relativité restreinte de la relativité générale?
Bonjour,
Non, non, ça n'a rien à voir. Le redshift est produit par la vitesse (ou l'expansion), pas par l'accélération. Même sans accélération il y aurait redshift. D'ailleurs ce redshift est observé et expliqué depuis un siècle alors que l'accélération est une découverte/hypothèse récente.
Tout au plus, cette accélération produit un léger décalage entre la courbe théorique (sans accélération) de redshift et la courbe observée.
Je vais d'ailleurs te dire que je reste encore prudent au sujet de cette accélération
Pour l'accélération, c'est l'énergie sombre. Mais, ça reste en effet bien mystérieux et pour le moment "énergie sombre" n'est qu'un joli synonyme de "on observe une accélération sans savoir d'où elle vient".
Pour la masse manquante, tout autre sujet, elle reste aussi mystérieuse mais on a quand déjà accumulé pas mal de données. On finira bien par comprendre
Techniquement :
La relativité restreinte traite uniquement des repères en mouvement de translation rectiligne uniforme. Tandis que la relativité générale traite de tous les repères mêmes accélérés.
L'outillage mathématique est infiniment plus compliqué pour la RG (variétés différentielles, calcul tensoriel,...) que pour la RR (espaces vectoriels et on s'en sort même avec de la simple algèbre).
La RG va même plus loin que l'affirmation technique ci-dessus car elle est à même, avec cet outillage, d'aborder des variétés espace-temps quelconque (courbes). Alors que la RR est limitée à l'espace-temps plat de Minkowski (la partie spatiale est même le bon vieux espace d'Euclide qu'on étudie en géométrie).
Enfin, la RR et la gravité sont incompatibles. Par contre, le principe de correspondance faible (masse pesante = masse inerte) permet par quelques raisonnements de formuler le principe de correspondance fort (en présence de gravité et dans une variété quelconque, il existe en chaque point un espace plat "tangent" où la RR est valide) et de formuler la gravité comme une manifestation de la courbure.
Pour terminer, la RG ajoute l'équation d'Einstein expliquant comment la matière courbe l'espace-temps.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
