temps et lumière

[Amanuensis]

Je l'ai lu plusieurs fois, j'ai peut être pas compris, mais dans ce cas tu pourrais m'expliquer pourquoi tu fais intervenir la vitesse?

Je ne parlais pas de la vitesse relative entre Alex et Alain, mais de celle acquise par un objet en chute libre passant de l'un à l'autre.

La différence "d'énergie" potentielle (entre guillemets, parce que c'est l'énergie par masse) est égale à v²/2, où v est la vitesse acquise par un objet qui tomberait (dans le vide) passant d'Alex à Alain en partant à vitesse nulle d'Alex.

C'est d'une part pour illustrer la notion abstraite de différence d'énergie potentielle, et d'autre part parce que je suis réticent au mot "énergie" dans ce contexte puisque tout peut s'exprimer en termes purement d'espace et de temps (pour moi la gravitation ou la pesanteur sont des accélérations, pas des forces...).
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[invite80fcb52e]

Je ne parlais pas de la vitesse relative entre Alex et Alain, mais de celle acquise par un objet en chute libre passant de l'un à l'autre.

Ce qui compte c'est plutôt les différences de potentiel de chaque rayon avec le rayon de Schwarzschild et pas entre les deux rayons!
Donc je maintiens ma position, la vitesse dont tu parles n'intervient pas (ou du moins, n'a pas un intérêt simplificateur à la faire apparaitre).

[Amanuensis]

Donc je maintiens ma position, la vitesse dont tu parles n'intervient pas (ou du moins, n'a pas un intérêt simplificateur à la faire apparaitre).

Mon but n'était pas de simplifier, mais d'illustrer pour chercher à aider quelqu'un à comprendre. Et c'est l'avis d'Alex qui m'intéresserait, puisque c'est à lui que je m'adressais.

[Et je ne vois pas où il y a "débat" ou "positions".]

[Alzen McCAW]

Au-dessus du sol la "gravitation ressentie" diminue avec l'altitude, mais en profondeur c'est le contraire (la "gravitation ressentie" est nulle au centre de la Terre), ......

ça j'y pensais déjà quand j'étais gamin mais cela me posait un énorme problème :

• de 0 à 1000 m, ddp Gravitationnelle <0 les objets tombent à la surface de la Terre
• de -6000 à 0 m, ddp Gravitationnelle >0 ? mais les objets tombent quand même de la surface vers le noyau

[Amanuensis]

ça j'y pensais déjà quand j'étais gamin mais cela me posait un énorme problème :

• de 0 à 1000 m, ddp Gravitationnelle <0 les objets tombent à la surface de la Terre
• de -6000 à 0 m, ddp Gravitationnelle >0 ? mais les objets tombent quand même de la surface vers le noyau

De -6000 à 0 la ddp est <0. Les objets tombent toujours dans le sens plus grand potentiel vers plus petit potentiel.

Ce qu'on ressent n'est pas la ddp, mais l'accélération, ce qui revient à la ddp par unité d'altitude. On ressent une forte gravitation (accélération élevée) quand la ddp varie vite avec l'altitude.

Un peu de maths.

Au-dessus du sol, la ddp par rapport à l'infini est en -1/r, l'accélération en 1/r². En dessous, la ddp par rapport à l'infini est en constante+r², et l'accélération en r.

La ddp par rapport à l'infini augmente dans tous les cas avec l'altitude (aussi bien -1/r que r² croissent avec r), mais l'accélération diminue avec r au-dessus du sol (1/r² décroît avec r) et augmente en-dessous (r croît avec r )

Pour les calculs énergétiques et le "ralentissement du temps", c'est la ddp qui intervient ; pour le ressenti (poids) c'est l'accélération.

[Zefram Cochrane]

ça j'y pensais déjà quand j'étais gamin mais cela me posait un énorme problème :

• de 0 à 1000 m, ddp Gravitationnelle <0 les objets tombent à la surface de la Terre
• de -6000 à 0 m, ddp Gravitationnelle >0 ? mais les objets tombent quand même de la surface vers le noyau

Bonjour,
une petite précision sur les termes employés histoire qu'on ne se perde pas en sémentique.
l'altitude z est la distance radiale qui nous sépare du centre de la Terre (dans votre cas et elle est toujours positive)
la hauteur h est définie par rapport à un point de référence situé sur l'axe z, si c'est le rayon de la Terre z = RT + h
la profondeur est une hauteur négative.

ceci dit, on démontre en gravitation qu'en tout point d'une sphère creuse et quelle que soit son épaisseur, l'intensité du champ de gravitation est nulle. donc en imaginant que la densité de matière soit homogène dans le sol terrestre et que tu te jette dans un puit qui te mène tout droit au centre voici ce qui se passe:
l'intensité du champ de gravitation décroît progresssivement jusqu'à s'annuler au centre. A tout moment dev la chute, on est toujours accéléré vers le centre.

Donc, la vitesse de chute s'accroit de moins en moins rapidement mais s'accroit tout de même.

cordialement

[Zefram Cochrane]

Les mots "brisure spontanée de symétrie" et "boson de Higgs" ont-ils un sens pour toi?



Vieux débat: la gravitation est-elle une force dans un espace-temps fixe ou une déformation dynamique de l'espace-temps?

Cordialement

Bonjour,
ignorant que les neutrinos avaient une masse, mes connaissances en mécanique quantique sont plutôt parcellaires.

je suis plutôt favorable, à une défomration dynamique de l'espac-temps.
cordialement

[inviteefd8627f]

J'adore ! Je prend la réponse 2 : La matière déforme continuellement l'espace temps ! (gravité + expansion)

C'est vrai que la RG ne considère pas la gravitation comme une force, c'est plutôt la CDM qui voudrait la considérer ainsi.
Par contre, ce n'est pas seulement la matière qui déforme l'espace-temps, mais l'énergie. Quant à l'expansion, faut pas faire d'amalgame: elle se manifeste aussi et surtout dans les zones où il n'y a pas de matière.

[Mailou75]

Salut,

Laisse tomber c'était un clin d'oeil à un autre fil... mais j'ai plus le courage d'expliquer
C'est le continuellement qui est important !
Pour faire simple l'espace-temps n'a pas 4D (3 espace + 1 temps)
(Il faut sinon considérer le temps comme "ce qui change l'espace", et se servir du temps pour découper l'espace, il devient l'unité...bref)
Le temps est attaché aux directions , c'est un espace temps 3D
Le "continuellement" déséquilibre l'ensemble (expansion) et génère la gravité !

Je vais essayer une image...
Sur une table ronde, tu fixes à la périphérie une nappe trèèès élastique
Ta nappe a pour motif pleins de petits points blancs sur fond noir, c'est l'univers à To
Par définition je suis toujours au centre de mon univers, alors je prend place
J'attrappe le centre de la nappe et je la tourne entre mes doigts, je l'enroule sur elle même
Le temps va definir l'espace (oui ca parrait évident mais bon )
Après un temps très long je n'aurais plus une nappe couverte de points mais une grande nappe noire avec une galaxie blanche au milieu !
Pour les autres galaxies, ben... soit on est plusieurs à tourner sur une nappe qui est plus grande que ce qu'on croyait,
soit ma table qui me parrait localement plane est en fait (intrinsèquement) sphérique.
Si je devait ajouter une dimension je prendrais celle la
L'expansion c'est autre chose, un effet d'optique ...

C'est naze comme image mais j'ai pas mieux sous la main
Et puis je vais finir par exaspérer ceux qui me lisent
Surtout que je ne suis pas un scientifique, je m'essaye juste à des exercices de logique...
Donc je change de direction, mais je reviens bientot avec pire !!

A+
Mailou

[Zefram Cochrane]

Bonsoir,
je vais essayer de développer une idée de vision dynamique de l'espace temps.
j'utilise le coefficient de schwarzschild Xz:
.
avec Rs = 2MG/C² le rayon de scharzschild.
Le sens physique de ce coefficient est que plus l'altitude z est proche de Rs et plus Xz est important.

j'utilise aussi le coefficient spatiotemporel lié à la vitesse Xv :
.

pour calculer la vitesse de libération à la surface de la Terre (par exemple), je pose Xv=Xz v étant la vitesse de libération recherchée, M la masse de la Terre, z le rayon de la Terre.

Dans la vision statique de ce calcul, l'observateur situé à l'infini voit un archer à la surface de la Terre tirer une flèche de longueur Lo verticalement dans sa direction.
Durant toute son ascension, du fait qu'elle soit plongée dans le champ de gravitation, pour l'observateur sa longueur est de Lz=Lo / Xz. Mais comme elle s'approche de lui à la vitesse v, finalement, la longueur Lv = Lz / Xv. Donc la flèche pour l'observateur est de longueur Lv = Lo / X² avec X = Xv =Xz
de même si depuis l'infini, lo'bservateur lache une flèche, de part sa vitesse de chute Lv = Lo / Xv et de part son altitude, finalement Lz = Lv / Xz. je ne sais pas pour vous mais moi je trouve ça moche.

Imaginons maintenant que l'observateur s'éloigne de la Terre à la vitesse de libération. Il est toujours à l'Infini.
comme la terre s'éloigne de lui à la vitesse de libération , le coefficient spatiotemporel à la surface de la Terre sera XT = Xv. Et si un archer tire une flèche dans sa direction la longueur de la flèche sera égale à Lo puisqu'elle est reste fixe et en un temps infini, sa longueur deviendra Lv = Lo / Xv puisque lorsque la flèche sera suffisament éloignée de la Terre, elle sera fixe par rapport à celle-ci.

Du point de vue de l'archer: la flèche s'éloignat de lui à la vitesse v, sa longueur sera Lv = Lo / Xv

voici donc l'hypothèse du moment que j'ai dans la tête

[Mailou75]

Salut,

Pas le niveau pour comprendre

Par contre j'ai trouvé le nom du phénomène que j'imaginais :

Wiki > l'effet Lense-Thirring (aussi appelé frame-dragging en anglais)



Mailou

[invite5386ea0d]

Bonjour,
J'ai une question en lien avec le temps et la vitesse...
Idéalement la vitesse est calculée par rapport à quel référenciel?
Surement pas le referenciel terrestre... 3 galaxies lointaines?

A l'heure actuelle, bien installé devant nos ordinateur respectif, la terre tourne sur elle même à 0,4km/s à l'equateur.
La terre tourne autour du soleil à 29km/s
Le systeme solaire bouge à 222km/s à 266 km/s dans la galaxie. (celon les sources)
Et la galaxie doit aussi se deplacer dans l'univers (en cherchant rapidement je n'ai pas trouvé de chiffre)

Ce qui nous fais pas mal tout ca ! pas négligeable en tout cas !

Est ce qu'en partant à la vitesse opposé à notre galaxie, on obtiendrait une vitesse approximativement nulle dans un "referentiel de l'univers", et le temps irait plus vite que sur terre?
Et dans quelle mesure le temps est changé?

Tcho

[invite80fcb52e]

Idéalement la vitesse est calculée par rapport à quel référenciel?

Ca dépend ce que tu regardes, il n'y a pas de repère idéal...

Et la galaxie doit aussi se deplacer dans l'univers (en cherchant rapidement je n'ai pas trouvé de chiffre)

Environ 400km/s par rapport au fond diffus cosmologique qui est en quelque sorte le repère "de l'univers". C'est à dire que dans ce repère seule l'expansion de l'univers intervient (repère comobile).
Et notre groupe local de galaxie se déplace lui à environ 600km/s par rapport au CMB.

Et dans quelle mesure le temps est changé?

Il faut approcher la vitesse de la lumière pour avoir une variation conséquente, ce qui est loin d'être le cas quand on regarde le mouvement des galaxies ou étoiles entre elles!

[Mailou75]

Environ 400km/s par rapport au fond diffus cosmologique qui est en quelque sorte le repère "de l'univers". C'est à dire que dans ce repère seule l'expansion de l'univers intervient (repère comobile).
Et notre groupe local de galaxie se déplace lui à environ 600km/s par rapport au CMB.

Salut,

Mais quand on se déplace, on déplace le centre de notre univers non ?
Comment calculer notre vitesse en le prenant pour référence ?
Sinon c'est une vitesse dans le vide ... ca s'interprête comment ca ?
Si notre univers allait à 10xC dans son environnement on en saurait rien
Pour moi comobile = une vitesse par rapport au vide n'a pas de sens

Il faut approcher la vitesse de la lumière pour avoir une variation conséquente, ce qui est loin d'être le cas quand on regarde le mouvement des galaxies ou étoiles entre elles!

Le décalage du temps a beau être extrèmement faible (0.00...0001s)c'est pourtant lui qui fait tenir les systèmes en orbite !

Est ce qu'en partant à la vitesse opposé à notre galaxie, on obtiendrait une vitesse approximativement nulle dans un "referentiel de l'univers", et le temps irait plus vite que sur terre?
Et dans quelle mesure le temps est changé?

Ben je dirais que tu seras au centre de ton univers, ta vitesse par rapport à lui devrait être nulle, mais ton temps sera "accéléré" dans la mesure ou tu t'éloignes de la galaxie (qui le ralentis), et ta vitesse n'existe que par rapports aux autres objets

NB : Ecoute Gloubi, il a toujours raison
A+ Mailou

[Deedee81]

Salut,

Mais quand on se déplace, on déplace le centre de notre univers non ?
Comment calculer notre vitesse en le prenant pour référence ?

C'est clair, le centre de l'univers observable, c'est nous.

Mais Gloubi n'a pad dit qu'il s'agissait de la vitesse par rapport à ce point. Je ne comprend pas trop pourquoi tu dis ça d'ailleurs.

Sinon c'est une vitesse dans le vide ... ca s'interprête comment ca ?

Ce n'est pas non plus la vitesse par rapport au vide. C'est la vitesse par rapport au rayonnement fossile. Ce qui revient à dire la vitesse mesurée dans le repère comobile : repère moyen attaché au gaz primordial, homogène, isotrope et sans déplacement propre.

[Mailou75]

C'est la vitesse par rapport au rayonnement fossile. Ce qui revient à dire la vitesse mesurée dans le repère comobile : repère moyen attaché au gaz primordial, homogène, isotrope et sans déplacement propre.

Tu mesures ta vitesse par rapport à une sphère qui avait cet emplacement il y a X années,
et dont nous sommes actuellement au centre,
si il existe un décalage entre ces centres c'est la vitesse de la sphère dans le vide... sinon je ne comprends pas
Soit tu mesures dans un repère comobile (le resultat doit être nul)
soit tu estimes qu'il y a un "décalage de comobilité" et c'est la vitesse de notre univers dans le vide, no ?

Si je peux apprendre quelque chose je n'ai pas peur du ridicule

merci pour votre indulgence
Mailou

[papy-alain]

Même sans aucun déplacement, notre sphère d'univers observable n'est pas la même si on n'habite pas à la même adresse.

[Zefram Cochrane]

Salut,

Pas le niveau pour comprendre

Par contre j'ai trouvé le nom du phénomène que j'imaginais :

Wiki > l'effet Lense-Thirring (aussi appelé frame-dragging en anglais)



Mailou

Bonsoir,
En fait c'était plus une question qu'autre chose :

D'un point de vue strictement théorique,
Doit on considérer la contraction de l'espace-temps à la surface de la Terre comme ayant pour origine :
le champ de gravitation dans ce cas une fusée de longueur Lo situé sur son pas de tir serait mesurée par un observateur fixe situé à l'Infini à une longueur L = Lo / Xz
l'éloignement de la Terre de lo'bservateur à une vitesse égale à la vitesse de libération et dans ce cas, la longueur L de la fusée serait mesurée sur son pas de tir par l'observateur comme étant égale à
L= Lo / Xv
les longueurs L mesurées étant égales puisque Xz=Xv

ce pourrait être le point de départ d'une idée à creuser.

[inviteace15f97]

Ca vaut aussi pour le photon. S'il n'a pas de temps propre, il est partout à la fois, donc ça devient fastoche pour lui.

Preuve que la vie est injuste, mince alors...