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L'espace-temps :s



  1. #1
    phenixofire

    Question L'espace-temps :s


    ------

    Salut,

    J'ai lu une fiche sur l'espace-temps, mais je ne comprend pas trop...

    ce que j'ai compris :

    les coprs (ou plutot les masse) de l'univers deforme l'espace (qu'on pensait euclidien), devenant un espace courbe. la deformation de l'espace ralentirait le temp (raport entre l'espace et le temps), et aurait un raport avec la gravitation...

    voila, c'est pas fameux, donc pourriez vous m'expliquer (le plus simplement possible ^^)
    merci

    -----

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  3. #2
    ixi

    Re : L'espace-temps :s

    Salut,

    alors d'abord c'est une question très vaste....

    Tu sais que les objets s'attirent à cause de la gravitation, c'est-à-dire, que tout objet massif attire tout autre objet massif.
    Tout ça était connu avec Newton et n'a changé qu'avec Einstein au début du XXe siècle.

    Plutôt que de voir la gravitation comme une force entre les objets, il a considéré que les objets déformaient l'espace (et même l'espace-temps, mais on va oublier ça 2 secondes) et que par conséquent, les trajectoires des objets passant à proximité étaient déviées.

    L'image fréquemment donnée est la suivante:
    Prends un drap et attache ses quatre coins de façon à ce qu'il soit plat. Si tu fais rouler une bille légère dessus, elle va tout droit.
    Maintenant, prend un objet un peu plus lourd, il va se créer une vallée dans ton drap. Si tu relances ta bille très légère, elle ne va plus aller tout droit, mais va subir une déviation due à la pente du drap.

    La gravitation n'est donc plus une force simple, mais un effet de la géométrie de l'espace.

    (je te préviens, cette image est à prendre avec des pincettes, mais elle est éclairante)

    Si tu as des questions sur ce que je viens d'écrire, vas-y.
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  4. #3
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    ok, mais selon ton exemple la bille lègere doit de coller a lautre masse pllus grosse (en tombant dansla "vallé"), donc comment, un objet peu etre en orbite autour de quelque chose sans se rapprocher d'elle de plus en plus ?

  5. #4
    GillesH38a

    Re : L'espace-temps :s

    si il n'y avait pas de frottement, une bille pourrait tourner indefiniment sur les parois d'une cuvette (comme un vélo sur une piste cycliste) sans tomber. Dans le vide, il n'y a pas d'équivalent des frottements. (En fait si, un tout petit peu, à cause de l'émission d'ondes gravitationnelles, mais dans les conditions habituelles des systèmes stellaires c'est extrêmement lent et imperceptible même à l'échelle de l'âge de l'Univers.)

  6. #5
    ixi

    Re : L'espace-temps :s

    Oui, tout à fait d'accord avec l'explication de Gillesh38.
    De plus, tu peux te dire que si tu envoies ta bille très vite, alors elle va juste être déviée mais ne va pas être "attrapée" par ta masse (qui représente comme tu l'as certainement compris une étoile par exemple).
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    anonymus

    Re : L'espace-temps :s

    Salut.
    De plus, il n'y pas que les objets qui sont déviés, mais aussi la lumière.
    Elle suit les géodésiques qui sont eux déformés, courbés par un objet massif aux alentours.
    -> Truc d'Einstein non?

    J'ai une question, est ce le fait qu'un objet soit "lourd" qui déforme l'espace-temps ?
    Ou c'est plutôt du à une (très) forte densité ?
    En Amérique, il faut d'abord avoir le sucre, ensuite on a le pouvoir et ensuite on a la femme.

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  10. #7
    invité576543
    Invité

    Re : L'espace-temps :s

    Citation Envoyé par anonymus
    J'ai une question, est ce le fait qu'un objet soit "lourd" qui déforme l'espace-temps ?
    Ou c'est plutôt du à une (très) forte densité ?
    C'est la masse qui déforme (en fait l'énergie...).

    Si on cherche à donner une valeur à cette déformation, ça dépend où on se place.

    Si on dit "à une certaine distance du centre de gravité, grande par rapport à la taille de l'objet", alors c'est sa masse qui compte, pas sa densité.

    Mais si on demande la valeur de la déformation de l'espace-temps à sa surface, où même à l'intérieur de l'objet, alors sa densité intervient...

    Cordialement,

  11. #8
    Azen

    Re : L'espace-temps :s

    Un objet etremement dense selon sa taille sera proportionelement "lourd". De ce fait les deux donnees (lourd et densite) ne constitue en fait qu'une seule information: celle qui influe sur la courbure.
    La Vie a le pouvoir d'organiser la matiere...L'Homme d'organiser sa vie...

  12. #9
    physastro

    Re : L'espace-temps :s

    Citation Envoyé par anonymus
    Salut.
    De plus, il n'y pas que les objets qui sont déviés, mais aussi la lumière.
    Elle suit les géodésiques qui sont eux déformés, courbés par un objet massif aux alentours.
    -> Truc d'Einstein non?
    Entre autres en effet, ceux sont des résultats prédits par la RG (cf les effets de lentilles gravitationnelles et les explications sur la déformation de l'espace-temps).

  13. #10
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    merci à tous.

    maintenant pourquoi l'espace a-t-il une relation avec le temps ?

    je que je pense savoir : sur une longue distance la lumière mais plus de temps a la parcourire celle ci que ci elle parcourais une courte distance.

    une masse se trouvant dans l'univers creuse l'espace et la comprime donc le temps accelere car l'univers se compresse.

    voila, dit moi si c'est ça et expliquez moi sinon. j'aurais d'autres questions ensuite.
    Dernière modification par phenixofire ; 03/11/2005 à 21h25.

  14. #11
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Bon, le temps, en relativité restreinte, amène la notion de non simultannéité et plutôt de relativité. Imagine que tu es sur un train allant d'un point B vers un point A et qu'un système de miroirs te permette de voir ces deux points en même temps. Sur le sol, à mi-chemin entre A et B, il y a une seconde personne ayant un système de miroirs lui aussi. Puis, 2 éclairs heurtent chaque point en "même temps". L'autre observateur dira que les deux éclairs sont tombées au même moment, mais toi, qui est sur le train et fuyant B, tu diras que l'éclair A est tombée avant l'éclair B. C'est la non simultannéité, mais de plus, un autre phénomène relativiste fait qu'il y a une dilatation du temps (temps plus lent disons). De plus, en relativité restreinte, il y a un phénomène nommé contraction des longueurs. C'est la naissance de l'espace-temps.

    Puis, en relativité générale maintenant. Voici un article de www.astronomes.com:

    "[...]le fait que la matière ralentisse le temps. Imaginez l'expérience suivante. Vous vous trouvez au sommet d'une fusée en pleine accélération. Au bas de la fusée se trouve une horloge qui émet un signal lumineux toutes les secondes. Vous observez cette horloge et essayez de mesurer l'intervalle séparant deux signaux. Entre l'émission de la lumière et son arrivée à votre oeil, la vitesse de la fusée augmente puisque celle-ci accélère. Le sommet a donc tendance à fuir devant les rayons lumineux et à retarder le moment du contact. Cet effet est d'autant plus marqué que le temps passe et que la vitesse de la fusée augmente. La durée du trajet de la lumière est donc de plus en plus longue. En conséquence, les rayons lumineux n'arrivent pas à votre oeil toutes les secondes, mais à un rythme légèrement plus faible. Vous observez ainsi que le temps indiqué par cette horloge s'écoule plus lentement que celui de la montre à votre poignet.

    Mais, d'après le principe d'équivalence, le même phénomène se produit si l'on considère un bâtiment à la surface de la Terre au lieu d'une fusée en accélération. En conséquence, le temps doit s'écouler plus lentement à la base d'un immeuble qu'à son sommet. Les habitants du rez-de-chaussée vieillissent donc un peu moins vite que ceux du dernier étage. Un effet étonnant, mais vérifié par l'expérience. N'allez pas pour autant déménager de suite. La gravité de la Terre est très faible, ce qui rend cet effet complètement négligeable. La différence ne sera que d'une minuscule fraction de seconde sur toute une vie.

    Remarquons que contrairement à la dilatation du temps en relativité restreinte, le ralentissement du temps par la gravité n'est pas réciproque. En effet, si vous êtes au pied de la fusée et observez une horloge au sommet, l'accélération vous précipite vers les rayons lumineux. La durée de leur trajet est de plus en plus courte et le temps paraît s'écouler plus vite en haut. En revenant au cas de l'immeuble à la surface de la Terre, c'est donc toujours encore à la base que le temps s'écoule plus lentement. "

    Plasma

  15. #12
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    today nous avons parlé de la loie d'ohm et aussi de l'espace temps avec la relativité général et restreinte.
    donc j'ai compris ce qu'est l'espace temps, en fait nous avons travaillé sur des images, ce qui ma beaucoups aidé, et le fait d'avoir appris avant la relativité m'a aussi aidé, car je n'avais pas compris sa aussi.

    donc je comprend maitenant l'exemple de la fusée qui est compliqué je trouve, par raport a celle que j'ai etudié today. en tout cas j'ai compris.

    donc :

    imaginons une roue de velo, le rayon situé en haut de la roue ( je le nomerai A) et un rayon en bas de la roue (B) donc je fait tourner la roue de droite à gauche, en 1 minute A aura parcouru plus de distance que B quelque soit la vitesse de rotation.

    voila ce qu'est l'espace temps. enfin confirmez, que je ne reste pas sur une fause idée...

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  17. #13
    phenixofire

    Question Re : L'espace-temps :s

    Citation Envoyé par phenixofire
    today nous avons parlé de la loie d'ohm et aussi de l'espace temps avec la relativité général et restreinte.
    donc j'ai compris ce qu'est l'espace temps, en fait nous avons travaillé sur des images, ce qui ma beaucoups aidé, et le fait d'avoir appris avant la relativité m'a aussi aidé, car je n'avais pas compris sa aussi.

    donc je comprend maitenant l'exemple de la fusée qui est compliqué je trouve, par raport a celle que j'ai etudié today. en tout cas j'ai compris.

    donc :

    imaginons une roue de velo, le rayon situé en haut de la roue ( je le nomerai A) et un rayon en bas de la roue (B) donc je fait tourner la roue de droite à gauche, en 1 minute A aura parcouru plus de distance que B quelque soit la vitesse de rotation.

    voila ce qu'est l'espace temps. enfin confirmez, que je ne reste pas sur une fause idée...

    ne m'oubliez pas ^^

  18. #14
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Je n'arrive pas à m'imaginer ton exemple ^^

  19. #15
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    je t'ai fait un shema :

    "le rayon situé en haut de la roue ( je le nomerai A) et un rayon en bas de la roue (B) donc je fait tourner la roue de droite à gauche, en 1 minute A aura parcouru plus de distance que B quelque soit la vitesse de rotation."
    Images attachées Images attachées

  20. #16
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Désolé, mais je ne comprends toujours pas pourquoi A ferait une plus grande ditance que B... Quand le rayon A a fait un tour, le B en a fait un aussi... Sauf si tu parles du point A sur le rayon A et du point B sur le rayon B. Là, la distance de parcourt dépend de l'éloignement du point du centre de la roue...

    Plasma

  21. #17
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    le point A est placé sur un rayon (celui du haut) et le point B sur un rayon (en bas) a la meme distance que A par raport au centre de la roue (ne pas ce fier au chema). Si l'on fait tourner la roue de droite à gauche, pendant une minute, le point A aura parcouru plus de distance que le point B (dans le mouvement de rotation en reférence/relative au centre de la roue (point 0))

  22. #18
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Bof, ça se peut, j'ai de la difficulté à me l'imaginer (je préfère l'exemple de la fusée )

    Amicalement

    Plasma

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  24. #19
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    personne ne peut me dire si mon exemple est bon ou pas ? car je ne voudrais pas rester dans le "doute" je préfère etre sur de sur ^^ donc si quelqu'un pouvait confirmer mon exemple sa serai gentil

    merci d'avance

    (merci beaucoup plasma pour ton aide )

  25. #20
    deep_turtle

    Re : L'espace-temps :s

    Perso je ne comprends quel aspect de l'espace-temps cet exemple de la roue qui tourne est censé illustrer...

  26. #21
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Mais toi, qu'as-tu compris de cet exemple? L'exemple de la fusée explique le ralentissement du temps (ne pas confondre avec dilatation du temps qui est un phénomène de la relativité restreinte) du à une accélération (de l'inertie ou de la gravitation, peu importe avec le principe d'équivalence) qui dit qu'un référentiel à la base d'un immeuble voit que le temps "s'écoule" plus rapidement en haut qu'en bas. Pour un référentiel en haut, au sommet, le temps "s'écoule" plus lentement en bas qu'en haut.

    Amicalement

    Plasma

  27. #22
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Perso je ne comprends quel aspect de l'espace-temps cet exemple de la roue qui tourne est censé illustrer...
    l'illustration que j'ai donné a-t-élle un rapport avec la relativité ?

  28. #23
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Mais, la relativité, ça le dit: une vision relative des choses pour deux référentiels différents. Toi, tu dis que tu as compris un élément de la relativité avec cet exemple. Moi, et il semble que deep-turtle aussi, je ne comprends pas ce qu'il y a de relatif là dedans...

    Amicalement

    Plasma

  29. #24
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    je n'ai pas compris ton post.

  30. Publicité
  31. #25
    Plasma

    Re : L'espace-temps :s

    Ben, tu vois, dans mon exemple de la fusée, tu as le point de vu d'un gars en haut de la fusée qui regarde le bas, puis la vision d'un autre qui est en bas et qui regarde en haut de la fusée. Leur vision, étant donné la vitesse de la fusée (accélération) et son sens spatial, est relative à chacun et non pas pareille -> relativité.

    Dans ton exemple de la roue, tout est selon ton centre de la roue. Il n'y a pas de relativité, du moins de ce que je comprennes. C'est pour ça que je voudrais savoir comment cet exemple de classe t'a permis de comprendre l'espace-temps...

    Plasma

  32. #26
    deep_turtle

    Re : L'espace-temps :s

    Citation Envoyé par phenixoffire
    Citation Envoyé par Deep_Turtle
    Perso je ne comprends quel aspect de l'espace-temps cet exemple de la roue qui tourne est censé illustrer...
    l'illustration que j'ai donné a-t-élle un rapport avec la relativité ?
    Tu me demandes ça à moi ? On nage en plein quiproquo, là j'ai l'impression... Le sujet de départ parlait des propriétés de l'espace-temps et de ses déformations (ce qui implique qu'on parle de relativité, l'espace-temps non relativiste ne se déforme pas). Or tu présentes un "exemple" avec une roue de vélo en demandant si c'est un bon exemple. Je pensais que c'était censé illustrer la notion d'espace-temps, mais si toi-même tu en doutes, je ne comprends plus rien ! Il est censé illuster quoi cet exemple finalement ?

  33. #27
    anonymus

    Re : L'espace-temps :s

    J'ai compris ton exemple, mais je vois aucun rapport avec la relativité.
    C'est la chose qu'avec la course. Vaut mieux courir auprès de la corde qu'à l'extérieur car la distance est moins grande.
    Enfin bon, il n'y a rien à voir avec l'espace-temps.
    En Amérique, il faut d'abord avoir le sucre, ensuite on a le pouvoir et ensuite on a la femme.

  34. #28
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    oui, en faite j'ai du me tromper d'illustration.

    et meme de sujet, c'ette une illustration ou se trouvait un train avec des passager et une vache dans un champ, donc un shema de la relativité. mais apres je ne me souvient plus de l'exemple parlant de l'espace temps.

  35. #29
    BioBen

    Re : L'espace-temps :s

    et meme de sujet, c'ette une illustration ou se trouvait un train avec des passager et une vache dans un champ, donc un shema de la relativité. mais apres je ne me souvient plus de l'exemple parlant de l'espace temps.
    Attention à ne pas confondre principe de relativité et théorie de la relativité restreinte....

  36. #30
    phenixofire

    Re : L'espace-temps :s

    dit-moi la difference s'il te plait

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