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Attraction gravitationnelle et relativité générale



  1. #1
    Jano

    Attraction gravitationnelle et relativité générale


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    La relativité générale nous apprend que la gravitation est une conséquence de la géométrie courbe de l'espace-temps. Les corps massifs incurvent localement l'espace, emprisonnant les corps moins denses qui se trouvent à proximité. Pourquoi alors continue-t'on de parler de force attractive quand on évoque l'expansion de l'univers ? " Si la densité moyenne de matière dépasse un seuil critique, alors la force gravitationnelle sera suffisante pour freiner et inverser l'expansion." Et quand je lis par la suite qu'on recherche une particule hypothétique, le graviton, vecteur de la gravitation, je ne comprends plus du tout.Où se situe la relativité générale là-dedans ?

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  3. #2
    deep_turtle

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Pourquoi alors continue-t'on de parler de force attractive quand on évoque l'expansion de l'univers ?
    C'est en effet un abus de langage, pas trop choquant à mon avis : on peut présenter l'expansion de l'Univers avec un modèle Newtonien, dans lequel l'expansion de chaque sphère d'Univers est freinée par l'attration gravitationnelle de la matière qu'elle contient.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  4. #3
    Jano

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Dois-je comprendre qu'il existe deux approches de la gravitation, une s'appuyant sur la mécanique classique de Newton et l'autre sur la relativité générale ?

  5. #4
    deep_turtle

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Oui. C'est Newton qui a montré que la gravitation pouvait être représentée par une force dont l'intensité décroit comme l'inverse du carré de la distance. ça c'est l'appoche classique. Il y a aussi l'approche de la relativité générale, elle-même basée sur la relativité restreinte.

    L'approche newtonienne peut être vue comme une approximation de l'approche relativiste quand les champs gravitationnels sont faibles et les vitesses petites devant celle de la lumière.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  6. #5
    quetzal

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    il y a t-il un interet au graviton dans la RG, ou est-ce un point propre a la MQ?? merci

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

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Le graviton est un concept qui intervient en effet quand on essaie de prendre en compte les lois quantiques dans la gravitation. Il est totalement absent en RG (comme le photon en électromagnétisme classique).
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

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  10. #7
    quetzal

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    si je comprend bien le graviton existe pour justifié une forme particulaire des echanges, comme moyen d'information entre objet "grave", tendis qu'en RG, c'est l'espace/temps qui se charge de faire le boulot de transmission... j'ai bon?

    pour toi qu'est-ce qui te semble le plus vraissemblable...

  11. #8
    Jano

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Il n'y a pas échange d'information en relativité générale pour expliquer la gravitation. C'est la distortion de l'espace-temps qui provoque le mouvement des objets. Avec toutes les précautions qui s'imposent, l'exemple de la bille dans un lavabo est assez parlante. Le trou d'évacuation représente le soleil, la bille est la Terre, et l'intérieur du lavabo c'est l'espace-temps. Emportée par la dénivellation, la bille amorce une rotation constante autour du trou d'évacuation grâce à sa propre inertie. Il n'y a aucune transmission de force dans ce phénomène.

  12. #9
    Rincevent

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par Jano
    Il n'y a pas échange d'information en relativité générale pour expliquer la gravitation.
    un peu quand même: l'espace-temps la porte lui-même de la même façon que le champ électromagnétique le fait en théorie de Maxwell. C'est juste que cette information (et l'énergie associée) n'est pas quantifiée (alors qu'on a su quantifier la théorie de Maxwell). Mais si les ondes gravitationnelles se propagent à la vitesse c, c'est bien parce qu'elles portent "quelque chose".
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  13. #10
    KarmaStuff

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par Rincevent
    Mais si les ondes gravitationnelles se propagent à la vitesse c, c'est bien parce qu'elles portent "quelque chose".
    Salut

    Peut-on affirmer qu'en RG c'est l'Espace-Temps qui se déforme à c ?

    Les "vagues" gravitationnelles interprétées comme des ondes voyageant à c, ne sont en fait que des "plis" à la 'surface' de l'Espace-Temps, lequel se laisse modeler au rythme et selon les objets qu'il contient...

    Donc l'Espace-Temps, aussi élastique (et expansif) qu'il soit, semble respecter dans une certaine mesure la constante et la vitesse limite c...

    Par conséquent, la véloce expansion qui a eu lieu lors des tout premiers instants après le Big Bang laisse suggérer que l'Espace-Temps est soumis à (au moins) 2 constantes divergentes, à savoir l'une qui s'applique au contact de la gravitation, et qui ne dépasse pas c, et l'autre qui a permis à l'Univers de s'étendre à des vitesses indépendantes de la constante c, car il s'agit dans les deux cas de l'utilisation des propriétés particulières de l'Espace-Temps...

    Et l'expansion qui semble s'accélérer - en tout cas relativement à l'observation et à l'analyse des plus vieux objets situés dans les 'confins' de l'Univers - pourrait être la conséquence de l'application de cette seconde constante, d'abord 'inflationniste', selon les conditions survenues dans l'Histoire et l'évolution de l'Univers...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  14. #11
    invité576543
    Invité

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Bonjour,

    Une remarque naïve. La notion de vitesse n'est pas définissable sans la notion d'espace et de temps. N'y a-t-il pas un problème de logique quand on parle de la vitesse de déformation de l'espace-temps?

    Cordialement,

  15. #12
    quetzal

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    bonne remarque MMY, une fois de plus c'est le temps qui pose problème, quoique... l'on pourrais parfaitement parler d'un espace-temps déformable, dont le taux de déformation est connu, et avoir des objets dont la vitesse intrinsèque est relative au deformation du millieu.

    le tout est de choisir comme référenciel l'espace-temps plutôt que tout autre... or ici, c'est a un système variable, sensible au objet qu'il contient que nous avons a faire...
    mais c'est vrai que cela donne en fait un système bien relatif et subjectif, ou les vitesses semble etre elle-aussi toute relative..
    c'est une remarque toute naïve aussi..

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  17. #13
    KarmaStuff

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par mmy
    Bonjour,

    Une remarque naïve. La notion de vitesse n'est pas définissable sans la notion d'espace et de temps. N'y a-t-il pas un problème de logique quand on parle de la vitesse de déformation de l'espace-temps?

    Cordialement,
    Salut

    Les ondes gravitationnelles engendrées lors de la formation d'un trou noir par exemple, ou de la rencontre entre deux TN, voyagent bien à c, n'est-ce pas ?

    Ces ondes qui traversent l'Univers sont considérées en RG comme la manifestation d’une déformation de la géométrie de l’espace-temps (n'est-ce pas ?), tout en respectant la vitesse limite c...

    Donc, je vois pas très bien où il y a un problème de logique...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  18. #14
    invité576543
    Invité

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par KarmaStuff
    Salut

    Les ondes gravitationnelles engendrées lors de la formation d'un trou noir par exemple, ou de la rencontre entre deux TN, voyagent bien à c, n'est-ce pas ?

    Ces ondes qui traversent l'Univers sont considérées en RG comme la manifestation d’une déformation de la géométrie de l’espace-temps (n'est-ce pas ?), tout en respectant la vitesse limite c...

    Donc, je vois pas très bien où il y a un problème de logique...
    Ca ne te gêne pas toi, un rapport dx/dt à propos de ce qui définit x et ce qui définit t? C'est quoi ce x variable mesurant une "déformation", ledit x étant défini par rapport au truc qui "se déforme", et se déforme par rapport à quoi? Et le dt, ce n'est pas mieux...

    L'image (trop) usuelle de la feuille de caoutchouc amène beaucoup de gens à distinguer l'espace-temps (la feuille) d'un espace plus grand (l'espace-temps dans laquelle se trouve la feuille de caoutchouc!). Mais cette image est fausse. L'espace-temps n'est pas, ou du moins c'est ce que je comprends, plongé dans un espace plus grand qui lui serait absolu. L'image d'une onde de déformation comme celle de l'onde de déformation de la feuille de caoutchouc est tout simplement fausse.

    Du coup, moi je pige pas cette histoire de vitesse d'onde de déformation, mais ce n'est que le reflet de mon ignorance...

    Cordialement,

    Michel

  19. #15
    KarmaStuff

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par mmy
    L'image (trop) usuelle de la feuille de caoutchouc amène beaucoup de gens à distinguer l'espace-temps (la feuille) d'un espace plus grand (l'espace-temps dans laquelle se trouve la feuille de caoutchouc!). Mais cette image est fausse. L'espace-temps n'est pas, ou du moins c'est ce que je comprends, plongé dans un espace plus grand qui lui serait absolu. L'image d'une onde de déformation comme celle de l'onde de déformation de la feuille de caoutchouc est tout simplement fausse.
    Je ne te le fais pas dire, mais il faudrait considérer au préalable l'analogie en 4 dimensions au lieu de 2, on se rapprocherait déjà un peu plus de la... 'réalité'.

    Je ne cherche pas à 'visualiser' mentalement la géométrie globale de l'espace-temps via mon modeste cerveau d'Etre Humain, mais de me représenter les conséquences de sa déformation géométrique relativement aux actions et propriétés des objets qui l'emplissent...

    Il faut distinguer l'influence d'un TN sur l'espace-temps environnant (local) et l'espace-temps/topologie de l'Univers (global)...
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  20. #16
    invité576543
    Invité

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par KarmaStuff
    Je ne te le fais pas dire, mais il faudrait considérer au préalable l'analogie en 4 dimensions au lieu de 2, on se rapprocherait déjà un peu plus de la... 'réalité'.
    Soit, mais laquelle des deux dimensions de la feuille est le temps? L'analogie usuelle est 3D, pas 2D, ce qui la rend d'ailleurs très mauvaise, puisque le temps est perçu comme absolu... Et le passage à 4D demande de s'affranchir de la notion de plongement. Pas facile!

    Reprenons autrement. Il n'y a pas de "déformation de la géométrie de l'espace-temps", pas au sens d'un changement. L'espace-temps est statique. Il est, c'est tout; il n'y a pas de temps extérieur à l'espace-temps. L'espace-temps a une forme, unique, inchangée et inchangeable.

    On peut étudier cette forme, parler de son tenseur de courbure en chaque point-moment, étudier un taux de déformation locale de l'espace-temps (variation du tenseur de courbure, 40 coefficients sauf erreur...). Est-ce de cela que l'on tire une valeur de grandeur LT-1?

    Car parler de la vitesse d'une déformation n'a pas encore réussi à prendre un sens pour moi. Peut-être en parlant de la courbure de l'espace, distingué du temps, mais l'hérésie de la pensée en terme de temps absolu n'est pas loin...

    Ce que j'en comprends est qu'on peut parler d'onde en travaillant par perturbation à partir d'un espace-temps "virtuel", par rapport auquel on étudie la différence, estimée petite par rapport à la réalité, apportée par l'élément perturbateur. On parle alors de la vitesse de la perturbation par rapport à cet espace-temps virtuel. Mais si je comprends en très gros la démarche calculatoire, je ne la trouve pas satisfaisante conceptuellement. Et qu'un résultat précis (comme vitesse=c, sans imprécision!) puisse être "prouvé" ainsi m'échappe, mais d'ici quelques années j'aurais peut-être compris les maths!

    Cordialement,
    Dernière modification par invité576543 ; 16/12/2005 à 13h27.

  21. #17
    FRELE IDEE

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    il est bien vrai que la relativité générale présente des difficultés de représentation, même si les mathématiques nous permettent alègrement de nous "balader" dans des espaces à n dimensions.
    Quelques précisions "utiles" mais fort incomplètes:
    - la relativité générale repose sur le principe d'équivalence d'Einstein: on peut toujours compenser localement une force d'inertie par une force de gravitation et réciproquement. C'est ce qui différencie de manière fondamentale la relativité générale de la relativité restreinte.
    - or les forces d'inertie sont liées à la géométrie du référentiel dans lequel on observe le mouvement (ou tout phénomène en général). Pour prendre un exemple imagé, considérons un observateur qui fait un tour de manège qui tourne en rond. Il est fixe dans son propre référentiel et tend à y rester quoi qu'il advienne: plus exactement il tend à rester soumis à ses seules forces d'inertie. Mais comme il est soumis aux forces d'inertie qui apparaissent du fait de la rotation du référentiel lié au manège, s'il lâche une balle directement vers le sol sa trajectoire ne sera pas rectiligne mais déformée par les seules forces d'inertie liées au référentiel de l'observateur (force centrifuge ici) et la balle partira vers l'extérieur. Le principe d'équivalence dit que la force centrifuge (d'inertie) peut être compensée par une force de gravitation: si le manège était isolé dans l'espace, sans l'influence d'aucune planète, il suffirait de placer une masse suffisante en son centre pour "annuler" la force centrifuge. A l'inverse pour créer une gravité à bord d'un vaisseau il suffit de le mettre en rotation, laquelle gravité est ni plus ni moins équivalente à la force centrifuge due à la rotation. Ou encore, pour entraîner sur terre les cosmonautes en apesanteur on utilise des avions en chute libre suivant une trajectoire déterminée: dans le référentiel lié à l'avion apparaît une force d'inertie égale et opposée à la force de gravitation.
    - le principe d'équivalence est donc presque une observation de bon sens, mais ses conséquences sont révolutionnaires: puisque les forces d'inertie dépendent de la géométrie de l'espace-temps, alors il en est de même pour la gravitation. Et puisque la gravitation est reliée à la présence des masses, voici donc, ajoutée aux forces d'inertie classiques (complémentaires, Coriolis, etc) une force d'inertie de nouveau type: celle qui dépend des masses et, plus généralement, des énergies et impulsions (car en relativité restreinte les masses peuvent être reliées aux énergies-impulsions). Le mérite d'Einstein est d'avoir pu exprimer cette nouvelle inertie sans référence à une force: pour cela il a établi l'équivalence entre la source d'énergie ou de masse et la courbure de l'espace temps local à 4 dimensions (mathématiquement cela revient à égaler le tenseur d'énergie-impulsion au tenseur de courbure).
    - la géométrie de l'espace-temps est ainsi liée à la présence des masses (ou des énergies). Cela signifie que deux observateurs placés près d'une masse et qui observent un même phénomène obtiendront sur celui-ci des mesures différentes. Or, invoquant un des principes fondamentaux de la science (principe d'objectivité), Einstein a estimé qu'il n'y a pas d'observateurs plus privilégiés que d'autres: les référentiels d'observation doivent rendre compte du même phénomène, les mesures différentes obtenues par deux observateurs doivent avoir pour point commun qu'elles décrivent le même phénomène. La référence commune ne peut pas être l'espace et le temps tels que perçus par chaque observateur: c'est ce qui les rend... relatifs. Elle est par contre liée à la conservation du même élément métrique de la géométrie de l'espace-temps issue de la masse, le fameux ds², ou temps propre. On montre que cela est dû au principe de constance de la célérité de la lumière: tout échange d'énergie entre deux référentiels différents se fait avec une célérité finie et constante c. Par le principe d'objectivité chaque observateur ramène le phénomène au même temps propre ds, mais c'est lorsqu'on compare son temps avec celui d'un autre que l'on trouve des différences. On passe de l'un à l'autre par des transformations du référentiel qui conservent la métrique ds²; par exemple, en relativité restreinte ce sont les transformations de Lorentz-Poincaré et on montre qu'elles ne changent pas la forme des équations du champ électromagnétique (équations de Maxwell-Faraday)
    - Ainsi, la relativité n'est pas du relativisme: l'absolu n'est plus le temps ou l'espace pris séparément, mais une quantité, le temps propre ds, qui se conserve lorsque l'on change de référentiel pour mesurer le même phénomène. L'absolu n'a pas disparu en science, il s'est déplacé des sphères locales ou anthropocentriques vers une réalité, certes moins directe et concrète, mais plus universelle car permettant de relier des observations différentes en terme de l'objet commun qu'elles traitent. C'était en tous cas le credo d'Einstein.
    - ceci dit, pour revenir au débat, l'univers pris dans son ensemble est un hyper-espace-temps à 4 dimensions qui n'échappe pas aux principes de la relativité générale: l'ensemble des masses, énergies et ondes qu'il contient (ou qui le constituent?) sont responsable d'une courbure globale de sa géométrie. La cosmologie a pour but de déterminer cette géométrie et c'est encore un objet de recherches et de controverses. Quel que soit le modèle le rayon de courbure de l'univers est lié à un "temps", celui du temps propre de la métrique. Depuis le big-bang le temps est de l'ordre de 15 milliards d'année, ce qui veut dire que, dans notre référentiel, les objets les plus lointains que l'on peut observer sont situés à 15 milliards d'année-lumière et proches de la singularité initiale (le big bang). Des aliens de la galaxie d'Andromède diraient que dans leur référentiel ce temps est de 3 milliards d'année peut-être, mais cela n'est pas gênant: si l'on connaissait la métrique cosmologique on saurait passer des valeurs obtenues dans leur référentiel à celles du nôtre.
    - l'espace-temps à 4 dimensions est-il "immergé" dans un hyper-espace à 5 dimensions ou plus? Sous certaines conditions, rien ne l'empêche en principe. Je citerai pour mémoire la théorie de Kaluza-Klein qui généralise la relativité générale dans un espace-temps à 5 dimensions et qui, semble-t-il, permet de retrouver certains résultats de la physique quantique (mais la théorie a des insuffisances qui font que l'on cherche encore à unifier les interactions de la physique dans des espaces à n > 5 dimensions comme en théorie des cordes par exemple).
    - pour répondre à la question "déformation par rapport à quoi?", il s'agit de la différence entre une géométrie d'une 4-surface présentant une courbure (géométrie de Riemann par exemple) et celle d'une 4-surface sans courbure (dite "plane") comme par exemple la géométrie pseudo-euclidienne de Minkowski où s'applique la relativité restreinte. Par passage à la limite, on passe d'une géométrie courbe à une géométrie plane (en 4 dimensions!) en négligeant les masses.
    - enfin les ondes gravitationnelles ne sont pas à confondre avec les ondes quantiques du champ gravitationnel. Les ondes gravitationnelles sont directement prévisibles par la relativité générale sans référence à la théorie quantique. Elles décrivent une perturbation sous forme d'ondes (comme des vagues) de la géométrie de l'espace-temps, laquelle perturbation se propage à la célérité c de la lumière. Ces ondes ont une intensité extrêmement faible (par rapport aux ondes électromagnétiques) et apparaissent pour des variations intenses et rapides (au sens du temps propre) de la source de gravitation (comme un pulsar par exemple). Difficile donc de les observer sur Terre, et par cette voie la télékinésie n'est pas pour demain! En revanche, du point de vue quantique, le champ de gravitation est traité comme tout champ d'interaction de la physique, sans référence aux principes de relativité générale, moyennant l'outil mathématique appelé théorie quantique des champs. Comme tous les autres, ce champ a pour vecteurs d'échange des bosons intermédiaires. Pour la gravitation ces bosons sont des gravitons, tandis que pour le champ électromagnétique ce sont les photons (pour l'interaction forte qui lie les quarks dans les nucléons, les bosons sont des gluons). Les bosons intermédiaires, conséquences directes de la quantification des champs, s'échangent entre les fermions (les particules de "matière" en quelque sorte) permettant ainsi leurs interactions. Toute particule possède un spin (moment cinétique propre): tous les fermions ont des spins demi-entiers et tous les bosons ont des spins entiers. A cause de cela leurs états ne suivent pas les mêmes statistiques: Fermi-Dirac pour les fermions, Bose-Einstein pour les bosons. La masse du graviton est nulle, son spin est 2: on montre que cela est responsable d'une interaction attractive en 1/r² et que le champ est non linéaire (bien que de masse nulle le graviton possède une énergie et, de ce fait, est source de gravitation à son tour), situation prévue également par la relativité générale. La difficulté d'ailleurs n'est pas tant de relier le point de vue quantique à celui de la relativité générale (le prix Nobel Richard Feynmann a montré que l'on retrouvait les résultats de la gravitation en relativité générale à partir de la théorie quantique du graviton); elle réside dans les transformations qui pourraient exister entre l'interaction gravitationnelle et les autres interactions (électromagnétique, faible, forte) et qui aboutiraient à une théorie unitaire des champs. Or aujourd'hui on n'a pas encore observé de gravitons, on a réunifié l'interaction électromagnétique et faible (confirmation expérimentale des bosons de Higgs), mais les tentatives d'unification de l'interaction forte à l'interaction électrofaible sont encore incertaines et celle avec la gravitation pose encore de réels problèmes...

  22. #18
    quetzal

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Je ne te le fais pas dire, mais il faudrait considérer au préalable l'analogie en 4 dimensions au lieu de 2, on se rapprocherait déjà un peu plus de la... 'réalité'.
    n'est-ce pas l'un des problème récurent, alors que notre est naturellement en 4D, le fait d'ecrire et de transcrire sur du papier contraigne la représentation a la 2D... de fait par a suite, vouloir retransposer ce système 2D sur de la 4D pose énormément de problème autant sinon plus que la première operation..
    ma question a propos de tout cela serait, cherchez l'erreur...

    a quoi correspond le cone gravitationel de l'espace-temps en 4D, c'est la gravité ou le poid perçus... mais aussi la forme de la terre ronde, etc etc..

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  24. #19
    KarmaStuff

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Frédéric ELIE, je me permets modestement de te donner un conseil : aère tes textes, saute des lignes, crée des paragraphes, ce sera bien plus facile à lire...

    Pour revenir aux gravitons, il me semble que leur 'existence' (je crois que ç'a déjà été évoqué précédemment) irait à l'encontre de la RG...

    La plupart des particules du modèle standard ne 'contredisent' pas la RG, si tant est que les équations s'apparentent à l'échelle correspondante, et que l'on applique la PQ...

    Or, les gravitons n'agiraient pas seulement dans le 'Monde Quantique' (via les intéractions avec les autres particules), mais bel et bien dans le monde macroscopique, en tout cas par rapport aux distances (comme les ondes EM d'ailleurs dont le photon est le vecteur).

    S'ils sont les particules et la cause de l'intéraction gravitationnelle, plus besoin de déformation (locale ou pas) de la géométrie de l'espace-temps (ou de l'espace tout court) pour expliquer les intéractions gravitationnelles et le manège des objets dans l'Univers (*), et vice versa...

    Il faut alors choisir entre la RG et la PQ... On sait bien qu'elles ont du mal à se marier ces deux-là, mais l'Univers n'a pas deux visages, à moins que...
    A moins que ce choix ne soit qu'un parallèle avec le houleux débat qui interposait les partisans des différentes propriétés de la lumière. Ondes ou particules ? Bah les deux mon général...

    Et si c'était la même chose pour la gravitation ? Deux propriétés pour le même phénomène...

    * Je laisse de côté la 'matière noire'.
    Dernière modification par KarmaStuff ; 17/12/2005 à 00h08.
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  25. #20
    Rincevent

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    salut,

    deux trois remarques en passant

    Citation Envoyé par Frédéric ELIE
    si le manège était isolé dans l'espace, sans l'influence d'aucune planète, il suffirait de placer une masse suffisante en son centre pour "annuler" la force centrifuge.
    localement: si tu regardes la façon dont les deux forces varient en fonction de la distance à l'axe de rotation, tu vois que ça peut pas marcher partout très facilement. Mais en chaque point, il y a possibilité qu'en plaçant une masse un peu plus loin on obtienne un champ gravitationnel qui compense la force centrifuge indépendamment de la masse de la particule-test qui la subit.


    ses conséquences sont révolutionnaires: puisque les forces d'inertie dépendent de la géométrie de l'espace-temps, alors il en est de même pour la gravitation.
    je dirais plutôt qu'Einstein a eu le génie de regarder tout ça d'un point de vue original: au lieu de dire que les masses grave passive et inerte sont égales par accident, il a dit qu'elles l'étaient par nature car la force de gravitation est juste une pseudo-force d'inertie qu'on ressent uniquement si on n'est plus un observateur inertiel, c'est-à-dire un observateur en chute libre.

    Cela signifie que deux observateurs placés près d'une masse et qui observent un même phénomène obtiendront sur celui-ci des mesures différentes.
    ça dépend la grandeur justement comme tu le dis toi-même après: il existe des invariants qui sont les quantités physiques à privilégier (en fait c'est plus général avec les tenseurs, mais faut pas se contenter d'une composante).

    tout échange d'énergie entre deux référentiels différents se fait avec une célérité finie et constante c.
    tout échange se fait avec une vitesse qui est au maximum de c : tu peux avoir des interactions à vitesses plus faibles, par exemple l'énergie transmise par le son.

    On passe de l'un à l'autre par des transformations du référentiel qui conservent la métrique ds²; par exemple, en relativité restreinte ce sont les transformations de Lorentz-Poincaré et on montre qu'elles ne changent pas la forme des équations du champ électromagnétique (équations de Maxwell-Faraday)
    il est important de préciser que l'une des hypothèses de base de la RG est que le ds doit être invariant pour tout changement de système de coordonnées.

    - Ainsi, la relativité n'est pas du relativisme: l'absolu n'est plus le temps ou l'espace pris séparément, mais une quantité, le temps propre ds, qui se conserve lorsque l'on change de référentiel pour mesurer le même phénomène. L'absolu n'a pas disparu en science, il s'est déplacé des sphères locales ou anthropocentriques vers une réalité, certes moins directe et concrète, mais plus universelle car permettant de relier des observations différentes en terme de l'objet commun qu'elles traitent.
    c'est en effet exactement le "vrai" discours de sa théorie qui est malheureusement plus souvent interprétée de manière "relativiste"...

    Des aliens de la galaxie d'Andromède diraient que dans leur référentiel ce temps est de 3 milliards d'année peut-être, mais cela n'est pas gênant: si l'on connaissait la métrique cosmologique on saurait passer des valeurs obtenues dans leur référentiel à celles du nôtre.
    en fait sur ça je pense que tu t'égares un peu: l'âge de l'Univers est le même pour tous les observateurs liés à des "coordonnées comobiles". Par l'hypothèse d'homogénéité de l'Univers et le "principe cosmologique", ceci est vrai indépendamment de la position de l'observateur. S'il est "sur" Andromède, il donnera le même âge que nous, à quelques petites corrections venant des "mouvements propres" de sa galaxie et de la nôtre.

    permet de retrouver certains résultats de la physique quantique
    l'avantage principal était plutôt de retrouver la théorie de Maxwell. A l'époque la théorie quantique était pas super développée.

    Par passage à la limite, on passe d'une géométrie courbe à une géométrie plane (en 4 dimensions!) en négligeant les masses.
    oui et non: tu peux aussi trouver en RG des espaces-temps vides de matière mais courbes. Car comme tu le dis toi-même ailleurs, l'énergie gravitationnelle elle-même gravite à cause de non-linéarités.

    Ces ondes ont une intensité extrêmement faible (par rapport aux ondes électromagnétiques)
    ça dépend de la source et de la distance entre l'observateur et celle-ci... cf par exemple le calcul d'ordre de grandeur présenté dans le dossier FS sur la RG (fin de la partie A de cette page) :
    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier510-6.php

    En revanche, du point de vue quantique, le champ de gravitation est traité comme tout champ d'interaction de la physique, sans référence aux principes de relativité générale,
    plutôt que "il est traîté", je dirais "il peut être traîté"...

    Les bosons intermédiaires, conséquences directes de la quantification des champs, s'échangent entre les fermions (les particules de "matière" en quelque sorte) permettant ainsi leurs interactions.
    pas uniquement entre fermions: certains bosons interagissent aussi

    La difficulté d'ailleurs n'est pas tant de relier le point de vue quantique à celui de la relativité générale (le prix Nobel Richard Feynmann a montré que l'on retrouvait les résultats de la gravitation en relativité générale à partir de la théorie quantique du graviton);
    euh... la question est pas si simple que ça quand même...

    elle réside dans les transformations qui pourraient exister entre l'interaction gravitationnelle et les autres interactions (électromagnétique, faible, forte) et qui aboutiraient à une théorie unitaire des champs.
    y'a pas nécessairement unification des interactions. C'est une hypothèse certes souvent utilisée car motivée par diverses raisons, mais en Loop Quantum Gravity (par exemple), pas de ça.

    on a réunifié l'interaction électromagnétique et faible (confirmation expérimentale des bosons de Higgs),
    justement, non, le Higgs on l'a pas encore observé et c'est le truc qui manque, même si la théorie électrofaible a passé divers autres tests avec succès. Voir le dossier FS sur le Higgs:
    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier532-1.php

    Citation Envoyé par Karma
    Pour revenir aux gravitons, il me semble que leur 'existence' (je crois que ç'a déjà été évoqué précédemment) irait à l'encontre de la RG...
    l'observation de tout "effet gravitationnel quantique" irait à l'encontre de la RG, d'une certaine manière, car c'est une théorie non-quantifiée. Mais ça me semble un peu fort comme expression quand même: je pense pas qu'on dirait que l'observation du photon est allée à l'encontre de la théorie de Maxwell. Il me semble mieux venu de dire que ça a illustré le besoin de l'améliorer encore. Tu vois la nuance ?

    S'ils sont les particules et la cause de l'intéraction gravitationnelle, plus besoin de déformation (locale ou pas) de la géométrie de l'espace-temps (ou de l'espace tout court) pour expliquer les intéractions gravitationnelles et le manège des objets dans l'Univers (*), et vice versa...
    il me semble qu'on a pas mis la notion de champ électromagnétique à la poubelle depuis l'introduction de la notion de photon... la notion de particule, ou de quanta d'un champ, implique le besoin de revoir un peu la formulation. Mais l'ancienne notion reste utile pour diverses descriptions et la nouvelle pas forcément pratique pour tout... ça serait le cas des gravitons d'ailleurs... car y'a de fortes chances pour qu'on voit jamais (ou alors pas avant très très longtemps) 1 graviton isolé.

    Et si c'était la même chose pour la gravitation ? Deux propriétés pour le même phénomène...
    bah c'est un peu ce que cherchent les gens qui bossent sur les théories quantiques de la gravitation: un truc compatible, dans certaines limites, autant avec la RG qu'avec la PQ...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  26. #21
    FRELE IDEE

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale


    merci pour tes remarques
    Citation Envoyé par Rincevent
    en fait sur ça je pense que tu t'égares un peu: l'âge de l'Univers est le même pour tous les observateurs liés à des "coordonnées comobiles". Par l'hypothèse d'homogénéité de l'Univers et le "principe cosmologique", ceci est vrai indépendamment de la position de l'observateur. S'il est "sur" Andromède, il donnera le même âge que nous, à quelques petites corrections venant des "mouvements propres" de sa galaxie et de la nôtre.
    tu as raison
    Citation Envoyé par Rincevent
    tout échange se fait avec une vitesse qui est au maximum de c : tu peux avoir des interactions à vitesses plus faibles, par exemple l'énergie transmise par le son
    je me bornais aux champs qui ne se développent pas sur un milieu matériel, comme un fluide, bien sûr
    Citation Envoyé par Rincevent
    il est important de préciser que l'une des hypothèses de base de la RG est que le ds doit être invariant [b]pour tout changement de système de coordonnées
    c'est même le principe de base de toute théorie relativiste
    Citation Envoyé par Rincevent
    en fait sur ça je pense que tu t'égares un peu: l'âge de l'Univers est le même pour tous les observateurs liés à des "coordonnées comobiles". Par l'hypothèse d'homogénéité de l'Univers et le "principe cosmologique", ceci est vrai indépendamment de la position de l'observateur. S'il est "sur" Andromède, il donnera le même âge que nous, à quelques petites corrections venant des "mouvements propres" de sa galaxie et de la nôtre
    je me suis mal exprimé: hormis l'âge de l'univers et certaines "grandeurs" cosmologiques sur lesquelles sont d'accord deux habitants quelconques de l'univers, toutes les mesures différentes qu'ils obtiendront sur un même objet pourront être mises en correspondance via les transformations qui conservent le ds² cosmologique dès lors qu'elles sont connues. L'âge de l'univers était ici un mauvais exemple. Merci de ta remarque.
    Citation Envoyé par Rincevent
    oui et non: tu peux aussi trouver en RG des espaces-temps vides de matière mais courbes. Car comme tu le dis toi-même ailleurs, l'énergie gravitationnelle elle-même gravite à cause de non-linéarités
    c'est exact, dès lors en effet qu'ils sont le support de champs ou d'ondes véhiculant de l'énergie
    Citation Envoyé par Rincevent
    pas uniquement entre fermions: certains bosons interagissent aussi
    exact, comme par exemple les bosons de Higgs et les bosons intermédiaires, ou bosons de jauge, de l'interaction faible Z° et W+/-
    Citation Envoyé par Rincevent
    euh... la question est pas si simple que ça quand même...
    waooh! tu trouves donc les travaux de Feynmann "si simples", bravo! mais tu as raison, la question reste entière...
    Citation Envoyé par Rincevent
    y'a pas nécessairement unification des interactions. C'est une hypothèse certes souvent utilisée car motivée par diverses raisons, mais en Loop Quantum Gravity (par exemple), pas de ça
    je n'ai jamais dit que cette unification devait nécessairement exister, j'émets même quelques doutes à ce sujet.
    Citation Envoyé par Rincevent
    justement, non, le Higgs on l'a pas encore observé et c'est le truc qui manque, même si la théorie électrofaible a passé divers autres tests avec succès. Voir le dossier FS sur le Higgs:
    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier532-1.php
    là j'ai honte j'ai voulu parler des bosons intermédiaires Z° et W cités plus haut justement, et confirmés en 1982 au CERN, et ne concernant que le champ faible. Merci de m'avoir corrigé.

  27. #22
    Saros

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale

    Citation Envoyé par FRELE IDEE
    on a réunifié l'interaction électromagnétique et faible (confirmation expérimentale des bosons de Higgs), mais les tentatives d'unification de l'interaction forte à l'interaction électrofaible sont encore incertaines et celle avec la gravitation pose encore de réels problèmes...
    Et comment le Nobel Richard Feynmann a-t-il démontré cette équation ?

    ## note de la modération : merci de ne citer que les parties des messages auxquelles vous répondez. Citer dans son ensemble un message de 50 lignes n'a aucun intérêt. Merci. Citation tronquée.###
    Dernière modification par deep_turtle ; 19/12/2005 à 07h02.

  28. #23
    FRELE IDEE

    Re : Attraction gravitationnelle et relativité générale


    Citation Envoyé par Saros
    Et comment le Nobel Richard Feynmann a-t-il démontré cette équation ?
    je découvre ton message à presque 1 h du matin, et tu veux que je démontre ces travaux de Feynmann: t'es dur avec moi !
    je te répondrai, c'est promis, rappelle-le moi si nécessaire, mais là je vais faire dodo

    bonne nuit, de beaux rêves de bosons!
    ______________________________ _
    flairer la science c'est chercher à comprendre la complexité dans les choses les plus humbles

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