Temps et gravitation

[PPathfindeRR]

Bonjour,

Une simple question :

Avant tout,
Je sais que les terme que je vais utiliser ne seront pas les meilleurs ou les plus adaptés pour certain d'entre vous, mais je pense que l'on comprendra ou je veux en venir.

Quand il y a présence de masse ou d'énergie, l'espace se courbe... (la gravitation)
Quand l'espace se courbe, le temps également... soit un tout... l'espace-temps se courbe. (le temps s'écoule plus lentement sur terre que dans l'espace)
Pourquoi ?

Si vous préférez, je recommence ma question autrement :

Pourquoi en présence de gravité, une horloge tourne plus lentement ?

Si vous préférez, je recommence ma question autrement :

Pour deux horloges "synchronisées" (oui je sais... !), que je sépare, que j'en place une dans l'espace pendant un certain temps (dans un champs de gravité plus faible) et garde la seconde en main sur terre... et plus tard la récupère...
je constate qu'elle n'affichent plus la même heure... Pourquoi, Y a t-il un transfère de masse/énergie ?

Je cherche une explication (à l'écrit, et pas avec une formule mathématique qui me donne le résultat de ce décalage), de manière qui me fasses comprendre mieux ce que représente l'énergie qui fait tourner une horloge à des vitesses différentes selon sa situation.

Merci.

P.S: je ne n'ai pas trouvé de sujet correspond et similaire à ma demande avec des mots clés.
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[inviteaecfdedf]

A mon avis, la seule bonne réponse à cette question est : "on aimerait bien le savoir !"

[PPathfindeRR]

heu... bah merci alors !

donc si je comprend bien, on l'observe, on le calcul, on prédit mais on ne comprend pas le phénomène exactement (fondamentalement) ?!

Newton calcule la gravitation mais ne l'explique pas concrètement,
mais Einstein l'explique...

Einstein Calcul la dilatation du temps mais ne l'explique pas concrètement
mais personne l'explique...

Mais ou se trouve le problème ? Serait-ce parce qu'on ne sait pas fondamentalement ce qu'est la masse et l'énergie puis ce qu'est l'espace et le temps ?

[invite34567123333]

Newton calcule la gravitation mais ne l'explique pas concrètement,
mais Einstein l'explique...

Malheureusement, personne n'a jamais pu expliquer pourquoi la pomme de Newton tombe, pas même Einstein

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaecfdedf]

Prendre conscience de notre ignorance ne peut que nous grandir, remercions PPath et profitons de cet instant.

Je remercie aussi olivier d'avoir réduit les solutions à zero, ça me piquait les yeux.

[PPathfindeRR]

Malheureusement, personne n'a jamais pu expliquer pourquoi la pomme de Newton tombe, pas même Einstein

Par déduction de la part d'Einstein, qu'elle suit naturellement la courbure de l'espace (ou espace-temps si tu préfère), que l'on peut se représenter comme un drap tendu, cette courbure s'observe à proximité du soleil...
ce qui confirme l’existence de cette courbure prédit par la théorie d'Einstein je pense !
Ce qui n'est pas expliqué, c'est pourquoi cette courbure, et pourquoi nos horloges ne tournent pas aux mêmes vitesses selon la courbure de l'espace-temps (en tous cas je ne connais pas la réponse et aurais espéré la connaitre !)

à astrocurieux

je ne suis pas certain de comprendre le fond de ta pensé... c'est un accord ou un désaccord ?

[invite6754323456711]

Je cherche une explication (à l'écrit, et pas avec une formule mathématique qui me donne le résultat de ce décalage),

Je me demande si la première des formations a acquérir n'est pas plus d'ordre psychologique sur la prise de conscience de nos apprentissages sur la découverte, depuis notre jeune age, de nos interactions avec ce que nous désignons par notre environnement. Ceci afin de prendre conscience du processus de construction de nos connaissances scientifiques.

Patrick

[inviteaecfdedf]

C'est un accord PPath, un gros même.

Avoir conscience que le plus fondamental nous échappe devrait nous inciter à relativiser nos certitudes.

[invite34567123333]

Par déduction de la part d'Einstein, qu'elle suit naturellement la courbure de l'espace (ou espace-temps si tu préfère), que l'on peut se représenter comme un drap tendu, cette courbure s'observe à proximité du soleil...

Il faut bien comprendre qu'il ne s'agit que d'un modèle, et un modèle qui (comme tout modèle) a ses limites.

[PPathfindeRR]

bon, bah merci tous le monde !

je posais la question car j'ai cru entendre parler d'une horloge qui ne ferait pas la même masse hors champs de gravité... ou quelque chose comme ça en relation avec un ressort, ou... c'est peut-être une c... que j'ai lu ! un jour dans sciences & vie je pense

[PPathfindeRR]

Au cas ou...
Est-ce que la tension d'un ressort ou sa masse ou... change une fois là haut ?

[invite34567123333]

Il faut faire attention aux articles de vulgarisation.
Ce qui a du être écrit à propos de la masse n'a rien à voir spécifiquement avec la gravitation.

Un ressort comprimé a emmagasiné de l'énergie, donc il "pèse" plus lourd (tout comme un fer à repasser encore chaud est plus lourd lui aussi), E=MC².
(Inutile de prendre la balance, c'est aux alentours de la quinzième décimale que ça change en SI).

Là où ce phénomène n'est plus du tout négligeable (et même très largement prédominant) c'est par exemple dans le cas de la masse du proton, ou du neutron.
En effet la masse des constituants (quarks up et quarks down) est presque négligeable, (quelques MeV) face à l'énergie emmagasinée à l'intérieur (l'énergie de liaison des quarks/interaction forte via les gluons, (pas loin du GeV)).

[Amanuensis]

(l'énergie de liaison des quarks/interaction forte via les gluons, (pas loin du GeV)).

L'énergie de liaison est négative, c'est un défaut de masse. Cela a été écrit dans je ne sais combien de discussions, mais comme sur d'autres points on lutte difficilement contre des idées reçues fortement diffusées et répétées sans esprit critique.

[c_icla]

Je cherche une explication (à l'écrit, et pas avec une formule mathématique qui me donne le résultat de ce décalage), de manière qui me fasses comprendre mieux ce que représente l'énergie qui fait tourner une horloge à des vitesses différentes selon sa situation.

Bon, je me lance...


Si je jette une pierre vers le haut, elle va lutter contre la gravité et perdre de la vitesse.

Pour la lumière, la vitesse reste constante, mais c'est la fréquence qui diminue. Et donc sa longueur d'onde qui augmente.

Si j'envoie un signal de 1 seconde et de fréquence nu vers l'espace, ce signal sera reçu avec une fréquence nu' < nu. Et donc la durée du signal aura augmenté.



La question devient donc
- pourquoi l'invariance de la vitesse de la lumière ?
- et pourquoi E = h.nu ?

[invite34567123333]

L'énergie de liaison est négative

Ce qui intéresse PPathfindeRR, c'est la masse, et celle-ci est positive.
Quand quelqu'un pose une question simple, je donne une réponse simple.

L'intervenant veut comprendre, pas de se noyer dans un cours théorique hors sujet ou l'on chipote sur des signes arbitraires d'équations purement conventionnels.

[Amanuensis]

Ce qui intéresse PPathfindeRR, c'est la masse, et celle-ci est positive.
Quand quelqu'un pose une question simple, je donne une réponse simple.

Et fausse.

Vous n'êtes pas le premier (ni le dernier) pour "justifier" une réponse fausse par une soi-disant "simplicité" qui ne cache en fait que de l'ignorance.

Et si vous pensez que c'est chipoter que de vous faire remarquer une connerie, vous devriez aller ailleurs que sur un forum scientifique.

[Désolé du ton, mais vous l'avez établi en MP, je vous le rappelle. Et vous le perpétuer avec votre rhétorique malséante ("se noyer", "chipoter", ...)]

[Amanuensis]

Je reprends, le point de fond, le seul important puisque qu'on est sur un forum scientifique. L'énergie de liaison vient "en moins" dans la masse d'un système lié. La masse d'un nucléon est un sujet difficile (à ce que j'en comprends pas totalement élucidé), mais vient essentiellement de l'énergie (tant cinétique que potentielle e.m.), et ces deux formes tendent à séparer les composants. L'interaction forte empêche cette séparation, et ce n'est pas en ajoutant de l'énergie.

[invite34567123333]

Et fausse.

Mais de quoi parlez-vous ? Vous êtes avec nous ?
Nous parlons de masse ! Celle-ci est positive, point !

Et si vous pensez que c'est chipoter que de vous faire remarquer une connerie, vous devriez aller ailleurs que sur un forum scientifique.

Un forum scientifique s'adresse à toutes les personnes désireuses d'en connaître davantage en Science, et ce quel que soit leur niveau.

Si êtes « au-dessus » de tout le monde, pourquoi n'êtes vous pas au CNRS en ce moment ?
Que venez-vous donc faire sur un forum scientifique ?

[Désolé du ton, mais vous l'avez établi en MP, je vous le rappelle. Et vous le perpétuez avec votre [...]

Rappel : Nous sommes dans un débat « Public »

Vos remarques déplacées en MP (direct poubelle, vous en avez été informé), n'ont pas à être étalées en « public » et n'intéressent personne ici.

Je reprends, le point de fond, le seul important puisque qu'on est sur un forum scientifique. L'énergie de liaison vient "en moins" dans la masse d'un système lié. La masse d'un nucléon est un sujet difficile (à ce que j'en comprends pas totalement élucidé), mais vient essentiellement de l'énergie (tant cinétique que potentielle e.m.), et ces deux formes tendent à séparer les composants. L'interaction forte empêche cette séparation, et ce n'est pas en ajoutant de l'énergie.

Hors sujet.

Si vous souhaitez débattre d'énergie potentielle et d'énergie cinétique, rien ne vous empêche d'ouvrir un nouveau fil.
Les personnes intéressées pourront éventuellement y participer.

[invite34567123333]

Recadrons sur le sujet :

bon, bah merci tous le monde !

je posais la question car j'ai cru entendre parler d'une horloge qui ne ferait pas la même masse hors champs de gravité... ou quelque chose comme ça en relation avec un ressort, ou... c'est peut-être une c... que j'ai lu ! un jour dans sciences & vie je pense

Le fait que la masse d'une horloge ou d'une clé à molette soit différente (très très légèrement supérieure) dans un champ de gravitation comme la Terre est liée à l'énergie qu'elle devrait « libérer » pour « échapper » à l'attraction terrestre.

C'est encore plus vrai pour une étoile à neutron.

Dans un trou noir, pour échapper à celui-ci, l'énergie qu'il faudrait déployer pour en sortir ne ferait que contribuer à l'augmentation de sa masse.
Là, c'est vraiment LE méchant piège !
Chaque effort pour tenter de lui échapper ne fait que contribuer davantage à lui faire prendre le dessus

J'espère avoir pu éclairer ta lanterne.

[Mailou75]

Salut,

- pourquoi l'invariance de la vitesse de la lumière ?

Postulat de la relativité justifié par les mesures effectuées sur la vitesse de la lumière dans le vide (+ absence d'éther)

- et pourquoi E = h.nu ?

Simple changement d'unité conséquent au premier postulat

[invite6c093f92]

Bonjour,

J'espère avoir pu éclairer ta lanterne.

J'aimerais que tu éclaire la mienne

Le fait que la masse d'une horloge ou d'une clé à molette soit différente (très très légèrement supérieure) dans un champ de gravitation comme la Terre est liée à l'énergie qu'elle devrait « libérer » pour « échapper » à l'attraction terrestre.

La masse n'est donc pas invariante?
Merci.
Cordialement,

[inviteaecfdedf]

Moi aussi je suis tenté de faire la différence entre masse et poids, la masse étant une mesure conséquente de la structure des atomes ou molécules considérés et le poids donnant l'effet des forces de gravitation sur cette masse.
Si la masse change c'est que la structure interne change.

Une remarque maintenant que m'inspire le titre de la discussion : "temps et gravitation"
Je me demande s'il est juste de lier le temps à la gravitation, la valeur du temps dépend-elle de la densité d'énergie du milieu considéré ou des forces de gravitation présentes ?, cela me semble être le même problème qu'entre vitesse et accélération dans le cadre de la RR mais là on sait que c'est la vitesse qui influe sur la valeur de l'espace-temps.

[invite34567123333]

La masse n'est donc pas invariante?

Bon, c'est un abus de langage et une tradition il faut bien le dire de parler de masse.

Longtemps a été utilisé aussi le concept de "masse relativiste", pour parler de l'inertie.
Le fait d'abandonner cette "façon de voir" n'a pas révolutionné la relativité, sinon ça se saurait..


Bien sûr que la masse est invariante.
Il faut voir le voir en terme d'énergie et "d'équivalent-masse".

Mais vous eu raison d'attirer l'attention sur ce point.

[Amanuensis]

Il faut voir le voir en terme d'énergie et "d'équivalent-masse".

Non. La masse est invariante, et l'énergie dépend du référentiel.

Faut se méfier de l'image simpliste de l'équivalence entre masse et énergie. Surtout quand la question est l'invariance...

[invite6c093f92]

...

Merci, en fait c'est plus pour la précision des termes(aime bien...) et pour PPathfinderRR, ou d'autres, qui pourrai(ent)t etre amené(s) à poser une question si l' explication donnée en réponse est rigoureuse (voir ouvrir un fil), ou au moins avoir le reflexe de se dire" bon là le gars me dit que la masse varie....ou c'est nawak ou il faut comprendre autre chose, puisque le mot est mal utilisé".
Cordialement,

[invite5418555b]

Bonjour,

Je ne veux pas trop m'eloigner du sujet, mais rapidement :n'est-il pas vrai que plus une particule va vite, plus elle interagit avec le boson ziggs et plus elle prend de masse?

Merci.

[Amanuensis]

Rien à voir avec le Higgs. Et il n'y a pas d'augmentation de la masse avec la vitesse.

C'est juste la relativité restreinte. Déjà on ne peut parler de vitesse que relative, en général en choisissant un référentiel.

Ensuite, si on appelle "inertie" le rapport entre la vitesse et la quantité de mouvement (deux quantités dépendant du référentiel), cela vaut gamma x m, donc cela augmente avec la vitesse.

On peut dire que "l'inertie mesurée dans un référentiel augmente avec la vitesse".

Mais ce n'est qu'une vision limitée, obtenue quand on veut absolument choisir un référentiel et décrire le phénomène en termes de la décomposition entre temps et espace que représente ce référentiel. (Décomposition permettant de se rapprocher de la mécanique classique.)

Si on cherche une notion "invariante" de l'inertie, c'est la masse m, et, pour toute approche invariante, cela n'a même pas de sens de parler de dépendance à une vitesse (au sens vitesse dans l'espace), puisque cette dernière n'est pas définie.

[Zefram Cochrane]

Bonjour

CITATION

http://forums.futura-sciences.com/as...-the-twin.html
By our assumtpion exactly the same K, which is not accelerated, but is provided with a gravitationnal field. In that case we may replace by the potential of the gravitation vector in S2, if the arbitrary constant of in S1 is equated to zero.

When we have the equation
(1a)


This equation expresses the law of energy for the process under observation. The energy E1 arriving at S1 is greater than the E2, measured by the same means, which was emitted in S2, the excess being the potential energy of the mass E2/c² in the gravitational field. It thus proves that for the fulfilment of the principle of energy we have to ascribe to the energy E, before its emission in S2, a potential energy due to gravity, which corresponds to a gravitationnal masse E/c². Our assumption of the equivalence of K and K' thus removes the difficulty mentionned at the beginning of this paragraph which is left unsolved by the ordinary theory of relativity.
The meaning of this result is shown particuly clearly if we consider the following cyrcle of operations :

1. The Energy E, as measured in S2, is emitted in the form of radiation in S2 toward S1, where, by the result just obtained, the energy , as mesured in S1, is absorbed.
2. A body W of mass M is lowered from S2 to S1, work in the process.
3. The energy E is transferred from S1 to the body W while W is in S1. Let the gravitationnal mass M be thereby changed so that it acquire the Value M'.
4. let W be again raised to S2, work being done in the process.
5. Let E be transferred from W to S2.

The effect of this circle is simply that S1 has undergone the increase of energy and the energy has been conveyed to the system in form of mechanichal work. By the principle of energy, we must therefore have


or

The increase in gravitationnal mass is thus equal to E/c², and therfore equal to the increase in inertia mass as given by the theory of relativity.
The result emerges still more directly from the equivalence of the system K and K', according to Which the gravitationnal mass in respect of K is exactly equal to the inertia mass in respect of K', the balance will indicate the apparent weight on account of the inertia mass of Mo. If the quantity of energy E be transferred to Mo, the spring balance, by the law of the inertia of energy, will indicate . By reason of our foudamental assumption exactly the same thing must occur when the experiment is repeated in the system K, that is, in the gravitation field.

Fin

C'est une question de point de vue non? Qu'est ce qui a changé pour que la masse devienne un invariant relativiste.

Si je me pèse la quantité P/g n'est elle pas la masse gravitationnelle et par équivalence la masse inertielle.

Cordialement,
Zefram

[Amanuensis]

C'est une question de point de vue non? Qu'est ce qui a changé pour que la masse devienne un invariant relativiste.

Ce qui a changé? Ben la RR est un changement par rapport à la mécanique classique, non?

Plus précisément, une présentation "bien décantée" de la RR montre qu'il y a un invariant scalaire qui s'assimile à la masse classique à la limite classique. Normal de l'appeler "masse", non?

(La masse classique est un invariant relativiste pour la relativité galiléenne, la masse en RR est un invariant relativiste pour la relativité "restreinte". Que demander de plus?)

[Zefram Cochrane]

Pouquoi ne pourrions nous pas appliquer les mêmes concetps avec la masse que ceux qu'on applique "aux temps"?

Cordialement,
Zefram