la gravitation et la déformation de l'espace-temps

[guits]

Bonjour à toutes et à tous!

J'ai un problème de compréhension concernant la déformation de l'espace-temps dans un champs gravitationnel:

Tout d'abord, avant de parler de gravitation, je voudrais savoir si j'ai bien compris (-grosso-modo), la notion
comme quoi la vitesse déforme l'espace-temps lui aussi:
Plus on va vite, en ligne droite, et par rapport à un observateur extérieur fixe, plus le temps ralenti et plus les
distances rétrécissent:
par exemple, à une vitesse de 0.9C (vitesse très proche de la vitesse de la lumière), une longueur de 1 m devient 0.44m pour un observateur extérieur et 1 seconde devient 2.29 secondes toujours pour un observateur.

Donc, ici, on peut dire que le temps se dilate et que l'espace ce rétracte, par rapport à un observateur extérieur (dites moi si je me trompe?)

Revenons donc à la gravitation:
Plus celle-ci augmente, plus le temps se dilate, mais qu'en est-il de l'espace?
Je lis de-ci de-là que l'espace-temps se courbe, que le temps se dilate, mais que deviennent les longueurs??
Est-ce que cela marche comme la vitesse? à savoir qu'elles "rétrécissent" par rapport à quelqu'un d'extérieur au champs gravitationnel?
Ou est-ce que l'espace-temps se dilate? (les mètres grandissent et le temps ralenti)

Je me perds dans mes questions HEEELPPP

Merci par avance...
-----

[astrocurieux]

1 seconde de l'observateur fixe verra s'écouler 1/2.29s de l'observateur en mouvement.
Attention à ne pas s'embrouiller l'esprit là-dedans, tu dis 1m devient 0.44, c'est 1m de l'observateur fixe vaut 0.44m de l'observateur en mouvement ou 1m de l'observateur en mouvement vaut 2.29m de l'observateur fixe.

Sinon j'adore la question : que deviennent les longueurs ?

Pour moi oui, la RG fonctionne fondamentalement comme la RR et selon les conditions de l'observateur la métrique de l'univers ne sera pas la même.
Mais là tu vas rentrer dans un grand débat car l'interprétation de ceci peut donner bien des analyses.

[mariposa]

Bonjour à toutes et à tous!

J'ai un problème de compréhension concernant la déformation de l'espace-temps dans un champs gravitationnel:

Tout d'abord, avant de parler de gravitation, je voudrais savoir si j'ai bien compris (-grosso-modo), la notion
comme quoi la vitesse déforme l'espace-temps lui aussi:
Plus on va vite, en ligne droite, et par rapport à un observateur extérieur fixe, plus le temps ralenti et plus les
distances rétrécissent:
par exemple, à une vitesse de 0.9C (vitesse très proche de la vitesse de la lumière), une longueur de 1 m devient 0.44m pour un observateur extérieur et 1 seconde devient 2.29 secondes toujours pour un observateur.

Donc, ici, on peut dire que le temps se dilate et que l'espace ce rétracte, par rapport à un observateur extérieur (dites moi si je me trompe?)

Absolument: En précisant qu'il s'agit de la mesure du temps et de l'espace par un observateur extérieur. chaque observateur galiléen trouvera des mesures différentes.

Revenons donc à la gravitation:
Plus celle-ci augmente, plus le temps se dilate, mais qu'en est-il de l'espace?
Je lis de-ci de-là que l'espace-temps se courbe, que le temps se dilate, mais que deviennent les longueurs??
Est-ce que cela marche comme la vitesse? à savoir qu'elles "rétrécissent" par rapport à quelqu'un d'extérieur au champs gravitationnel?
Ou est-ce que l'espace-temps se dilate? (les mètres grandissent et le temps ralenti)

Je me perds dans mes questions HEEELPPP

Merci par avance...

Prend une courbe d'un plan: Elle possède une longueur et une courbure. tu conçois facilement que la longueur puisse varier avec le temps, de même pour la courbure. Tu fais le même genre de raisonnement en 2D (dans ce cas il y a 2 courbures)

En RG c'est la même chose sauf que l'on a 3 dimensions spatiales (donc plusieurs types de courbures) et une dimension du temps.

Dans le cas du modèle de notre univers on considère qu il ait pratiquement plat (les courbures sont nulles) et que la distance entre 2 points spatiaux augmente approximativement linéairement avec le temps (éloignement des galaxies-constante de Hubble) (en fait il y a accélération: voir observation des quasars lointains)

[guits]

Je suis toujours perdu...
1/Qui dit vitesse élevée, constante, en ligne droite, dit temps dilaté, dit distance raccourci (le tout, par rapport à un observateur extérieur).quant au voyageur, pour lui, tout est "normal".

2/Qui dit masse élevée, dit espace-temps dilaté, donc, le temps ralenti par rapport à un observateur extérieur, mais qu'en est-il des distances? l'observateur extérieur aura-t-il l'impression que les distances sont réduites ou étirées??

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Warning: Réponse refusant le simplisme, n'ayant pas pour but d'amener à un "croire comprendre", ni d'expliquer en 20 lignes ce qui prend normalement 200 pages, mais seulement d'éviter de mauvaises bases conceptuelles à qui voudra creuser le sujet en étudiant les théories.

Tout d'abord, avant de parler de gravitation, je voudrais savoir si j'ai bien compris (-grosso-modo), la notion
comme quoi la vitesse déforme l'espace-temps lui aussi:
Plus on va vite, en ligne droite, et par rapport à un observateur extérieur fixe, plus le temps ralenti et plus les
distances rétrécissent:
par exemple, à une vitesse de 0.9C (vitesse très proche de la vitesse de la lumière), une longueur de 1 m devient 0.44m pour un observateur extérieur et 1 seconde devient 2.29 secondes toujours pour un observateur.

Il faut bien comprendre qu'on ne parle que de mesures. Il n'y a pas de ralentissement du temps ou de rétrécissement de longueur, mais seulement des mesures (de durée ou de longueur) différentes pour des "observateurs" différents.

En particulier, il faut se méfier de "par rapport à un observateur extérieur fixe". Il n'y a pas d'observateur fixe. Si on a deux observateurs A et B à vitesse relative 0.9c l'un par rapport à l'autre, alors il est à la fois correct que:

- un objet fixe par rapport à A mesurée par A comme ayant 1 m est mesuré par B comme ayant 0.44 m;

et

- un objet fixe par rapport à B mesurée par B comme ayant 1 m est mesuré par A comme ayant 0.44 m.

Autrement dit, c'est symétrique et on ne peut pas privilégié l'un par rapport à l'autre, dire que l'un est fixe et pas l'autre. (Pareil pour les durées.)

Donc, ici, on peut dire que le temps se dilate et que l'espace ce rétracte, par rapport à un observateur extérieur (dites moi si je me trompe?)

Non. On peut seulement dire que les mesures faites par l'un sont différentes que celles faites par l'autre, et qu'elles sont plus petites ou plus grandes selon le cas (selon ce qui est immobile par rapport à quoi, par exemple).

Plus celle-ci augmente, plus le temps se dilate

Non, c'est plus compliqué que ça. Déjà "la gravitation augmente" est souvent compris de travers, le paramètre pertinent est le potentiel gravitationnel.

Je lis de-ci de-là que l'espace-temps se courbe, que le temps se dilate, mais que deviennent les longueurs??
Est-ce que cela marche comme la vitesse? à savoir qu'elles "rétrécissent" par rapport à quelqu'un d'extérieur au champs gravitationnel?
Ou est-ce que l'espace-temps se dilate? (les mètres grandissent et le temps ralenti)

Il y a des tas de cas différents, ce n'est pas aussi simple que parler de grandir, ralentir, etc.

Le point essentiel à comprendre en préalable est qu'il n'y a aucun effet local; toute expérience locale sera décrite indépendamment de la vitesse ou du potentiel gravitationnel. La distance entre les deux noyaux de H2 mesurée localement n'est pas influencée par la vitesse ou le potentiel, la durée de cuisson des œufs à la coque non plus, aucune mesure locale.

Toutes ces notions de "ralentissement" ou de "contraction" n'apparaissent que quand on essaye de parler de mesures faites à distance. Si en relativité restreinte (en négligeant les effets gravitationnels) on peut plus ou moins définir une notion de "mesure à distance" implicite (i.e., qu'on n'a pas besoins de préciser, les lecteurs savent de quoi il s'agit par défaut), c'est bien plus compliqué en relativité générale, et toute tentative d'expliquer "simplement" en parlant de "ralentissement" ou de "contraction" d'une manière générale est vouée à l'échec.

[guits]

merci pour cette réponse. c'est pas évident mais j'aime ça

[astrocurieux]

Il faut bien comprendre qu'on ne parle que de mesures. Il n'y a pas de ralentissement du temps ou de rétrécissement de longueur, mais seulement des mesures (de durée ou de longueur) différentes pour des "observateurs" différents.

Arrêtez avec ça Amanuensis, on a compris, c'est bon.
On fait de la physique ici, on donne pas des leçons de bon français.

Vous ne répondez pas à la question, vous faites seulement une correction de vocabulaire et rendez la chose encore plus confuse.

- un objet fixe par rapport à A mesurée par A comme ayant 1 m est mesuré par B comme ayant 0.44 m;

et

- un objet fixe par rapport à B mesurée par B comme ayant 1 m est mesuré par A comme ayant 0.44 m.

Autrement dit, c'est symétrique et on ne peut pas privilégié l'un par rapport à l'autre, dire que l'un est fixe et pas l'autre. (Pareil pour les durées.)

ça c'est n'importe quoi.
Dans un cas vous donnez une comparaison entre distances propres et dans l'autre une comparaison entre distances perçues, vous ne faites qu'embrouiller les choses.
Mais c'est vous qui vous trompez, et avant de donner la leçon avisez-vous de mieux comprendre les choses.

Ce n'est pas réversible.

[Zefram Cochrane]

Tu dénonces mais tu ne démontres rien, tu n'apportes rien non plus; bref tu trolles

[yves95210]

Arrêtez avec ça Amanuensis, on a compris, c'est bon.
On fait de la physique ici, on donne pas des leçons de bon français.

Vous ne répondez pas à la question, vous faites seulement une correction de vocabulaire et rendez la chose encore plus confuse.

Bonjour,

1. ça serait sympa de laisser l'auteur de la question juger de la pertinence de la réponse.
2. L'utilisation du vocabulaire correct ne rend pas les choses plus confuses, bien au contraire (à part dans l'esprit de ceux qui de toute façon se sont fait leur idée de ces "choses").
3. Et, de manière générale : ce qui se conçoit bien s'énonce bien. Ce n'est pas parce que "on fait de la physique ici" qu'on ne doit pas se donner la peine de s'exprimer clairement. D'autant plus sur un forum de vulgarisation où, d'une part, tous les participants n'ont pas le même bagage scientifique (et on ne peut pas s'exprimer qu'à coup de formules), et d'autre part, le fait de clarifier autant que possible en langage courant les concepts évoqués, mais en utilisant le vocabulaire scientifiquement correct est une condition sine qua non pour éviter les erreurs d'interprétation.

Cordialement.

[astrocurieux]

Mais arrêtez donc un peu, le formalisme n'était peut-être pas parfait mais on voit bien que l'auteur comprend le principe de base.
Amanuensis a peut-être un bon vocabulaire mais lui ne le comprends pas.
Il en arrive à affirmer que c'est réversible, c'est une abérration !

[roll]

ça c'est n'importe quoi.
Dans un cas vous donnez une comparaison entre distances propres et dans l'autre une comparaison entre distances perçues, vous ne faites qu'embrouiller les choses.
Mais c'est vous qui vous trompez, et avant de donner la leçon avisez-vous de mieux comprendre les choses.

Ce n'est pas réversible.

La longueur propre d'un objet c'est sa longueur mesurée dans un référentiel immobile par rapport à cet objet. Du coup, on ne peut pas comparer des longueurs propres dans deux référentiels différents (en mouvement l'un par rapport à l'autre) parce que ça ne veut rien dire.

Aussi, je ne comprend pas ce que tu veux dire par: «ce n'est pas réversible». Non seulement, il n'y a pas d'erreur dans ce que dit Amanuensis, mais si on veut enfoncer le clou on peut dire que (en reprenant les chiffres donnés au début):
- une seconde sur une horloge immobile par rapport à A correspond à 2.29 secondes du point de vue de B,
- une seconde sur une horloge immobile par rapport à B correspond à 2.29 secondes du point de vue de A.

Si il n'y avait une telle symétrie, on n'aurait pas le principe de relativité du mouvement.

[astrocurieux]

- une seconde sur une horloge immobile par rapport à A correspond à 2.29 secondes du point de vue de B,
- une seconde sur une horloge immobile par rapport à B correspond à 2.29 secondes du point de vue de A.

Et bien NON, désolé roll mais vous faites erreur vous aussi :
une seconde sur une horloge immobile par rapport à A correspond à 0.44 secondes du point de vue de B

[Deedee81]

EDIT croisement, mes remarques ne concernaient pas le dernier message (le 12).

Bonjour,

Je ne jugerai pas sur le fond. Mais sur la forme :
1) Du calme.
2) Pas d'attaque personnelle. Quand on n'est pas d'accord sur un point on peut l'expliquer autrement et Yves a raison de dire que Guits est un assez grand garçon (ou fille) pour juger si un réponse l'agrée ou le rend encore plus perplexe.

Merci d'en tenir compte sinon quelques messages vont valser,

[roll]

Et bien NON, désolé roll mais vous faites erreur vous aussi :
une seconde sur une horloge immobile par rapport à A correspond à 0.44 secondes du point de vue de B

Je vais utiliser c = 1:


Je ne vois pas où je pourrais faire une erreur ?

[astrocurieux]

Je vais utiliser c = 1:


Je ne vois pas où je pourrais faire une erreur ?

Aucune erreur là
Mais si après vous me dites qu'en changeant d'observateur on obtient :

Là je ne serais plus d'accord.

[roll]

En fait, c'est pourtant ce que je pense, à part qu'il faudrait changer le moins en plus pour être consistant avec la convention que j'ai utilisé mais c'est un détail. Mais à part ça, pourquoi pas d'accord?

[Zefram Cochrane]

Précisons qu'on est dans le cadre de la RR et non de la RG.

La condition de Minkowsky s'écrit :
O' est fixe dans son référetiel, dr' = 0


Si O est fixe dans son référentiel, dr = 0

comme v' = v


En RR, il n'y a pas de référetiel absolu! ./
Zefram

[Amanuensis]

Cela fait des mois que je signale qu'il est quasi impossible d'avoir une discussion de bonne tenue sur les théories de l'espace-temps, à cause de l'intervention systématique de certains qui viennent défendre un point de vue faux.

Comme il est clair en lisant l'intervention de modération, cette situation est considérée comme normale.

Ce fil a été "confisqué" par astrocurieux. Qu'il le garde; puisque son action est explicitement indiquée comme légitime. Perso j'arrête là sur ce fil, je n'ai rien à expliquer à astrocurieux qui ne lui ait pas été déjà expliqué peut-être des dizaines de fois.

Et je suggère à guits qu'il ouvre un nouveau fil pour d'autres questions. On y arrivera peut-être à enchaîner tranquillement quelques échanges.

[guits]

Je suis un grand garçon qui comprend ce qu'il peut comprendre. je n'ai pas de bagages scientifiques...

En gros, la question est la suivante:

La gravitation et la vitesse donnent-elles les même résultats?

la formule suivante est-elle valable pour les deux: gamma=1/(1-(v^2/c^2))^1/2 ?

[astrocurieux]

En RR, il n'y a pas de référetiel absolu! ./

La question est là.
La RR ne prévoit pas de référentiel absolu mais pour pouvoir être utilisée sans produire un paradoxe, elle en a impérativement besoin.

[astrocurieux]

La gravitation et la vitesse donnent-elles les même résultats?

Elles donnent des résultats comparables, le RG découle de la RR
Donc oui.

[guits]

Elles donnent des résultats comparables, le RG découle de la RR
Donc oui.

merci. j'y vois plus clair. je vais tâcher de lire la RR et la RG (enfin ce que je trouverais dessus en espérant trouver les bons sujets si reportant)
. ça ne pas être de la tarte

[Amanuensis]

J'ai répondu par MP, la manière dont la discussion se déroule n'étant pas propice à autre chose. Je n'ai pas pour but d'alimenter des pseudo-débats, d'autant plus stériles qu'ils sont tranchés par n'importe quel cours de physique de niveau sérieux sur le sujet.

[astrocurieux]

ça ne pas être de la tarte

je confirme.

Si tu te sens d'attaque il y a ce joli cours sur la RG indiqué par l'un de nos aimable modérateurs : http://podcast.grenet.fr/podcast/cou...vite-generale/

Pour revenir à la non-reversibilité de la relativité il y a l'exemple des jumeaux, l'un reste immobile tandis que l'autre fait un tour dans l'espace et quand il revient aux cotés de son frère il est plus jeune que lui car du fait de sa vitesse de déplacement il s'est écoulé moins de temps pour lui.
Maintenant si l'on considère que c'est lui qui était immobile et son frère en déplacement on obtient le contraire et ça ce n'est pas possible, c'est soit l'un soit l'autre, ils ne peuvent pas être tous les deux plus jeune que l'autre, ce n'est pas réversible.

[guits]

je confirme.

Si tu te sens d'attaque il y a ce joli cours sur la RG indiqué par l'un de nos aimable modérateurs : http://podcast.grenet.fr/podcast/cou...vite-generale/

Pour revenir à la non-reversibilité de la relativité il y a l'exemple des jumeaux, l'un reste immobile tandis que l'autre fait un tour dans l'espace et quand il revient aux cotés de son frère il est plus jeune que lui car du fait de sa vitesse de déplacement il s'est écoulé moins de temps pour lui.
Maintenant si l'on considère que c'est lui qui était immobile et son frère en déplacement on obtient le contraire et ça ce n'est pas possible, c'est soit l'un soit l'autre, ils ne peuvent pas être tous les deux plus jeune que l'autre, ce n'est pas réversible.

Merci, je vais regarder cela. Je me sens d'attaque dans la mesure que j'ai la vie devant moi pour comprendre. Je passerai un doctorat ou autre, je paniquerais un peu

[invite02232301]

Et bien NON, désolé roll mais vous faites erreur vous aussi :
une seconde sur une horloge immobile par rapport à A correspond à 0.44 secondes du point de vue de B

Ce serait pas mal d'arreter de trimbaler partout ta meconaissance de la RR (et je ne parle meme pas de la RG) et de l'exhiber tel un enfant tout fier montrant le contenu de son pot à sa maman.

Tu racontes n'importe quoi....

[mariposa]

Pour revenir à la non-reversibilité de la relativité il y a l'exemple des jumeaux, l'un reste immobile tandis que l'autre fait un tour dans l'espace et quand il revient aux cotés de son frère il est plus jeune que lui car du fait de sa vitesse de déplacement il s'est écoulé moins de temps pour lui.
Maintenant si l'on considère que c'est lui qui était immobile et son frère en déplacement on obtient le contraire et ça ce n'est pas possible, c'est soit l'un soit l'autre, ils ne peuvent pas être tous les deux plus jeune que l'autre, ce n'est pas réversible.

Bonjour,

Désolé je me sens obligé d'être désagréable.

A lire cette phrase il me parait évident que tu ne comprends même pas la RR au niveau le plus élémentaire. Cela d'ailleurs ne serait aucune importance si tu n'avais pas porter un jugement négatif et erroné sur les interventions de Amanuensis qui sont très souvent justes et de qualité. Les interventions d'amanuensis sur RR et RG valent 18/20 quant aux tiennes valent -15 (quand tu auras atteint le niveau d'humilité requis tu auras zéro ce qui sera déjà un progrès)

[Deedee81]

Bon, même si cette fois je suis d'accord sur le fond, je ne suis toujours pas d'accord sur la forme. Ca tourne au pugilat.

Alors, pour garder la paix sur Terre ou disons la paix des ménages, c'est déjà bien, il vaut mieux en rester là.

Guits, il me semble que les réponses ont été apportées. Mais si tu avais encore des questions, contacte moi par MP et je rouvrirai (ou un autre fil peut s'avérer préférable pour repartir sur des bases plus saines). Désolé si ton fil de discussion a si mal tourné, ce n'est pas du tout ta faute.