Distance Terre Lune

[nigues]

Bonjour à tous,
Grace à LIGO , nous avons ressenti la rotation de 2 trous noirs situés à 1 milliard d'années-lumière.
J'imagine que je suis sur la lune au moment d'une éclipse de lune, et je me dis , en voyant la Terre occulter le Soleil, qu'il y a peut être une certaine analogie avec les trous noirs cités ci-dessus.
Les masses et les vitesses sont très différentes , mais là au moins , cela se passe près de chez nous !
Nous n'avons pas de LIGO sur la lune , mais nous avons sur Terre de quoi mesurer la distance Terre-Lune avec une très grande précision ; d'où les questions :
- Peut-on réellement parler d'analogie entre la "valse" des trous noirs , et une éclipse de Lune ?
- Si oui, La distance Terre-Lune subit-elle une légère distorsion lors d'une éclipse de Lune ? Cette distorsion est-elle mesurable ?
- L'expérience de la mesure de la distance Terre - Lune lors d'une éclipse de Lune, a peut être été déjà faite ?
Merci pour vos commentaires .
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[Deedee81]

Salut,

- Peut-on réellement parler d'analogie entre la "valse" des trous noirs , et une éclipse de Lune ?

Non, car le phénomène avec les trous noirs n'est pas une éclipse. C'est juste que la rotation de deux corps massifs engendre une émission d'ondes gravitationnelles (et un rapprochement des deux corps).
Ce phénomène de rapprochement (mais pas la mesure directe des OG) a été mesuré depuis un moment avec les pulsars binaires.

Ca devrait être vrai aussi avec la rotation de la Lune (mais pas les éclipses) sauf que l'effet est trop faible pour avoir la moindre chance d'être détecté. L'effet est même extrêmement plus faible que les perturbations, comme celles dues aux marées ou celles dues aux planètes voisines.

Les éclipses n'interviennent pas car la présence d'un corps n'empêche pas la gravité / les ondes gravitationnelles / de passer. Les corps sont transparent à la gravité. Contrairement à la lumière d'où les éclipses évidemment).

- L'expérience de la mesure de la distance Terre - Lune lors d'une éclipse de Lune, a peut être été déjà faite ?

Elle est effectuée en permanence, donc forcément aussi pendant les éclipses. La mesure est précise au cm près (tirs avec un laser qui se reflète sur les catadioptres déposés par Apolo, mesures effectuées au Pic du Midi).

[nigues]

Merci pour votre réponse.
Mais où puis-je trouver des renseignements précis sur ces mesures, que vous dites permanentes , de la distance Terre Lune. ( Je pensais d'ailleurs que ces mesures se faisaient depuis Nice )

[Gilgamesh]

Le laser Terre-Lune est sur plateau de Calern, site d'observation de l'Observatoire de la Côte d'Azur, sur la commune de Caussols, au Nord de Grasse (06).

Une présentation de l'expérience ici : L'expérience « laser-lune »

[A voir en vidéo sur Futura]

[papy-alain]

Le laser Terre-Lune est sur plateau de Calern, site d'observation de l'Observatoire de la Côte d'Azur, sur la commune de Caussols, au Nord de Grasse (06).

Une présentation de l'expérience ici : L'expérience « laser-lune »

Et bientôt, ce sera au millimètre près

[nigues]

Bonjour à tous,
Ils sont à 4 mm près ! c'est du moins ce qui est dit sur le site qu'à indiqué Gilgamesh.
Ce site donne beaucoup d'informations sur les paramètres qui influencent la précision ( atmosphère, angle de tir du laser...) mais il n'y a pas d'informations sur la fréquence des tirs .

[f6bes]

Bjr à tous,
Au cm ou au mm prés n'a guére de sens sur la DISTANCE Terre-Lune.
Le laser donne juste une précision sur la distance du tir....
Je suppose que la Lune n'est pas parfaitement ronde...sans creux ni bosse !
Donc on n'a la distance QUE du tir.
Bonne journée

[nigues]

Rebonjour,
Le tir est toujours fait sur le même réflecteur radar laissé par les missions américaines; donc la précision a une réelle signification.

[Deedee81]

Salut,

Je suppose que la Lune n'est pas parfaitement ronde...sans creux ni bosse !

Je me suis fait la même réflexion Mais voir la réponse de Nigues. Ce qui est mesuré c'est la distance "laser - catadioptres déposés sur la Lune".

[papy-alain]

Ben oui, et sur la Terre aussi, il y a des montagnes, et alors ?
Ce qui compte, c'est de mesurer les infimes variations de l'ellipse.
De plus, dans le lien que j'indique, l'article se termine sur cette étonnante possibilité :
"cette nouvelle technologie permettra de déceler une éventuelle variation de l'intensité de la force de gravité."
Alors là, je ne comprends pas comment ils arrivent à mesurer cela avec un laser.

[Deedee81]

Ce qui compte, c'est de mesurer les infimes variations de l'ellipse.

Pour ça c'est entre centres de masse qu'il faut faire la mesure. Ce n'est pas le cas ici et à un tel niveau de précision, les calculs pour en tenir compte doivent être assez dingues !

"cette nouvelle technologie permettra de déceler une éventuelle variation de l'intensité de la force de gravité."
Alors là, je ne comprends pas comment ils arrivent à mesurer cela avec un laser.

En comparant la théorie aux résultats. Tout simplement.
Si tout effets pris en compte on en déduit des variations xyz de la distance et qu'on constate un écart.... hé bien, ça cache quelque chose (erreur expérimentale, effet non pris en compte ou.... écart réel entre la théorie et la réalité physique).

Par exemple, on constate une étrange différence dans la durée de vie du neutron (assez difficile à mesurer, c'est un des trucs les moins précis sur les particules les plus classiques) selon la manière de le mesurer. Et on n'arrive pas à comprendre pourquoi. Curieusement, ça me fait penser à l'écart dans la taille du proton selon la manière dont on le mesure, là aussi incompris. Avec un peu de chance, ça cache un écart au Modèle Standard

[papy-alain]

Pour ça c'est entre centres de masse qu'il faut faire la mesure. Ce n'est pas le cas ici et à un tel niveau de précision, les calculs pour en tenir compte doivent être assez dingues !



En comparant la théorie aux résultats. Tout simplement.
Si tout effets pris en compte on en déduit des variations xyz de la distance et qu'on constate un écart.... hé bien, ça cache quelque chose (erreur expérimentale, effet non pris en compte ou.... écart réel entre la théorie et la réalité physique).

Par exemple, on constate une étrange différence dans la durée de vie du neutron (assez difficile à mesurer, c'est un des trucs les moins précis sur les particules les plus classiques) selon la manière de le mesurer. Et on n'arrive pas à comprendre pourquoi. Curieusement, ça me fait penser à l'écart dans la taille du proton selon la manière dont on le mesure, là aussi incompris. Avec un peu de chance, ça cache un écart au Modèle Standard

Oui, tout cela est logique, mais ça n'explique pas comment on mesure une gravité avec un laser. Pour comparer les résultats, il faut d'abord avoir des mesures. Or, ici, on ne mesure que le temps de parcours de la lumière. Comment font ils intervenir la RG à partir de là ?

[Deedee81]

Salut,

Oui, tout cela est logique, mais ça n'explique pas comment on mesure une gravité avec un laser. Pour comparer les résultats, il faut d'abord avoir des mesures. Or, ici, on ne mesure que le temps de parcours de la lumière. Comment font ils intervenir la RG à partir de là ?

Ce n'est pas la gravité qu'on mesure. C'est la distance (ou le temps de parcourt, ce qui est kif). Et la distance, au cours du temps, dépend de la trajectoire qui dépend de la gravité.
On peut donc comparer les prédictions théoriques (sur la gravité) avec ce qui est mesuré.

[papy-alain]

Ben oui, mais comment fait on pour comparer une différence due à la distance d'une différence due à la gravité ?
On n'a jamais qu'un temps de parcours de la lumière et rien d'autre.

[Deedee81]

Ben oui, mais comment fait on pour comparer une différence due à la distance d'une différence due à la gravité ?
On n'a jamais qu'un temps de parcours de la lumière et rien d'autre.

????

Si la théorie sur la gravité dit que "à 12 h vous allez mesurer la distance "D" (c'est-à-dire le temps de parcours T de la lumière, T=D/c).
Et que l'on mesure "D'".
Alors, tu l'as ton écart.

Je ne comprend pas du tout ton problème.
C'est le principe de toute vérification expérimentale.
Théorie => prédiction => mesure (ici du temps de parcours) => vérification

[papy-alain]

Bon, je reformule ma question autrement.
Avec le laser du CERGA, on mesure la distance Terre-Lune et uniquement cela.
Avec le nouveau télescope d'Apache Point, on mesure cette même distance avec plus de précision, mais EN PLUS, l'article conclut : " De plus, cette nouvelle technologie permettra de déceler une éventuelle variation de l'intensité de la force de gravité."
J'ignore de quelle nouvelle technologie il s'agit, et comment ils mesurent des variations de gravité, ce qui n'est pas le cas pour le CERGA.

[Amanuensis]

Une interprétation est peut-être la mesure de la variation éventuelle de la constante de gravitation G. En mesurant précisément la trajectoire de la Lune sur une longue période, il semblerait qu'on puisse mesurer la variation de G. Par exemple, issu de Prog. Theor. Phys.-2011-Chiba-993-1019.pdf

Similarly, Lunar-Laser-Ranging measurements have been used to accurately determine parameters of the solar system, in particular the Earth-Moon separation. From the analysis of the data from 1969 to 1990, a bound on dotG is obtained: dotG/G = (0.1 ± 10.4) × 10−12 yr−1;88) while from the data from 1970 to 1994, ˙dotG/G = (1 ± 8) × 10−12 yr−1.89) Recent analysis using the data up to April 2004 yields dotG/G = (4 ± 9) × 10−13 yr−1.90) The uncertainty for dotG/G is improving rapidly since the sensitivity for the observations depends on the square of the time span.

(J'ai remplacé G avec un point au-dessus par dotG, pour lisibilité)

[Amanuensis]

Autre possibilité, j'ai trouvé cela dans un résumé:

The number of gravitation experiments undertaken since the advent of Einstein's theory of gravitation is quite small, with, so far, only the famous perihelion-advance experiment and a recent lunar-laser-ranging experiment being capable of measuring a nonlinear, second-order effect.

Je ne sais pas à quoi fait allusion cet "effet non-linéaire du deuxième ordre" (mais je cherche)

[Deedee81]

Salut,

J'ignore de quelle nouvelle technologie il s'agit, et comment ils mesurent des variations de gravité, ce qui n'est pas le cas pour le CERGA.

Je ne sais pas non plus quelle est la nouvelle technologie, mais on doit pouvoir le trouver en cherchant.

Pour ce qui est de la mesure, c'est juste un raccourci de langage. Ce qu'ils mesurent c'est la distance... et on en déduit s'il y a variation de gravité ( de la manière expliquée plus haut).

[Amanuensis]

Il y a une autre mesure possible en plus du délai aller-retour: le changement de fréquence.

Au premier ordre, il n'y en a pas, mais il y a peut-être (j'essaye de comprendre) un effet "au deuxième ordre", peut-être d'une puissance en v/c supérieure à celle du doppler relativiste, ou peut-être lié aux potentiels gravitationnel. Au minimum cela donnerait une autre information sur le mouvement de la Lune relatif à la Terre.

[Deedee81]

Salut,

Ah oui, bien vu. Je ne sais pas s'ils le mesurent mais c'est en effet une info utile.

[invitedd63ac7a]

De plus, cette nouvelle technologie permettra de déceler une éventuelle variation de l'intensité de la force de gravité.

Remarquons d'une part que cette petite phrase est issus d'un article de vulgarisation, non d'un article scientifique, d'autre part elle est au futur. Au mieux, l'étude de G à partir de ces mesures n'a pas encore été faites, pour autant qu'elle le soit un jour. Quand elle le sera on aura un article scientifique à se mettre sous la dent ! On pourra (pour ceux qui comprendrons ) alors en discuter plus à propos.