3 petites questions sur les ondes gravitationnelles

[invite1b1bebd9]

Bonjour , avant tout j'hésitait entre déposer ce sujet soit dans la catégorie mathématique soit dans la catégorie commentaires sur l'actualité , j'ai des questions concernant comment sont mesurés les ondes gravitationnelles, François Bondu a fait une conférence de même type que celle de Richard Taillet, il y parle du support des ondes électromagnétiques nommées "Éther". Il précise d'abord que la terre se propage dans l'éther, et que 2 mesures sont effectuées pour mesurer les ondes gravitationnelles, l'une dans la direction de la propagation de l'onde, et l'autre dans une direction perpendiculaire à l'onde.

>Voici ma première question: lorsqu'il dit qu'une mesure est faite dans la direction de la propagation de l'onde, veut-il dire que la mesure est faite quand la terre va dans le même sens que l'onde?
(NB: j'arrive à m'imaginer le mouvement de la terre autour du soleil, je comprends qu'au bout d'un moment elle va dans la même direction, qu'ensuite elle se trouve perpendiculaire a cette onde et qu'après donc elle va vers l'onde).

Alors, ensuite, il parle de support de l'onde, il donne plusieurs illustrations comme par exemple l'énergie électromagnétique qui est support de la lumière, donc des photons(qui sont des particules subatomiques si mes connaissances sont exactes donc plus petites qu'un atome).

>ma seconde question: est-ce que les ondes gravitationnelles sont des ondes électromagnétiques?, si oui, à l'instar de l'énergie électromagnétique et des photons quels sont les particules quels véhicules?

>ma troisième question: est-ce que les ondes gravitationnelles se propagent en mème temps à la verticale et à l'horizontale?(ce que dit m.Bondu au moment ou il parle de l'interferomètre et du décalage de phase nécessaire pour mesurer l'onde gravitationnelle)

Pour finir, vous dites qu'il est difficile voire impossible de se représenter ce qu'est l'espace-temps à 4 dimensions, trois d'espace(référentiel galiléen) et un de temps, j'ai lu sur Wikipédia que le temps pouvait être vu comme une distance(mesure métrique) .

>Ma dernière question: peut on dire que le temps est considéré comme étant une distance dans l'espace-temps à 4 dimensions?

N'hésitez pas à me dire ,par message interposé, si vous ne comprennez pas quelque-chose dans mon énnoncé, je reviens régulièrement controller si des réponses mes sont données.

Bien à vous.
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[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

avant tout j'hésitait entre déposer ce sujet soit dans la catégorie mathématique soit dans la catégorie commentaires sur l'actualité , j'ai des questions concernant comment sont mesurés les ondes gravitationnelles, François Bondu a fait une conférence de même type que celle de Richard Taillet, il y parle du support des ondes électromagnétiques nommées "Éther". Il précise d'abord que la terre se propage dans l'éther, et que 2 mesures sont effectuées pour mesurer les ondes gravitationnelles, l'une dans la direction de la propagation de l'onde, et l'autre dans une direction perpendiculaire à l'onde.

Doit y avoir pas mal de confusion là, entre plusieurs parties de la conférence sans doute. L'éther est une vieille notion du dix-neuvième siècle et qui a été totalement réfutée par l'expérience.

>Voici ma première question: lorsqu'il dit qu'une mesure est faite dans la direction de la propagation de l'onde, veut-il dire que la mesure est faite quand la terre va dans le même sens que l'onde?

Non, ca veut dire que lorsque l'appareil est disposé de manière à ce que les bras sont (environ) perpendiculaires à la direction de propagation. Enfin, bon, l'appareil est difficile à déplacer C'est plutôt quand la position de l'appareil sur Terre tombe bien. Mais ça n'a rien à voir avec le mouvement de la Terre.

La raison pour laquelle les bras de l'interféromètre doivent être perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde est que les ondes gravitationnelles sont transversales. Voir aussi plus bas.

Alors, ensuite, il parle de support de l'onde, il donne plusieurs illustrations comme par exemple l'énergie électromagnétique qui est support de la lumière, donc des photons(qui sont des particules subatomiques si mes connaissances sont exactes donc plus petites qu'un atome).
>ma seconde question: est-ce que les ondes gravitationnelles sont des ondes électromagnétiques?, si oui, à l'instar de l'énergie électromagnétique et des photons quels sont les particules quels véhicules?

Non, ce ne sont pas des ondes électromagnétiques (mais je comprenne qu'on fasse la comparaison, il y a quelques points communs). Ce sont des ondes gravitationnelles, c'est-à-dire des déformations (périodiques et qui se propagent) de l'espace et du temps.

Selon la théorie quantique des champs, la particule associée serait le graviton. Mais le conditionnel reste de rigueur car c'est encore hypothétique. Le graviton, pour peu qu'il existe, on n'est pas prêt de le détecter directement.

>ma troisième question: est-ce que les ondes gravitationnelles se propagent en mème temps à la verticale et à l'horizontale?(ce que dit m.Bondu au moment ou il parle de l'interferomètre et du décalage de phase nécessaire pour mesurer l'onde gravitationnelle)

Non, la propagation se fait dans UNE direction, disons verticale par exemple, mais elle est transversale. Et les déformations de l'espace-temps se font perpendiculairement à cette direction. De plus, ces déformations sont alternatives. Ca se contracte dans une direction (horizontale avec mon exemple) et ça se dilate dans l'autre direction (toujours horizontale) puis ça change. Il faut donc un interféromètre avec deux bras perpendiculaires et on peut comparer ainsi l'effet sur deux directions horizontales pendant que l'onde passe verticalement.

Pour finir, vous dites qu'il est difficile voire impossible de se représenter ce qu'est l'espace-temps à 4 dimensions, trois d'espace(référentiel galiléen) et un de temps, j'ai lu sur Wikipédia que le temps pouvait être vu comme une distance(mesure métrique) .

C'est très difficile en effet. Se représenter visuellement une surface courbe est assez facile : la surface d'un ballon par exemple. Mais on sait se le représenter visuellement parce qu'on peut plonger/observer le ballon dans l'espace ordinaire à trois dimensions et notre cerveau est formaté pour ça. Mais une surface n'a que deux dimensions. Comment visualiser un espace courbe à trois dimensions ? Pire : un espace courbe à quatre dimensions (faut déjà un effort rien que pour visualiser le tésérac : le cube à quatre dimensions). Et pire encore : espace-temps relativiste même sans courbure n'est pas euclidien mais lorentzien, il n'obéit pas aux règles de la géométrie qu'on voit au lycée.

Mais représenter au sens plus large, avec des outils mathématiques, ça oui. C'est le domaine de la géométrie différentielle : variété différentielles, métriques, tenseurs de courbure, etc....

>Ma dernière question: peut on dire que le temps est considéré comme étant une distance dans l'espace-temps à 4 dimensions?

Oui, avec un petit bémol (le signe des coordonnées temporelles est différent des coordonnées spatiales dans les métriques relativistes).

je reviens régulièrement controller si des réponses mes sont données.

Encore heureux, j'ai pas envie de parler dans le vide

[invite1b1bebd9]

@Deedee81, quel accueil chaleureux, toute mon éstime.

Merci pour ces précisions, ca m'a beaucoup aidé

[Deedee81]

Peut-être utile. Ici, une animation sympa (et pas très longue) :
https://www.youtube.com/watch?v=6IGqsvv3yJ8
qui montre la différence entre des ondes longitudinales
(comme le son, ou les ondes sismiques de type P)
et les ondes transversalles
(comme les ondes sismiques S, les vibrations d'une corde, les vagues, la lumière ou les ondes gravitationnelles)

Le cas des ondes gravitationnelles est un rien plus compliqué mais difficile de trouver THE bonne vidéo sans les toutes les regarder. Il y en a tant sur youtube !!!!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6bfdf32a]

Est-ce qu'on peut dire qu'une onde gravitationnelle est à l'espace-temps ce qu'est une onde EM pour le champs électro-magnétique?

[Deedee81]

Salut,

Est-ce qu'on peut dire qu'une onde gravitationnelle est à l'espace-temps ce qu'est une onde EM pour le champs électro-magnétique?

On peut dire ça. Mais il y a quand même quelques différences en plus (par exemple, les ondes gravitationnelles sont quadrupolaires (*) ce qui est la difficulté à la générer, et elles n'interagissent pas avec les mêmes sources : énergie-impulsion pour l'une, charges électriques pour l'autre. Ce qui veut dire qu'une onde gravitationnelle qui a une certaine énergie est aussi source du champ de gravitation (***). Plus anecdotique : l'hélicité des ondes EM est 1, celle des ondes gravitationnelles 2 (**) ).

(*) En gros intuitivement/vulgaristionnellement, on peut dire :
- dipolaire, il suffit d'accélérer une charge électrique pour avoir émission d'ondes électromagnétique, ou une charge électrique tournant en rond (c'est un peu le principe d'une bobine émettrice).
- quadrupolaire, il faut des accélérations et "pas trop" de symétrie (une planète bien ronde tournant en cercle autour d'une étoile bien sphérique, il y a accélération centripète, mais pas d'ondes gravitationnelles)

(**) mais en théorie quantique des champs, le spin 2 pose de gros problèmes de renormalisation. Ca et l'auto-interaction (***). C'est une des raisons qui rendent le champ gravitationnel si difficile à quantifier.