Actu - Une preuve pour les nouvelles théories de la gravitation ?

[RSSBot]

En étudiant en 2005 la galaxie Markarian 501, les astrophysiciens ont fait une bien curieuse découverte : des photons semblent se déplacer à des vitesses différentes ! Selon les plus audacieux d'entre-eux, il pourrait s'agir d'une des toutes premières preuves en faveur de certaines théories de gravitation quantique comme la Loop Quantum Gravity ou la théorie des supercordes.L'astrophysique des hautes énergies ne cesse de se développer depuis quelques années. Certains phénomènes en physique des particules élémentaires sont en effet difficilement o...

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[spoutrain]

Bonjour,

Il y a un bout que je ne comprends pas...

Comment peut-on être sûr que les deux émissions de photons (faiblement énergetiques et très énergetiques) ont eu lieu au même instant T ?

Ne se peut-il pas qu'il y ait eu une première émission de photons faiblement énergetiques, suivie 4 minutes plus tard par un phénomène plus violent dégageant des photons très énergetiques ?

Merci

[aetius]

Bonjour,

Il y a un bout que je ne comprends pas...

Comment peut-on être sûr que les deux émissions de photons (faiblement énergetiques et très énergetiques) ont eu lieu au même instant T ?

Ne se peut-il pas qu'il y ait eu une première émission de photons faiblement énergetiques, suivie 4 minutes plus tard par un phénomène plus violent dégageant des photons très énergetiques ?

Merci

A mon avis ca doit être parceque le phénomène doit produire aussi des photons moins énergétiques et donc insensibles à ce décalage .

[rjolly]

Ca pourrait être parce que la courbe d'intensité se répète avec la même forme, quelques temps plus tard, et avec une fréquence différente. Une sorte d'écho.

Comme explication, je me demandais si ça ne pourrait pas être dû à l'indice de refraction du gaz interstallaire ténu qui baigne la galaxie. Quelle est la densité de l'hydrogène dans une galaxie ? Quelle est le coefficient de réfraction de l'hydrogène en fonction de la densité ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[cisou9]

deux flashs gamma correspondant à de véritables éruptions dans une zone très proche du trou noir central furent enregistrés.

Ils sont émis pendant le flash gamma donc en même temps.

[Zozo_MP]

Bonjour

Gloupsss!!! voilà que je lis des "trous noirs virtuels" et "trou noir de keer".

Déjà un simple trou noir cela dépasse l'entendement alors pouvez vous m'expliquer simplement (pour zozo de base SVP) quelles sont les différences essentielles.

Merci d'avance

Cordialement

[Bip]

Bonsoir,

Dans le cadre éventuel des nouvelles théories de la gravitation, serait-ce seulement la vitesse des photons forts ou la vitesse-limite fondamentale de l'espace-temps qui serait affectée ?

( En Relativité ordinaire, ces 2 vitesses coïncident )

Merci

[nissart7831]

Gloupsss!!! voilà que je lis des "trous noirs virtuels" et "trou noir de keer".

Déjà un simple trou noir cela dépasse l'entendement alors pouvez vous m'expliquer simplement (pour zozo de base SVP) quelles sont les différences essentielles.

Salut,

un trou noir de Kerr est un trou noir en rotation, voir :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Roy_Kerr

Quant au trou noir virtuel, cela vient de la mécanique quantique.
La théorie de la mécanique quantique dit que le vide quantique subit des fluctuations qui crée et détruit aussi rapidement des particules. On les nomme des particules virtuelles.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Particule_virtuelle

Dans le même ordre d'idée, il pourrait se créer, à partir de fluctuations du vide très violentes, des trous noirs et des trous de vers qui sont détruits très rapidement. On les qualifie donc aussi de virtuels.

[mtheory]

Salut,

un trou noir de Kerr est un trou noir en rotation, voir :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Roy_Kerr

Quant au trou noir virtuel, cela vient de la mécanique quantique.
La théorie de la mécanique quantique dit que le vide quantique subit des fluctuations qui crée et détruit aussi rapidement des particules. On les nomme des particules virtuelles.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Particule_virtuelle

Dans le même ordre d'idée, il pourrait se créer, à partir de fluctuations du vide très violentes, des trous noirs et des trous de vers qui sont détruits très rapidement. On les qualifie donc aussi de virtuels.

[Pole]

Ils sont émis pendant le flash gamma donc en même temps.

Et pourquoi? Il ne peut pas y avoir un flash gamma 4 minutes après un autre?

[metric]

Question 1

Et pourquoi? Il ne peut pas y avoir un flash gamma 4 minutes après un autre?

C'est peut être le cas, et c'est d'ailleurs dit dans le texte :

Beaucoup pensent donc qu’avant de faire intervenir des hypothèses plus exotiques, il serait plus sage d’attendre que les observations et les modèles se perfectionnent. D’ailleurs, l’échelle de temps des éruptions et celle des décalages observés sont quasiment identiques.

Question 2

Comme explication, je me demandais si ça ne pourrait pas être dû à l'indice de refraction du gaz interstallaire ténu qui baigne la galaxie. Quelle est la densité de l'hydrogène dans une galaxie ?

Encore une fois, la réponse se trouve dans le texte :

Bien plus, cela décrit simplement un milieu d’indice variable comme un morceau de verre ou un plasma. On comprend donc bien que le phénomène observé en liaison avec le trou noir central de MKN 501, faisant justement intervenir la physique des plasmas, pourrait fort bien s’expliquer sans faire appel à de la gravitation quantique. Bien évidemment, cette possibilité a été étudiée par les chercheurs mais elle ne semble pas être l’explication la plus probable.

[rjolly]

Ah ! Bon ! Si cette possibilité a été "étudiée par les chercheurs" mais qu'elle ne "leur semble pas être l’explication la plus probable", alors tout va bien !

Plus sérieusement, la question était : quel est le coefficient de réfraction de l'hydrogène en fonction de la densité ? A 1 atm, il est de 1.000132, cf:

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_refractive_indices

Merci

[metric]

Ah ! Bon ! Si cette possibilité a été "étudiée par les chercheurs" mais qu'elle ne "leur semble pas être l’explication la plus probable", alors tout va bien !

Plus sérieusement, la question était : quel est le coefficient de réfraction de l'hydrogène en fonction de la densité ?

Peu importe, le phénomène (s'il est dû à un "indices de réfraction" du milieu) ne s'expliquera pas par un calcul triviale sur une densité d'hydrogène...mais sur un calcul complexe (ou plus probablement, une simulation) de physique des plasmas...

[Pole]

Question 1
C'est peut être le cas, et c'est d'ailleurs dit dans le texte :

Donc l'observation ne veut rien dire et les déductions faites dessus non plus.
La physique théorique n'est pas très au point on dirait.

[mtheory]

Donc l'observation ne veut rien dire et les déductions faites dessus non plus.
La physique théorique n'est pas très au point on dirait.

Tu es trop jeune pour en juger.

[Pole]

C'est à dire?
Il faut dire ce qu'y est : qu'est-ce qu'on ne ferait pas pour dire qu'on a enfin vérifié une prédiction de la superstring théorie.
On a une observation de deux points lumineux en gamma à 4 minutes d'intervalles.
Il est probable que ça soit 2 flashes gamma différents.
Sinon, il est probable que ça soit le même mais retardé et dévié par de l'hydrogène.
Et sinon on a enfin une prédiction observée dans la superstring théorie.
Au bout de 35 ans, vu que c'est la première possibilité de confirmation de la superstring théorie, c'est normal que ça soit une annonce choc.

[mtheory]

C'est à dire?
Il faut dire ce qu'y est : qu'est-ce qu'on ne ferait pas pour dire qu'on a enfin vérifié une prédiction de la superstring théorie.
On a une observation de deux points lumineux en gamma à 4 minutes d'intervalles.
Il est probable que ça soit 2 flashes gamma différents.
Sinon, il est probable que ça soit le même mais retardé et dévié par de l'hydrogène.
Et sinon on a enfin une prédiction observée dans la superstring théorie.
Au bout de 35 ans, vu que c'est la première possibilité de confirmation de la superstring théorie, c'est normal que ça soit une annonce choc.

C'est à dire que tu parles de choses que tu ne connais pas et en plus tu n'as pas compris l'article du tout.

[metric]

C'est à dire que tu parles de choses que tu ne connais pas et en plus tu n'as pas compris l'article du tout.

Bien qu'il est vrai que Pole ne doit pas bien savoir de quoi il parle, je pense que son attitude envers l'annonce faite est la meilleure attitude à avoir : le sceptiscisme. Comme, il le souligne, pour le moment on ne sait pas expliquer le phénomène. Aussi, l'interêt de la nouvelle se trouve dans le fait qu'une des hypothèses avancée par l'équipe du MAGIC (téléscope utilisé pr faire la découverte) est que l'espace-temps serait décrit par une théorie LQG ou par une théorie de cordes. Il est vrai que le titre est un peu tape-à-l'oeil, ce que je trouve personnelement tout à fait normal au vue de la "possible" (mais peu probable(?)) visualisation d'un effet dû à une théorie alternative des théories "classiques" de l'espace-temps (Relativité Générale, Théories Tenseur-Scalaire, Théories non-linéaire de la gravitation...). Mais ce même article souligne qu'il faut rester sceptique quant à une explication "non-classique" du phénomène.

Maintenant revenons au pourquoi l'article de l'équipe MAGIC fait référence aux théories "quantiques" de la gravitation : d'une, c'est une hypothèse parmis d'autre : donc acceptable en tant que telle. Mais surtout, cela permet aux auteurs d'être nobélisable si effectivement on se rendait comptes un jour que seule une théorie de type LQG ou ST (String Theory) pouvait expliquer le phénomène. Par analogie, ce n'est pas tant le fait d'avoir découvert le fond diffus cosmologique qui a permis à Penzias et Wilson d'avoir le prix nobel de physique, mais surtout le fait de l'expliquer comme tel! C'est-à-dire que ce n'est pas le fait d'avoir repérer une source de bruit isotrope dans le ciel qui leur a value le prix nobel, mais de dire que ce bruit s'expliquait dans des modèles de Big Bang....

[Quintilio]

Par analogie, ce n'est pas tant le fait d'avoir découvert le fond diffus cosmologique qui a permis à Penzias et Wilson d'avoir le prix nobel de physique, mais surtout le fait de l'expliquer comme tel! C'est-à-dire que ce n'est pas le fait d'avoir repérer une source de bruit isotrope dans le ciel qui leur a value le prix nobel, mais de dire que ce bruit s'expliquait dans des modèles de Big Bang....

Moi ce que j'en ai retenu, c'est que ce qui est interessant dans l'histoire et qui est la raison pour laquelle elle vaut bien un article est que l'explication non classique du phenomene n'est pas une explication ad hoc, mais une prediction de ces theories bien anterieur aux observtions (comme pour le fond diffus cosmologique d'ailleur).
Maintenant pour savoir si cette explication est la bonne il va falloire attendre l'observation d'autres phenomenes comme celui-la, mais c'est bien le fait que ce soit une prediction qui rend cette theorie interessante.

[rjolly]

Peu importe, le phénomène (s'il est dû à un "indices de réfraction" du milieu) ne s'expliquera pas par un calcul triviale sur une densité d'hydrogène...mais sur un calcul complexe (ou plus probablement, une simulation) de physique des plasmas...

Tu veux dire, un calcul que nous autres béotiens, serions incapables de faire ? Au diable ! Bien sûr que si que nous sommes capable de calculer le décalage des signaux gamma à partir du moment où l'on connaît l'indice de réfraction. Il suffit de faire une division. Et éventuellement une intégrale si l'indice varie dans et à l'extérieur de la galaxie. Il faut connaitre la dimension de la galaxie, et le trajet total.

Il importe donc de savoir cet indice de réfraction. Celui donné précédemment dans Wikipédia l'est pour la longueur d'onde de la raie jaune du Sodium, 589 nanomètres. En effet, ça dépend de la longueur d'onde. Plus celle-ci est courte, plus l'indice est élevé:

http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index

(en bas)

Alors ? L'indice de réfraction de l'hydrogène en fonction de la densité et de la longueur d'onde ? Ou n'existe-t-il déjà plus de chercheur qui soit capable d'autre chose que de théorie des cordes ?

[mtheory]

ça fait des dizaines d'années que les chercheurs calculent l'influence des nuages d'hydrogène atomique, moléculaires, poussières etc...sur le rayonnement en provenance des étoiles et des galaxies. C'est de la ROUTINE !

Si l'explication était aussi simple que ça tu peux être sûr que ça se saurait.

Faudrait quand même pas prendre les gens responsables de ces études pour des débutants ou des demeurés.

Exemple, Ellis a été pendant des années le directeur du département de physique théorique du CERN et non seulement il est capable de plonger dans les arcanes de la théories des cordes et autres théories de grande unification mais il est aussi compétent pour juger de choses beaucoup plus phénoménologiques et terre à terre.

Quand métric parlent de calculs complexes il parle notamment de magnétohydrodynamique relativiste et de transfert radiatif pour un disque autour d'un trou noir.

Ce n'est pas du tout le genre de chose qui s'analysent en détails avec des calculs simples et des équations faciles à intégrer.

[mtheory]

Un remarque, l'énergie des gamma en jeu c'est de 100 Gev à 10 Tev.

Comme l'énergie d'ionisation d'un atome d'hydrogène c'est 13,6 ev si mes souvenirs sont bons je crois qu'en ce qui concerne l'influence de l'indice de réfraction de l'hydrogène la conclusion tombe assez vite.

[Pole]

Je n'ai pas compris l'article du tout : c'est peut-être toi-aussi.

D’ailleurs, l’échelle de temps des éruptions et celle des décalages observés sont quasiment identiques.

Donc ça peut-être 2 flashs gamma.

pourrait fort bien s’expliquer sans faire appel à de la gravitation quantique. Bien évidemment, cette possibilité a été étudiée par les chercheurs mais elle ne semble pas être l’explication la plus probable

La plus probable ne veut pas dire impossible.
Est-on capable de savoir l'état d'un nuage de gaz aussi loin?
Peut-on en déduire l'indice de réfraction?
Non, je ne pense pas.

[Gwyddon]

Il serait agréable que ce fil ne dégénère pas en pugilat.

Merci

[mtheory]

Je n'ai pas compris l'article du tout : c'est peut-être toi-aussi.

0% de chance que je n'ai pas compris l'article.

Je récapitule en qq lignes.

Rien ne prouve que l'on soit en présence d'une signature de gravité quantique et c'est dit clairement dans l'article.

ça n'est pas du à l'indice de réfraction de l'hydrogène interstellaire, ça peut être dû à quelque chose dans la source mais on peut tester l'hypothèse d'un effet du plasma. Dans l'état c'est improbable pour de bonnes raisons mais personne n'est sûr.

Le problème n'est pas que tu ne soit pas convaincu par le fait qu'il s'agit d'une preuve de la gravitation quantique, moi même je ne trouve pas ça probant et j'espère même que c'est un effet de la source et pas un coup des cordes et/ou de la LQG.

Le problème est que TU te poses en donneur de leçons sur ce sujet par rapport à des gens, les auteurs de l'études, qui sont des Nobel en puissance et pas à cause de cette observation.

[metric]

Si l'explication était aussi simple que ça tu peux être sûr que ça se saurait.

Faudrait quand même pas prendre les gens responsables de ces études pour des débutants ou des demeurés.

Je suis d'accords avec Mtheory. Penser que la solution triviale que l'on propose est LA SOLUTION que personne n'avait envisagé est une réelle offense au travail de centaines de chercheurs qui se penchent sur le problème.

Il serait agréable que ce fil ne dégénère pas en pugilat.

Effectivement. Un pugilat? certainement pas, mais l'aggacement de Mtheory est compréhenssible et, d'ailleurs, j'y adère...
______________________________ ______________________________
Mais, je viens de me rendre compte qu'une question n'a pas trouvé de réponse :

Dans le cadre éventuel des nouvelles théories de la gravitation, serait-ce seulement la vitesse des photons forts ou la vitesse-limite fondamentale de l'espace-temps qui serait affectée

C'est une bonne question. Je ne suis pas expert ni en LQG, ni en ST, mais d'après mes bases de géométries pseudo-riemmannienne, je dirai que la constance "c", qui est une constante fondamentale de l'espace-temps et que l'on appel souvent (à tort (?)), la vitesse de la lumière, devrait être inchangé. Seul la vitesse de la lumière serait donc modifié.

Aussi, je rappelerai que même dans le cardre de la relativité générale couplée à de l'electromagnétisme, la constance "c" et la vitesse de la lumière ne coïncide pas forcément. Cela dépends du couplage que l'on a entre la relativité et l'eltromagnétisme. Nous avons quand même de forte contrainte sur la différence entre ces deux valeures, mais cela n'exclue pas le fait qu'elle ne coïncide pas forcément...Pour faire simple, ces deux valeures coïncide dans la théorie la plus simple que l'on peut fabriquer qui couple l'electromagnétisme à la relativité générale. La question étant : "est-ce que cette manière "la plus simple" de coupler les deux théories est la bonne?". Enfin bon, je suis en train de m'écarter du sujet et donc je recommanderai juste une lecture d'un article de Pierre Teyssandier :Variation of the speed of light due to non-minimal coupling between electromagnetism and gravity.

[Pole]

0% de chance que je n'ai pas compris l'article.

Je récapitule en qq lignes.

Rien ne prouve que l'on soit en présence d'une signature de gravité quantique et c'est dit clairement dans l'article.

ça n'est pas du à l'indice de réfraction de l'hydrogène interstellaire, ça peut être dû à quelque chose dans la source mais on peut tester l'hypothèse d'un effet du plasma. Dans l'état c'est improbable pour de bonnes raisons mais personne n'est sûr.

Le problème n'est pas que tu ne soit pas convaincu par le fait qu'il s'agit d'une preuve de la gravitation quantique, moi même je ne trouve pas ça probant et j'espère même que c'est un effet de la source et pas un coup des cordes et/ou de la LQG.

Donc on est d'accord.
Cet article n'apporte toujours pas de vérification pour la LQG et la théorie des superstrings.
C'est ce que je dis mais tu n'étais visiblement pas d'accord.
A moins que ça soit mes positions sur la théorie des superstrings.

Le problème est que TU te poses en donneur de leçons sur ce sujet par rapport à des gens, les auteurs de l'études, qui sont des Nobel en puissance et pas à cause de cette observation.

Je ne crois pas en des théoriciens. Je réfléchis.

[metric]

Je ne crois pas en des théoriciens. Je réfléchis.

Ce qui est tout à ton honneur.

Donc on est d'accord.
Cet article n'apporte toujours pas de vérification pour la LQG et la théorie des superstrings.
C'est ce que je dis mais tu n'étais visiblement pas d'accord.

Vous avez toujours été d'accord sur ce point. Mais, Pole, tu es en train de dire ce qui était déjà dit dans l'article ^^ Ce qui n'est pas très pertinent...réfléchis-y....

[Gwyddon]

Je ne crois pas en des théoriciens. Je réfléchis.

Certes, mais pour réfléchir à ce genre de problème et apporter de vrais réponses et non des avis à l'emporte pièce, il faut un bagage de connaissances que tu n'as sûrement pas, et que peu sur ce forum ont. Donc s'il te plaît, fait au moins l'effort d'être humble, ça permettra à la tension de ce fil de retomber

Merci.

[Pole]

L'article le montre ... entre les lignes.
Le sujet principal est les 2 théories qui prédisent en effet.
2 ou 3 lignes montrent que l'observation et donc la conclusion qui est faite peut très bien être fausse.

Tu es trop jeune pour en juger.

C'est à dire que tu parles de choses que tu ne connais pas et en plus tu n'as pas compris l'article du tout.

Je pensais que c'était à propos de ça :

Donc l'observation ne veut rien dire et les déductions faites dessus non plus.

Mea culpa