Vitesse des ondes gravitationnelle.
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Vitesse des ondes gravitationnelle.



  1. #1
    bludwak

    Vitesse des ondes gravitationnelle.


    ------

    Bonjours a tous !

    En cette après midi une question me tracasse le cerveau :

    La lumière se déplace dans l'espace temps et les ondes gravitationnelle sont des déformations de l'espace lui-même.

    Alors qu'elle est la raison pour que ces ondes gravitationnelle ne se déplace pas plus vite que la vitesse de la lumière ?

    Merci de me corriger si j'ai sorti une absurdité !

    Et merci pour vos réponses !

    Bludwak.

    -----

  2. #2
    zebular

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    Bonjours a tous !

    En cette après midi une question me tracasse le cerveau :

    La lumière se déplace dans l'espace temps et les ondes gravitationnelle sont des déformations de l'espace lui-même.

    Alors qu'elle est la raison pour que ces ondes gravitationnelle ne se déplace pas plus vite que la vitesse de la lumière ?

    Merci de me corriger si j'ai sorti une absurdité !

    Et merci pour vos réponses !

    Bludwak.
    La vitesse de la lumiére est indépassable,c'est la loi.
    ce qui change c'est le contenu.
    je ne saurai en dire plus s'en prendre de risques.
    excepté que l'espace est lui même une variable..
    Dernière modification par zebular ; 04/09/2019 à 20h08.

  3. #3
    Pio2001

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    La vitesse de la lumière,et des ondes gravitationnelles, reste la même localement.

    On pourrait avoir l'impression qu'un signal lumineux (ou une onde gravitationnelle) dépasse la vitesse de la lumière à condition de mesurer sa vitesse exactement au moment où une onde gravitationnelle contracte localement l'espace, et de rapporter la durée mesurée à la distance parcourue mesurée en dehors du passage de l'onde gravitationnelle. Ce qui n'est pas très rigoureux.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  4. #4
    Nicophil

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Oui je vois 3 théorisations possibles. Le passage d'une OG :
    1) rapproche/éloigne les miroirs.
    2) fait varier anisotropiquement la vitesse de la lumière.
    3) contracte/dilate l'espace lui-même.
    Dernière modification par Nicophil ; 06/09/2019 à 15h17.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Pio2001

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    D'accord avec le 1) et le 3).
    Pour que le 2) soit vrai, il faut vraiment mesurer la vitesse de la lumière comme un pied !
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  7. #6
    Nicophil

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Pour que le 2) soit vrai, il faut vraiment mesurer la vitesse de la lumière
    FYP ("j'ai fixé ton post")
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  8. #7
    Pio2001

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    La vitesse de la lumière est une constante
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  9. #8
    invite73192618

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    La vitesse de la lumière est une constante
    Seulement dans le vide.

  10. #9
    jacquolintégrateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Bonjour
    La vitesse de la lumière demeure constante dans le vide, dans la mesure où epsilon0 (pouvoir inducteur spécifique du vide) et mu0 (perméabilité magnétique du vide) y demeurent, eux mêmes constants:
    c2=1/ mu0.epsilon0. Ce que l'on a tous lieux de penser, jusqu'à présent!! mais...
    Cordialement
    Dernière modification par jacquolintégrateur ; 09/09/2019 à 06h30.
    Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !

  11. #10
    zebular

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    Bonjour
    La vitesse de la lumière demeure constante dans le vide, dans la mesure où epsilon0 (pouvoir inducteur spécifique du vide) et mu0 (perméabilité magnétique du vide) y demeurent, eux mêmes constants:
    c2=1/ mu0.epsilon0. Ce que l'on a tous lieux de penser, jusqu'à présent!! mais...
    Cordialement
    Dans le cas de l'inflation ou simplement de l'expansion,est ce que ces paramêtres restent constant?

  12. #11
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Salut,

    Citation Envoyé par zebular Voir le message
    Dans le cas de l'inflation ou simplement de l'expansion,est ce que ces paramêtres restent constant?
    A ce qu'on en sait.... oui. En tout cas la mesures de certaines constantes sans dimensions ou adimensionnées a pu être réalisée (la plus connue étant la constante de structure fine), en particulier par l'étude des spectres (fort influencés par certaines de ces constantes dont la fine). Et aucune variation notable n'a été constatée depuis la période de recombinaison (avec des précisions variables, fort bonne pour la structure fine). Mais évidemment pour la période d'inflation on n'a aucune information (ou peu s'en faut) et on ne connait même pas le mécanisme physique de cette dernière (champ scalaire, brisures de symétries, ... ???) et on peut très bien entrer dans le domaine des eaux troubles de la gravité quantique où il pourrait y avoir bien des surprises.

    Citation Envoyé par Nicophil Voir le message
    Oui je vois 3 théorisations possibles. Le passage d'une OG :
    1) rapproche/éloigne les miroirs.
    2) fait varier anisotropiquement la vitesse de la lumière.
    3) contracte/dilate l'espace lui-même.
    C'est le 3 (d'après la RG tout de même très bien validée dans tous ses domaines maintenant, même en champ fort).
    Mais ça implique automatiquement le 1.
    Quant au 2, oui pour un observateur externe qui ne subirait pas cette contraction et non localement. C'est un peu comme l'effet Shapiro (ou même l'effet Sagnac).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  13. #12
    bludwak

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Sorry je n'ai plus reçu les notifs des réponses.

    Du coup je comprend peut vos réponses mais j'ai donc pausé la question a mon prof de physique.
    Il m'a clairement dit qu'il n'y a pas que les masses qui ne peuvent pas dépasser la vitesse de la lumière mais toutes formes d'energie.
    Je lui est sorti le fait qu'en se rapprochant de la vitesse de la lumière la masse augmente donc sont inertie aussi, mais il m'a répondu que cette réponse est vieille et qu'on a eu d'autres réponses depuis, trop compliqué a comprendre.

    Donc un de vous aurait une idée de quoi il parle ?

    PS: sorry pour les fautes

  14. #13
    Nicophil

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    Je lui est sorti le fait qu'en se rapprochant de la vitesse de la lumière la masse augmente donc son inertie aussi,
    L'inertie augmente mais pas la masse.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  15. #14
    bludwak

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    M=E/c^2 non ? Donc lorsque l'énergie augmente ( cinétique avec la vitesse non ? ) La masse devrait non ? Merci de me corriger !

  16. #15
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    M=E/c^2 non ? Donc lorsque l'énergie augmente ( cinétique avec la vitesse non ? ) La masse devrait non ? Merci de me corriger !
    Formule incomplète! Je reviens tout à l'heure avec des liens sur le sujet.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  17. #16
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Salut,

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    Il m'a clairement dit qu'il n'y a pas que les masses qui ne peuvent pas dépasser la vitesse de la lumière mais toutes formes d'energie.
    Et même toute forme de transfert d'information !!!!

    C'est dû à la géométrie de l'espace-temps mais pour les corps massif, la réponse de Nicophil est juste. Cette augmentation de l'inertie et la géométrie de l'espace-temps, c'est lié (et ça peut même se démontrer très rigoureusement même si ça nécessite des calculs assez costauds).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  18. #17
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Décidément, aujourd'hui je croise tout le monde

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Formule incomplète! Je reviens tout à l'heure avec des liens sur le sujet.
    En attendant plus d'infos précisons juste que la célèbre relation E=mc² n'est valable que pour un corps au repos.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Formule incomplète! Je reviens tout à l'heure avec des liens sur le sujet.

    m@ch3
    bon, je n'ai pas retrouver tous les fils que je cherchais, mais bon, je reposte ceci (avec de légères modifications) :

    La formule générale de l'énergie c'est :



    avec E l'énergie totale du système, m la masse du système (invariante), p la quantité de mouvement du système, si la masse est non nulle, avec , qui tend vers mv (formule classique) pour des vitesses faibles.

    On peut aussi la réécrire, pour les cas de masse non nulle :



    Le premier terme mc² étant l'énergie de masse (au repos) et le second l'énergie cinétique. Le second tend vers mv²/2 (formule classique) pour des vitesses faibles.

    On note que lorsque la vitesse est nulle, on retrouve simplement .
    On note que lorsque la masse est nulle (photon), il reste , où p n'est pas (pour faire tendre m vers 0 sans faire tendre E vers 0, il faut que tende vers l'infini, donc que la vitesse tende vers c, devient donc une forme indéterminée), mais est lié à la longueur d'onde du rayonnement correspondant

    Donc lorsque l'énergie augmente ( cinétique avec la vitesse non ? ) La masse devrait non ? Merci de me corriger !
    Si l'énergie augmente quand un objet va plus vite, c'est parce que sa vitesse augmente. Autrefois on avait introduit une quantité appelée masse relativiste (qui s'exprime dans les notations qui précèdent) qui effectivement augmente avec la vitesse, mais c'est aujourd'hui obsolète. Il faut bien comprendre que cette masse relativiste dépend du référentiel, c'est-à-dire que si je me lance à la poursuite de l'objet, que j'arrive à sa hauteur et reste immobile par rapport à lui (je vais à la même vitesse que lui), je constaterais que sa masse est normale, pas augmentée.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  20. #19
    bludwak

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Merci pour vos réponse je lis et je médite sur tout ça ce soir!

  21. #20
    yves95210

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Salut,

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    bon, je n'ai pas retrouver tous les fils que je cherchais,
    Au moins un lien pas difficile à retrouver, la page wikipedia sur la relativité restreinte.

    La formule générale de l'énergie c'est :



    avec E l'énergie totale du système, m la masse du système (invariante), p la quantité de mouvement du système, si la masse est non nulle, avec , qui tend vers mv (formule classique) pour des vitesses faibles.
    Ce qu'il est important de comprendre dans cette formule, c'est que ce n'est pas E qui est invariante par changement de référentiel, mais E2 - p2c2, qui est le "carré scalaire" du quadrivecteur énergie-quantité de mouvement (*). Par définition du quadrivecteur, ce scalaire est indépendant du choix de référentiel, ce qui corrobore le fait que la masse m est une constante, propriété intrinsèque du système, indépendante du référentiel (parfois appelée "masse au repos" quand on parle -improprement- de "masse relativiste").

    (*) Le carré scalaire d'un (quadri)vecteur est le produit scalaire de ce (quadri)vecteur avec lui-même.
    Attention, dans le cas de la relativité restreinte, l'expression "carré scalaire" est une convention : contrairement au carré de la distance euclidienne, le "carré" scalaire d'une distance dans l'espace-temps 4D de la RR (ou plus généralement d'un quadrivecteur) peut être négatif aussi bien que positif. Cela vient du fait que l'intervalle d'espace-temps Δs y est défini par Δs2 = c2Δt2 - Δx2 - Δy2 - Δz2 (ou Δs2 = - c2Δt2 + Δx2 + Δy2 + Δz2, selon la convention de signe choisie).
    Mais, de même que produit scalaire de deux vecteurs en géométrie euclidienne, le produit scalaire de deux quadrivecteurs de l'espace-temps 4D de la RR est invariant par changement de référentiel.

  22. #21
    yves95210

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    PS : bludwak, quand tu as dit à ton prof de physique que "en se rapprochant de la vitesse de la lumière la masse augmente", c'est donc de la "masse relativiste" que tu parlais.

    Et quand il t'a répondu "que cette réponse est vieille et qu'on a eu d'autres réponses depuis, trop compliqué a comprendre", je suis d'accord avec la première partie de la phrase, mais pas avec la deuxième. J'interprète celle-ci comme : contente-toi d'une réponse fausse parce que la bonne réponse est trop compliquée pour toi. Alors qu'en fait la première réponse n'est pas "fausse" en soi à condition de bien comprendre ce que mach3 a écrit ci-dessus (c'est juste un formalisme qui n'est plus utilisé, à juste titre car il conduit à des incompréhensions, comme celle que tu manifestais), et que la deuxième n'est pas si compliquée pour quelqu'un qui sait ce qu'est un espace vectoriel et un produit scalaire.

    Pour info, tu es au lycée ? et en quelle classe ?

    Après, il me semble que la relativité (même restreinte) n'est enseignée dans le "bon" formalisme qu'en licence de physique (L2 ou L3 ?) et n'est qu'en option dans certaines licences (toutes ?). Donc il est possible que ton prof de physique ne soit tout simplement pas capable de t'apporter la "bonne" réponse.
    Bref, ça n'a pas l'air d'avoir beaucoup changé depuis mon époque, il y a plus de 40 ans, où la physique "moderne" (celle de la première moitié du 20e siècle !) n'était enseignée qu'au niveau bac+3 ou 4 (je ne sais pas, car je n'ai plus fait de physique au-delà de bac+2). Cela se justifie pour la relativité générale compte-tenu des notions de maths auxquelles elle fait appel, mais nettement moins pour la RR.

  23. #22
    bludwak

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Grand merci a mach3 et Yves vous m'avez permis de m'approcher de la vérité a propos de E=mc.

    Pour information je suis en deuxième année de prépa TSI et on ne vois absolument pas la relativité (malheureusement) et je me dirige l'année prochaine vers un magistère de physique fondamentale.

    Mon prof m'a expliqué expérimentalement comment on peut trouver que la vitesse de la lumière est indépassable par toutes énergies grâce au cannon a électron ou leurs vitesse qui augmente en fonction de l'intensité et tend vers c.
    Il a du avoir plus peur du temps nécessaire qu'a ma capacité a comprendre.

    Du coup maintenant que je comprend mieux la formule
    E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 pouvez vous m'espliquer pourquoi l'information ( et donc même les ondes gravitationnelles) ne peux pas aller plus vite que la lumière ?

    PS: encore désolé pour mes fautes et je vous remerci grandement car il est rare pour moi d'avoir une discution où l'on m'apporte les connaissances que je recherche sans restriction !

  24. #23
    yves95210

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    Du coup maintenant que je comprend mieux la formule
    E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 pouvez vous m'espliquer pourquoi l'information ( et donc même les ondes gravitationnelles) ne peux pas aller plus vite que la lumière ?
    Pour les ondes gravitationnelles ça va être un peu compliqué, car ça fait appel à la relativité générale, un (gros) cran au-dessus de la relativité restreinte en termes de difficulté; là, pour le coup, ça fait appel à des notions de mathématiques que tu n'a pas encore. Peut-être que mach3 aura le courage d'essayer de vulgariser ça, moi je ne m'en sens pas capable.

    Pour les ondes électromagnétiques, la vitesse de propagation des ondes découle des équations de Maxwell. Si tu entres en deuxième année de prépa tu vas sans-doute voir ça dans les prochains mois, mais si tu veux anticiper sur tes cours à venir, tu peux visionner les cours d'électromagnétisme de Richard Taillet ici. C'est très agréable à suivre, et tu dois avoir le niveau en maths nécessaire. En tout cas, ça m'a permis de rattraper (40 ans après...) mon retard, car en deuxième année de prépa j'étais complètement passé à côté du sujet - et, comme je l'ai dit plus haut, ensuite je n'ai plus fait de physique.

  25. #24
    bludwak

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Je suis en plein dedans !! Merci a toi, et a propos de la relativité générale j'ai conscience de plusieurs concept mais niveau mathématiques je suis vraiment pas au niveau ( malheureusement).

  26. #25
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    Peut-être que mach3 aura le courage d'essayer de vulgariser ça, moi je ne m'en sens pas capable.
    Malheureusement les OG sont un sujet que je n'ai pas encore approfondi. Je sais qu'on peut faire des choses sympa en champ faible, quand la métrique est celle de Minkowski plus une petite perturbation. Les OG sont la propagation de cette petite perturbation. J'imagine qu'on démontre alors dans ce cadre que la vitesse de propagation est c.

    Faudrait que je revois le cours de richard taillet sur le sujet, il l'explique peut être. Ca ira plus vite que de chercher dans la bible de 3kg.

    m@ch3
    Dernière modification par mach3 ; 11/09/2019 à 21h01.
    Never feed the troll after midnight!

  27. #26
    Nicophil

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par bludwak Voir le message
    pourquoi l'information ( et donc même les ondes gravitationnelles) ne peux pas aller plus vite que la lumière ?
    https://fr.wikisource.org/wiki/Henri...,_le_physicien
    Familier avec la théorie des groupes, il chercha la forme que ces lois doivent avoir pour satisfaire au principe de relativité.
    La loi de gravitation, sous sa forme habituelle, ne possède pas la propriété de conserver cette forme quand on passe des mesures fait sur un système de référence aux mesures faites sur un autre système en mouvement uniforme par rapport au premier.
    Poincaré cherche comment il convient de la modifier pour la rendre conforme au principe de relativité, pour réussir à l’exprimer en fonction d’éléments invariants. Il trouve plusieurs solutions possibles qui présentent toutes ce caractère commun que la gravitation se propage avec la vitesse de la lumière, du corps attirant au corps attiré.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  28. #27
    yves95210

    Re : Vitesse des ondes gravitationnelle.

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Malheureusement les OG sont un sujet que je n'ai pas encore approfondi. Je sais qu'on peut faire des choses sympa en champ faible, quand la métrique est celle de Minkowski plus une petite perturbation. Les OG sont la propagation de cette petite perturbation. J'imagine qu'on démontre alors dans ce cadre que la vitesse de propagation est c.
    Oui, c'est bien ça.
    Mais pour suivre la démonstration il faut déjà avoir assimilé les maths de la RG... raison pour laquelle je ne crois pas possible d'expliquer ça rigoureusement à quelqu'un qui n'a pas un niveau au moins bac+3 en maths, sauf sous forme vulgarisée. D'autre part, dans les présentations que j'en ai vues, le raisonnement s'appuie sur l'analogie avec les équations de l'électromagnétisme exprimées sous forme tensorielle; donc la connaissance de l'électromagnétisme est aussi un prérequis pour comprendre le sujet.

    Remarque : l'argument de Poincaré cité par Nicophil répond (avant Einstein) à la question de la vitesse de propagation de l'interaction gravitationnelle; mais là encore, si on ne veut pas se contenter d'une approche vulgarisée il faut aussi avoir de bonnes connaissances (transformations de Lorentz, électromagnétisme)...

    Faudrait que je revois le cours de richard taillet sur le sujet, il l'explique peut être. Ca ira plus vite que de chercher dans la bible de 3kg.
    Tu peux aussi regarder le cours de Eric Gourgoulhon. Ce n'est qu'une "introduction" à la RG selon son titre, donc c'est (beaucoup) moins riche que le MTW, mais les principaux concepts y sont abordés, avec toute la rigueur nécessaire dans le formalisme mathématique.

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