Bonjour à tous
Je me pose la question de la masse du photon de lumière, tout le monde pense qu'il n'a pas de masse, alors pourquoi trouve-t-on des lentilles gravitationnelles dans l'univers. Si la lumière est déviée par une galaxie d'arrière plan c'est que la gravitation a eu un effet sur le photon, donc la masse du photon n'est pas nulle, mais d'accord elle doit être très très faible. Qu'en pensez-vous ?
La relativité générale prédit que les corps massifs dévient les particules de masse nulle.
Un cran en-dessous, en mécanique classique, on peut prédire que les corps massifs dévient la lumière sans que celle-ci ait une masse (mais l'amplitude de la deviation est différente de celle prédite par la relativité générale).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
On peut même dire de façon encore plus générale que les corps de masse nulle gravitent (ils génèrent eux même un champs de gravité).
Parcours Etranges
Là tu m’embrouilles. Je comprends sans problème qu’un photon suit une géodésique puisque c’est la ligne la plus courte d’un point à un autre (en quelque sorte le principe du moindre effort) et cela me suffisait, mais je ne comprends pas ce que tu veux dire par :
les corps de masse nulle gravitent (ils génèrent eux même un champ de gravité)
Dernière modification par JPL ; 03/01/2021 à 22h41.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
Dans le tenseur énergie-impulsion qui est la source du champ de gravité en RG, il n'y a que... de l'énergie et de l'impulsion. Le photon a une impulsion p et une énergie pc, donc il gravite (il déforme l'espace-temps).Envoyé par JPL
Parcours Etranges
Bonjour Gilgamesh,
Est ce que tu veux dire que l'espace temps est courbé par l'énergie de masse au repos (E=mc²) ainsi que par l'énergie cinétique?
L'intensité du champ gravitationnel terrestre pourrait diminuer si la terre allait moins vite ?
C'est beaucoup plus subtil, voir l'effet Lense-Thirring par exemple.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Le tenseur énergie-impulsion est construit en intégrant l'ensemble du contenu énergétique de l'espace ainsi que les impulsions (pression).
L'énergie en relativité est la somme quadratique de deux termes, l'un de masse, l'autre d'impulsion :
E ²= (mc²)² + (pc)²
avec
m la masse au repos
c la vitesse de la lumière
p la quantité de mouvement ou impulsion
Pour un corps massif
p = = γmv
avec
γ = la facteur de Lorentz (1-v²/c²)-1/2
v la vitesse
Mais pour un corps sans masse comme le photon
p = E/c = hv/c
avec
h la cte de Planck
v la fréquence
edit : ajout du carré, merci à yves pour la correction
Strictement parlant, il faut bien intégrer la rotation pour calculer le champs de gravité, mais comme dit par mach, l'intégration de cet effet est complexe (et infime sauf pour des astres extrêmes comme les trous noirs de Kerr).L'intensité du champ gravitationnel terrestre pourrait diminuer si la terre allait moins vite ?
A noter également que la rotation de la Terre induit un terme axifuge (faible mais parfaitement mesurable, qui représente 0,3% du champ de gravitation à l'équateur) qui diminue la pesanteur à la surface.
Dernière modification par Gilgamesh ; 09/01/2021 à 18h38.
Parcours Etranges
J'ai retrouvé un ancien fil à propos, entre autre, du tenseur énergie-impulsion, court mais intéressant (j'en cherchais un autre que je n'ai toujours pas retrouvé, mais peut-être que je l'ai rêvé...)
https://forums.futura-sciences.com/q...impulsion.html
m@ch3
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Desole pour la remarque de collegien,
Dans la formule de gilgamesh e=(mc2)2 +( pc)2, si on la transforme en (e - (pc)2 ) /m2 = c4
On a une division par 0 car m =0
Quelqu un peut expliquer cela a un collegien
Merci
Tout simplement on ne peut pas diviser par la masse puisqu'elle est nulle…Desole pour la remarque de collegien,
Dans la formule de gilgamesh e=(mc2)2 +( pc)2, si on la transforme en (e - (pc)2 ) /m2 = c4
On a une division par 0 car m =0
Quelqu un peut expliquer cela a un collegien
Merci
Donc la première formule est générale (à part qu'elle n'est pas correcte: c'est e2 et non e, Gilgamesh a dû écrire un peu trop vite...), mais pas la deuxième.
Naïvement j aurais dis tout simplement que la masse ne peut être nulle car on ne peut diviser par 0 . Désolé
merci pour la reponse
Si c'est le cas, tu prends force = masse x accélération, tu écris cela masse = force/accélération et tu peux en déduire qu'une accélération ne peut pas être nulle.
Et si une masse n'est soumise à aucun champs gravitationnel m=0/0 ..MDR
Mais où que tu sois dans l'univers y a toujours un champs gravitationnel donc f n'est jamais = 0 donc toujours une accélération si infime soit elle !
Non, ça n'est pas un raisonnement correct (je précise même si c'était dit sur le ton de la boutade).
Parcours Etranges
Tu as raison Je me suis mal exprimé et un peu en boutade :
Il ne peut exister dans l'univers aucune masse soumise à 0 de chez Zero acceleration
tout corps celeste est soumis à un accélération si infime soit-elle donc effectivement le cas 0/0 n'existe pas ! ça peut être 10^-70/10^-70 pour une masse de 1kg par exemple ...L'univers code ses nombres sur plus de 64 bits ..MDR
Dernière modification par caraibe13 ; 16/01/2021 à 01h17.
Je ne suis pas sur que cela soit plus pertinent. Au passage, le sujet est largement plus compliqué et on peut parler de la quantification potentielle de l'espace-temps, de la quantité d'information qu'une partie d'espace peut contenir et qui n'a pas de raison d'être infinie, des domaines de validité des théories, etc.
Tout dépend de quelle accélération on parle...
Si il s'agit d'accélération coordonnée, alors il existe toujours un repère où l'accélération d'un objet donné est nulle. Par exemple dans le référentiel terrestre, mon accélération coordonnée actuelle est strictement nulle : je suis tranquille assis sur ma chaise et donc la dérivée seconde de ma position et nulle.
Si il s'agit d'accélération propre, alors elle est nulle pour les objets en chute libre, c'est à dire pour lesquels il n'y a pas d'autres interactions que la gravitation. L'accélération propre est ce que mesure un accéléromètre.
Cela est valable en mécanique classique comme en relativité générale, et les deux prédisent que les objets de masse nulle chutent (le désaccord entre les deux sur le sujet est quantitatif, pas qualitatif).
D'ailleurs on peut réinterpréter la mécanique classique de façon à ce que l'espace-temps y soit courbé (un peu comme en RG, mais avec quelques différences) et que la chute des corps n'y soit qu'une force d'entraînement comme la force centrifuge, due simplement au choix du repère. C'est l'interprétation dite de Newton-Cartan.
Du coup, comme en RG, les objets qui ne sont soumis à aucune force non gravitationnelle ne font que suivre les geodesiques de l'espace-temps et la geodesique suivie ne dépend que de la position et de la vitesse de l'objet, pas de sa masse.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
D'accord, mais est-ce que les particules de masse nulle dévient les corps massiques ?
En théorie, oui.
D'autre part, est-ce que la résultante gravitationnelle de l'assemblage des particules (de masse nulle ou pas) sous la forme d'un corps massique est équivalente à "la somme" (somme un peu différente d'une simple somme arithmétique, mais assez proche, certes, dans le cas d'une masse de faible encombrement) des effets de la gravitation des particules le composant ?
Effectivement, la théorie veut qu'un faisceau de photons qui passe à proximité d'une masse, "attire" cette masse.
Mais question (de principe scientifique...) : Ceci a -t-il été vérifié expérimentalement (de manière suffisamment direct) pour être tenu pour vrai ?
Je dirais que la relativité générale est théoriquement suffisamment bien fondée pour qu'on le tienne pour vrai "par défaut", en l'absence de preuve expérimentale. Ce qui n'empêche pas de chercher, mais au labo ça semble totalement inatteignable avant longtemps, vu les densités d'énergie qu'il faudrait créer pour observer un tel effet.
La preuve observationnelle la plus directe est peut être d'ordre cosmologique : l'univers est dominé par le rayonnement durant les premiers 50 ka, son évolution (l'évolution du taux d'expansion, donc de sa densité) est donc guidée par la gravité exercée par le rayonnement. Le résultat de la nucléosynthèse primordiale nous renseigne sur les conditions de température et de densité au moment où elle s'est produite, et ça donne de bonnes contraintes observationnelles. De même l'observation le rayonnement de fond cosmologique émis vers 380 ka permet de contraindre fortement l'évolution précoce de l'univers.
Dernière modification par Gilgamesh ; 16/01/2021 à 19h12.
Parcours Etranges
D'accord merci.
On n'a donc pas de certitude mais tout de même de bonnes probabilités pour que ce soit le cas si le modèle cosmologique actuel est valide.
Dans le cas contraire, (voir par exemple les inquiétudes de certains scientifiques concernant la validité du modèle cosmologique, même si tout n'est pas à jeter évidemment), l'aspect quantique (et ce n'est qu'une piste) du photon pourrait nous jouer des surprises.
Voir ce type de réflexion par exemple ici :
https://www.science-et-vie.com/ciel-...ologique-60099
On peut penser à bien des choses, en somme, pour réduire les tensions sur H0
- Modification du nombre de neutrinos initials (dark radiation) (Bernala, Verdea,Riess arXiv:1607.05617)
- Univers inhomogène de Lemaître-Tolman-Bondi (Zumalacarregui, Garcia-Bellido,b Ruiz-Lapuentea arXiv:1201.2790)
- Coupled quitessence (Amendola astro-ph/9908023)
- Décroissance de Λ dans le jeune univers (Poulin et al. arXiv:1811.04083)
- Conversion de la matière en énergie sombre (Perez, Sudarsky, Wilson-Ewing arXiv:2001.07536)
- Modification de la gravité : théorie de Brans-Dicke qui rajoute un scalaire au tenseur de la gravité (Sola, AGV, de Cruz Perez, Moreno-Pulido arXiv:1909.02554)
- Modification de l'étalonnage des distances des supernovae par les Céphéides par l'ajout d'une 5e force (Desmond, Jain, Sakstein. arXiv:1907.03778)
- Champs magnétiques primordiaux (Jedamzik, Pogosian DOI:10.1103/PhysRevLett.125.151102)
- and so on..
Dernière modification par Gilgamesh ; 16/01/2021 à 23h31.
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D'accord, mais juste pour mettre un petit bémol, il reste quand même des inconnues qui vont au delà du simple ajustement du modèle et se rangent dans le domaine des fondamentaux de la physique.
Si par exemple je vous demandais une explication (pas juste théorique et hypothétique) sur l'origine de l'inertie, il me semble que vous ne pourriez pas en fournir.
Si le photon n'a pas de masse, d'où vient son inertie ? (Je n'y connais rien c'est une question).
J'ai trouvé justement un peu de lecture sur le sujet, bien qu'il me semble que le modèle OSCAR ne soit pas communément accepté (je n'en sais rien, je ne suis pas spécialiste) :
https://sciencesetuniverspourtous.bl...-linertie.html- Très juste ! L'inertie vient tout simplement du paradoxe fondamental de la notion d'existence par ce double interdit : ℳ ≠ 0 ; ℳ > 0. Le point zéro de l'oscillateur dipolaire est condamné à errer indéfiniment entre ces deux interdits.
Inertie et Oscillation élémentaire, découlent directement du paradoxe existentiel : ℳ ≠ 0 ; ℳ > 0
A part ça, je n'ai malheureusement rien trouvé de très substantiel.
Le modèle OSCAR n'a pas été peer-reviewé et fait donc partie des théories personnelles. Et quand je lis qq publi de son auteur Dominique Mareau (qui s'intitule "ingénieur chercheur") bon... comment dire... Tout schuss et sans bonnet il balance dans une publi que les halos galactique sont des "condensat de Bose Einstein intriqués", utilisent des trucs comme des "réseaux de tachyon-bosons", parle de "monde pré-quantique" et généralement tout ce que je trouve à la lecture de ses articles (sur le site cosmologie-oscar.com) c'est une succession de mots ronflants enchaînés sans queue ni tête et sans une once d'explication ou de justification.
Genre (dans l'article intitulé : Imposture employment uncertainly Heisenberg)
Donc non.a) le néant est dynamique et dual,
b) il n'est pas constante, donc les oscillations sont stochastiques,
c) pas d'espace donc des oscillateurs 1D et sans rapport,
d) pas d'énergie : la somme des deux est donc des tachyons annulés,
e) l'oscillateur est un boson à énergie nulle,
f) elle a un point zéro symétrique,
g) la non-connectivité implique l'absence de temps global,
h) les fluctuations du point zéro ont forcé le continuum espace-masse-temps,
i) le néant est représenté par un boson-oscillateur incommensurable
Dernière modification par Gilgamesh ; 17/01/2021 à 15h52.
Parcours Etranges
Effectivement, je n'avais pas tout lu et tout ça me parait un peu léger.
Mais bon, il avait une réponse (fausse très certainement) à la question de l'origine de l'inertie.
Donc si je comprend bien, la communauté scientifique n'a pas d'idée très claire sur son origine, mais est tout de même capable de simuler l'évolution de l'Univers en conditions extrêmes ?
En gros, et en remontant le temps :Effectivement, je n'avais pas tout lu et tout ça me parait un peu léger.
Mais bon, il avait une réponse (fausse très certainement) à la question de l'origine de l'inertie.
Donc si je comprend bien, la communauté scientifique n'a pas d'idée très claire sur son origine, mais est tout de même capable de simuler l'évolution de l'Univers en conditions extrêmes ?
* de z= 0 (aujourd'hui) à z = 103 (découplage matière rayonnement), ce qui forme au sens strict l'univers observable (transparent aux photons), c'est très bien balisé. Il y a plein de phénomènes éclaircir dus à l'apparition de structures émergentes en interactions serrées (rayonnement, matière noire, gaz, étoiles, galaxie, amas, trous noirs supermassifs...), mais on n'attend pas de nouvelle physique. Ca ne veut pas dire qu'il n'y en a pas (par exemple : les modèles de quintessence, ou MOND) mais c'est très contraint.
* de z = 103 à 109 (ère radiative) : on a un jeune univers chaud, pas directement observable, mais à des températures (inférieure au milliards de K) qui sont largement à portée de l'expérimentation directe dans les accélérateurs et pour lesquelles on dispose de fossiles observables (les noyaux issus de la nucléosynthèse primordiale). Là encore, on n'attend pas de nouvelle physique, mais les contraintes sont plus lâches.
* de z = 109 à 1013 (ère leptonique et hadronique) : on entre dans la partie haute de ce qui est sondable par expérimentation directe, on peut être plus audacieux en terme de nouvelle physique (on peut par exemple y placer une explication de l'origine du déséquilibre matière/anti-matière par la leptogénèse), mais y'a pas mal de choses déjà contraintes.
* au delà : on attend de la nouvelle physique notamment pour expliquer un fossile majeur, le déséquilibre de la matière sur l'antimatière (baryogénèse) qui nécessite une extension du modèle standard de la physique des particules.
Dernière modification par Gilgamesh ; 17/01/2021 à 18h41.
Parcours Etranges
D'accord.
Donc si je reprends votre message précédent (Sinon on donne l'impression de dériver vers la controverse sur la validation du modèle cosmologique).
Si on se pose ces questions c'est qu'on dit que pour valider le comportement "attractif" des photons, chose que l'on ne peut effectuer en laboratoire, on peut se baser sur l'observation indirecte, c'est à dire en vérifiant que le modèle cosmologique coïncide bien avec la théorie.
Donc 50ka et 380ka correspondent à quel z ?
z = 109 à 1013 ?
Oui, c'est l'idée. La variation du taux d'expansion dépend de quelle forme d'énergie domine. Dans le jeune univers c'est le rayonnement.
Entre 2000 et 1100 environ.Donc 50ka et 380ka correspondent à quel z ?
z = 109 à 1013 ?
Parcours Etranges
Ok, donc ère radiative, qui semble assez bien maitrisée.
Question subsidiaire quand même : Ne fait-on pas justement à cette époque l'hypothèse ad hoc (ajustée selon les besoins) de la présence d'énergie sombre ?
Il y a évidemment déjà pléthore d'hypothèses sur la nature de cette insaisissable énergie noire, mais ne pensez-vous pas qu'une possibilité pourrait être une simple méconnaissance de l'origine de l'inertie (appliquée ici aux photons, ou mieux dit au fond électromagnétique dans lequel baigne toute la matière) ?
Salut,
Par chez moi, "on" n'attend pas de nouvelle physique du côté Dark mais des WIMPs ou un axion, ça n'en serait pas ??
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
