Marées

[lecielmetombesurlatete]

Bonjour à tous,

Mon neveu de 2 ans, entre de bouffées de pipe m'a fait remarquer que si la force d'attraction de Newton est une galéjade puisqu'il n'existe aucune force qui s'exerce immédiatement entre deux corps (souvenir de sa dernière fessée) alors il était nécessaire d'arrêter d'expliquer les marées en faisant intervenir cette poudre de perlimpinpin occulte. Sa jeune sœur a renchéri en constatant qu'elle n'arrivait pas à comprendre comment avec Einstein on explique le phénomène. Si quelqu'un peut m'éclairer?
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[Deedee81]

Bonjour,

Attention. D'abord dans un premier temps, ne pas oublier qu'on est sur Futura Science ici. Avec une charte à respecter
https://forums.futura-sciences.com/a...sabilites.html
En particulier le point 6.

Il est hors de question de remettre en cause les théories validées et acceptées la communauté scientifique. Que ce soit pour des raisons de perlimpinpin ou de fessée.
Si on veut le faire, c'est soit en publiant d'abord dans une revue internationale en anglais à comité de lecture et fort facteur d'impact, soit en le discutant sur d'autres forums.

Je vais aussi déplacer dans la section pédagogique de l'astrophysique car là on n'est pas vraiment dans la planétologie et encore moins dans l'exobiologie.

Merci,

[Deedee81]

En second lieu, l'explication par la relativité générale d'Einstein.

Au premier abord, c'est la même explication (différentiel de forces appliquées en fonction de la distance) puisque au niveau de la Terre, la gravité newtonienne est une très bonne approximation et à ce niveau d'approximation, la relativité générale se ramène à la gravité newtonienne (ce qu'on appelle la limite classique).

Ceci dit, la formulation et le langage de la RG (relativité générale) est assez différent. Et le formuler dans ce cadre est intéressant. Dans la RG, l'espace-temps est déformé par la présence de masse (d'énergie en fait). Et les objets ne subissant aucune force (autre que la gravité) suivent les géodésiques de cet espace-temps.
https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9od%C3%A9sique

Si deux points suivent des trajectoires parallèles, à cause de la courbure de l'espace-temps ils vont légèrement dévier. C'est ce qu'on appelle la déviation géodésique.
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...9od%C3%A9sique
(bon article un peu technique, quelqu'un ici trouvera peut-être une référence plus vulgarisée. Mais si tu prends deux méridiens d'une sphère, proches, ils sont tous les deux perpendiculaires à l'équateur et donc parallèles, ce qui ne les empêche pas de se croiser aux pôles, c'est assez facile à visualiser)

Si on veut maintenir deux objets (suivant ces deux géodésiques), ou deux partie d'un objet, à distance constante, il va falloir leur faire "quitter" ces géodésiques en exerçant une force mécanique dessus. C'est les forces de marées.

Le calcul montre qu'à l'échelle Terre/Lune, les effets sont identiques à Newton.

[jiherve]

Bonjour,
la "force" s'exerce depuis des milliards d'années on ne peut donc , humainement (maitre Yoda peut être), lui donner un début.
Penser à changer leurs couches!
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[lecielmetombesurlatete]

Tout le monde passé le niveau du lycée doit savoir cher modérateur que newton est un modèle et non une vérité. Ces considérations épistémologiques élémentaires fixées il ne peut exister rationnellement de forces qui s'exercent instantanément entre deux masses : demandez vous donc avec un peu de logique ce qu'il résulterait si le soleil disparassait ? La terre quitterait elle immédiatement son orbite? La force d'attraction de Newton est une hypothèse pour rendre compte de la gravitation. Je préfère Einstein mais l'explication des marées m'échappe, mais vous m'avez éclairé sur ce point, merci.

[Deedee81]

EDIT on s'est croisé mais on est clairement d'accord

la "force" s'exerce depuis des milliards d'années on ne peut donc , humainement (maitre Yoda peut être), lui donner un début.
Penser à changer leurs couches!

Pourquoi parles-tu d'un début ???? (attention aussi, j'ai déplacé en pédagogie, c'est assez strict ici).

Petit détail épistémologique important qui me vient à l'esprit.

Effectivement, dans la théorie de Newton, l'interaction gravitationnelle est instantanée et à distance. Cela lui fut reproché à l'époque, car cela semblait un retour aux explications "métaphysiques" précédentes.
Newton a rétorqué qui n'expliquait pas ce phénomène, qu'il se contentait de le constater et de le décrire : ce qui est une attitude scientifique très moderne.

Et tout le monde en était conscient. La naissance de la théorie électromagnétique de Maxwell et même les travaux de Riemann (sur les espaces non euclidiens) ont poussé certains à chercher une formulation de la gravitation sous forme de champ, ce fut un échec car il leur manquait un ingrédient indispensable : la relativité. Einstein cherchant des formulations relativistes des anciennes lois physiques (ce qu'il fit très vite avec la mécanique) constata très vite que la relativité restreinte était incompatible avec la gravitation (pas avec la théorie de Newton, ça c'est évident, mais carrément avec la gravité elle-même) et il lui a fallu "un peu" de travail pour formuler la relativité générale (à l'aide de son ami mathématicien Marcel Grossman pour l'usage du calcul tensoriel).

La physique est FAPP (for all practical purpose, c'est-à-dire "à usage pratique", elle suit d'ailleurs la méthode expérimentale : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A...C3%A9rimentale )
Il est donc toujours de bon aloi de faire les approximations nécessaires au calcul : si ces approximations ne dépassent pas la précision des instruments de mesure (*) et si cela permet de mener les calculs à bien.
Et dans le cas des forces de marées sur Terre, c'est bien le cas : la théorie de Newton est tout à fait acceptable. Le caractère instantané ne doit pas être vu comme occulte mais comme une simplification admissible et utile
(il faudrait être un peu cinglé pour calculer la trajectoire d'un boulet de canon en utilisant la relativité générale)
EDIT et qui va dire "je vais jeter mon mètre ruban, il est pas bon pour mesurer les tissus en couture car il ne tient pas compte des petites variations dues à des atomes qui dépassent"

(*) A noter qu'actuellement la précision peut parfois être suffisante. Il y a ainsi un décalage relativiste dans la marche des horloges atomiques des satellites GPS versus les horloges au sol. Et on en tient compte.
Mais on parle là d'écarts "au milliardième", qui n'a d'importance uniquement parce que les GPS sont extrêmement précis et sensibles. La plupart du temps, ces effets sont totalement négligeables.
Il est d'ailleurs à noter qu'il y a constamment un échange entre théorie et technologie : expériences => mesures => théories => expériences => technologies => meilleurs instruments et hop on reboucle
L'évolution des théories fut souvent précédée d'une amélioration des mesures. Même les travaux de Copernic résultent de mesures astronomiques plus précises (essentiellement due à Tycho Brahé). Et il y a synergie (amélioration de l'optique, amélioration des lunettes => Galilée et confirmation de la théorie héliocentrique).

Tout cela insiste donc à dire que les anciennes théories sont souvent (**) encore valables et utiles mais dans le domaine de validité qui convient. Une ancienne théorie ne devient pas occulte du fait de la découverte d'une meilleure théorie.

(**) i y a des exceptions quand une théorie est totalement invalidée. Par exemple la théorie des vortex de Descartes, la théorie des deux fluides électriques, le vitalisme ou encore pire : les rayons N.

[jiherve]

re

Pourquoi parles-tu d'un début ????

parce que la question comportait:

puisqu'il n'existe aucune force qui s'exerce immédiatement entre deux corps

JR

[Deedee81]

Ah oui d'accord, je viens de tilter Effectivement, elle ne commence pas à un instant donné. Les corps existent et s'attirent bien avant qu'on ne daigne calculer leur attraction.

Ce n'est que lors de variations (des positions) qu'il doit y avoir un certain délai. Lecielmetombesurlatere en parle d'ailleurs dans le message suivant.

[f6bes]

Tout le monde passé le niveau du lycée doit savoir cher modérateur que newton est un modèle et non une vérité.i.

Bjr à toi, Donc toi....tu sais l(grand maitre !!) la VERITE ! Peut etr e manque t il des éléments dans ta logique.
Bonne journée

[Deedee81]

Donc toi....tu sais l(grand maitre !!) la VERITE ! Peut etr e manque t il des éléments dans ta logique.

Non, non, il a raison. C'est le principe en physique (que j'expliquais aussi plus haut avec le FAPP et la méthode). Par contre je n'irais pas jusqu'à affirmer que cela est connu de tous après le lycée !!!!

Ce n'est que lors de variations (des positions) qu'il doit y avoir un certain délai. Lecielmetombesurlatere en parle d'ailleurs dans le message suivant.

Je vais approfondir un peu ce point.

Il y a quelque chose d'assez proche en électromagnétisme. Lorsqu'on travaille en jauge de Coulomb, le potentiel scalaire conduit à une force (due aux charges électriques) instantanée. Comme en électrostatique.
Evidemment, en électrostatique ce n'est pas gênant puisque c'est ... statique (rien ne change, alors parler de "instantané" est artificiel). Mais dans le cas dynamique c'est plus ennuyant. En fait un examen approfondi des grandeurs physiquement mesurables montre que les résultats physiques de dépendent que des composantes transverses des courants et la partie "instantanée" est compensée par la composante longitudinale
(c'est évoqué dans le Jackson et très bien étudié dans le Cohen-Tanoudji sur l'électrodynamique quantique en jauge de Coulomb).
Si on veut éviter de tels artefacts il vaut mieux travailler en jauge de Lorentz (qui est relativiste) : https://fr.wikipedia.org/wiki/Jauge_de_Lorenz

La limite classique de la RG e(donc Newton) st un peu le pendant de ça (puisqu'on prend la limite pour des masses faibles, des systèmes variant peu et des vitesses faibles devant c : donc dans un référentiel privilégié "quasi statique") avec l'approximation en plus (l'EM e, jauge de Coulomb n'est pas une approximation)

C'est toutefois un peu plus compliqué en RG. L'électromagnétisme a un caractère vectoriel alors que le champ gravitationnel est tensoriel (https://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_tensoriel pas facile à vulgariser ça)

C'est pourquoi on retrouve ce caractère de "pas de transmission" (instantanée) dans le cas statique mais aussi pour un état stationnaire ou avec en tout cas avec beaucoup de symétries, comme le cas d'un corps (quasi) ponctuel en orbite circulaire autour d'une masse centrale. Pour une charge électrique, il y a alors émission d'un rayonnement (dit de freinage) mais pas en relativité générale. On dit que les ondes gravitationnelles ont un caractère quadrupolaire et ne sont émises que s'il y a "violation" assez forte des symétries (par exemple pour des corps non ponctuels en orbite cela suffit). Cela explique aussi la faiblesse des ondes gravitationnelles (en plus elles interagissent peu avec la matière, mais ça c'est parce que la constante de couplage est faible). Ici on a une jolie image des OG : https://trustmyscience.com/wp-conten...ttionnelle.gif
Elle montre bien leur différence avec une onde dipolaire comme les ondes électromagnétiques dont le champ électrique oscille (pour une polarisation linéaire) dans un plan.

Bref tout ça n'est pas simple (loin de là) mais s'explique très bien.

[f6bes]

Bonjour à tous,

Mon neveu de 2 ans, entre de bouffées de pipe m'a fait remarquer que si la force d'attraction de Newton est une galéjade puisqu'il n'existe aucune force qui s'exerce immédiatement entre deux corps (souvenir de sa dernière fessée) alors il était nécessaire d'arrêter d'expliquer les marées en faisant intervenir cette poudre de perlimpinpin occulte. Sa jeune sœur a renchéri en constatant qu'elle n'arrivait pas à comprendre comment avec Einstein on explique le phénomène. Si quelqu'un peut m'éclairer?

Remoi, Reste à savoir ce que tu a en tete sur les forces d'attractions. Précoce le gamin de...2 ans.
Déjà tu pars d'un postulat faux ( forces qui s'exercxent....IMMEDIATEMENT) voir message de Jiherve.
Bien sur sur un mauvais postulat= mauvaises déductions.
Maintenant si tu veux voir ces forces là comme deux aimants qui s'attirent vigoureusement....c'est loupé.
Bonne journée

[Deedee81]

Déjà tu pars d'un postulat faux ( forces qui s'exercxent....IMMEDIATEMENT) voir message de Jiherve.
Bien sur sur un mauvais postulat= mauvaises déductions.

Il parlait de la théorie de Newton et c'est bel et bien vrai dans cette théorie.
Voir le message 5.

EDIT par contre, 2 ans en effet. Manque un 0 J'ai été précoce et j'ai écrit et parlé très tôt, j'ai même appris à compter à une époque où on met encore tout en bouche (j'avais tellement sucé le mètre ruban de couture de ma mère que je l'avais effacé. Ma mère disait que j'avais avalé les chiffres ). Mais de là à parler de Newton, non, évidemment, faut pas pousser J'avais 7 ans quand je suis tombé en admiration devant la biographie de De Vinci. 2 ans là c'est plus précoce, c'est carrément la science infuse

[Deedee81]

Bon, rien à faire, impossible de faire respecter les règles de la section pédagogie.

Je déplace en discussions libres.

Mais s'il vous plaît, c'est pas une raison pour vous "lâcher", hein

[grosboul]

Mais de là à parler de Newton, non, évidemment, faut pas pousser

Pourtant, ça aiderait, inertie, action-réaction, tout ça...