Bonjour,
Notre prof de relativité restreinte nous a dit qu'il n'existait aucun équivalent de la physique du solide newtonienne en physique relativiste.
Je comprends la difficulté ne serait-ce qu'à définir ce qu'est un solide en relativité, mais de la à ce qu'il n'y ait aucune théorie...
Sommes-nous réellement incapables de décrire un solide relativiste?
Avez-vous des infos à ce sujet?
Merci
Salut,
Penses-tu à une situation physique dans laquelle il serait pertinent de traiter un solide en relativité ?
Sinon ton prof a raison, on ne peut pas. L'hypothèse de base dans la physique du solide (au sens où tu sembles l'entendre), c'est que les objets sont indéformables, c'est-à-dire que si je pousse à un bout, l'autre se met instantanément en mouvement... C'est contraire aux principes mêmes de la relativité !
Argh je m'en doutais un peu...
Je ne vois pas d'exemple concret où il serait utile de traiter un solide en relativité, néanmoins imaginons une immense toupie en rotation très rapide. Nous sommes alors incapable de décrire son mouvement?
vous parlez plutôt de mecanique du solide, parce que pour moi la physique du solide c'est plutôt les propriétés élastiques et électriques des matériaux solides... et la je vois pas pourquoi on pourrait pas traiter le sujet avec de la RR, étant donné que quand on va au fond du sujet c'est la MQ, alors pourquoi pas de la MQ relativiste.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Oui pardon je parle évidemment de mécanique du solide...
Si, mais ce ne sera pas le mouvement d'un solide. Il faudra tenir compte des forces de cohésion dans la toupie, de la manière dont les forces que tu appliques sur l'axe central pour la faire tourner se transmettent vers les parties externes (qui se mettront nécessairement à tourner avec un retard non nul).imaginons une immense toupie en rotation très rapide. Nous sommes alors incapable de décrire son mouvement?
Je sais pas si les gens qui étudient la structure des étoiles à neutrons font ça (la croûte est supposée être solide, mais son mouvement est uniforme, on ne la met pas en rotation, donc je sais pas si ce genre de problème se pose...
PS : j'ai changé le titre en "mécanique du solide" pour éviter l'ambiguïté mentionnée plus haut...
salut,
en fait ce que l'on ne peut pas faire en relativité (si on veut rester cohérent) ce n'est pas étudier la "mécanique des solides" mais celle des "solides indéformables"... car "indéformable" signifie "vitesse du son dans le matériau infinie"... et infini > c...
donc on peut très bien étudier la mécanique des solides en relativité (RR ou RG, c'est pareil) mais il faut prendre en compte la vitesse finie du son et donc l'existence d'un temps de latence dans le retour à l'équilibre mécanique. C'est donc de la mécanique des milieux élastiques. Remarque bonus : d'une certaine façon, la différence "fondamentale" entre un solide et un liquide en relativité c'est le fait que le tenseur énergie-impulsion n'est pas nécessairement isotrope, même en l'absence de champ magnétique externe (c'est ce qui permet l'existence d'ondes de torsion).
la plupart du temps quand on étudie "la structure" on s'occupe de choses stationnaires et là effectivement l'aspect "solide" est passé sous silence... mais si tu veux (par exemple) étudier la formation d'une étoile à neutrons et/ou son existence sous l'influence d'un disque d'accrétion, en toute rigueur tu dois traiter l'accélération d'une toupie relativiste avec écorce plus ou moins solide (l'énergie apportée par le disque d'accrétion pouvant même conduire à une transition de phase). M'enfin, tout ça est fort complexe (et dépend de pas mal de trucs qui restent inconnus) et au bout du compte comme y'a pas de notion de solide infiniment rigide, on se retrouve de toutes façons à faire une sorte de "mécanique des fluides anisotropes"...Envoyé par Deep
dans ce cadre-là, l'étude des oscillations d'un solide relativiste déformable est quelque chose d'utile et nécessaire... par exemple pour celle du phénomène des "glitches" des pulsars... récemment l'étude du spectre des magnétars (après ce que l'on appelle un Soft Gamma Repeater, SGR pour les intimes) a probablement permis la première observation (qui plus est électromagnétique) de leurs oscillations [voir cet article].
sinon, un "milieu solide relativiste" a également été proposé comme explication possible de "ce qu'est" l'énergie noire : http://uk.arxiv.org/abs/hep-th/0501244
dans les auteurs de cet article on voit d'ailleurs le nom de Brandon Carter qui a fortement contribué à la formulation de la mécanique des milieux élastique en RG. Voir par exemple :
http://luth2.obspm.fr/~carter/trav/CarterQuintana77.pdf
