Masse et courbure de l'espace temps

[invited034a7ed]

Bonjour,

J'ai lu le dernier hors série de Science et Vie Junior au sujet d'Einstein. J'y ai lu entre autres qu'une masse "courbait" l'espace-temps. La représentation de ce phénomène était une bille sur un drap : sous l'effet du poids de la bille, celui-ci se "courbe" à l'endroit où la bille repose.

Et c'est justement là que vient ma question : si on utilise cette représentation, est-ce que cela veut dire qu'il y a une intéraction entre l'espace-temps et la masse? ou plus simplement : de quel droit une masse courberait elle l'espace temps?

Merci
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[BioBen]

Bonjour,
Je ne veux pas te répondre en te disant "Parce que la Nature l'a voulu", bien que cette réponse serait tout à fait correcte, alors je vais te répondre en citant John Wheeler (je crois que c'est lui qui a dit ça, un très grand physicien) :
"L 'espace-temps agit sur la matière et lui indique comment elle doit se déplacer. Réciproquement, la matière agit sur l' espace-temps et lui indique comment il doit se courber".

En réalité le concept de matière doit être généralisé et l'on doit parler d'Energie, mais bon Science et Vie Junior ne peut pas tout dire
Ma réponse te convient-elle ?

a+
ben

[invite0781c82b]

Juste en passant , pourquoi le concept de la matière doit être généralisé en disant "Energie" ? Car on ne voit jamais la nature de la matière mais juste sa trace qui est l'énergie?

[BioBen]

Juste en passant , pourquoi le concept de la matière doit être généralisé en disant "Energie" ? Car on ne voit jamais la nature de la matière mais juste sa trace qui est l'énergie?

Je ne vois pas trop pourquoi tu dis qu'on voit "sa trace, qui est l'Energie". Mais je dis qu'il vaut mieux dire que c'est l'Energie qui courbe l'espace-temps car la masse n'est qu'une forme d'Energie, et que si l'on ne dit que "la masse courbe l'espace-temps", et bien on ne dit pas que par exemple les ondes gravitationnelles courbent l'espace-temps alors que c'est le cas !

a+
ben

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0781c82b]

En fait je dis qu'on voit sa trace car suite à une "discussion" avec un physicien de ce forum , il a dit ( si j'ai bien saisi" qu'on ne voyait pas les atomes ( donc de structure de la matière ) mais juste des interactions de "quelquechose" . Je m'exprime sûrement très mal tu auras peut être difficulté à me saisir...

[BioBen]

Bah de toute façon on ne peut connaitre un système qu'en interagissant avec lui....non ?
Au fait, je crois qu'on a deja "vu" de satomes, en tout cas en cours de Culture Scientifque le prof nous a filé une photo où l'on voyait des atomes, photo prise avec un microscope à effet tunnel je crois.
a+
ben

[invite0781c82b]

C'est justement ça l'erreur , tu ne le vois pas de la manière dont tu verrais la Lune ou ta tasse de café ou ton vélo , faut demander l'intervention d'un physicien la dessus , d'ailleurs j'avais lancé un fil dessus ya pas longtemps...

[BioBen]

C'est justement ça l'erreur , tu ne le vois pas de la manière dont tu verrais la Lune ou ta tasse de café ou ton vélo , faut demander l'intervention d'un physicien la dessus , d'ailleurs j'avais lancé un fil dessus ya pas longtemps...

Oui, parce que là j'avoue que je ne vois pas vraiment ce que tu veux dire....
a+
ben

[invite0781c82b]

http://forums.futura-sciences.com/sh...ht=voit+atomes

ça ira peut être mieux là

[BioBen]

Bah spi100 dit pareil que moi :

Mais c'est aussi vrai pour le monde macroscopique. Que ce soit l'ouie, le toucher, la vue ou l'odorat tu ne percois que l'interaction avec les objets qui t'entourent.

Enfin bon, moi je vasi me coucher, si un physicien veut intervenir,...bah je lirai demain

a+
ben

[glevesque]

Salut

Les atomes qu'on peut appercevoires à travers l'analyse des microscopes à effect tunnel, n'est pas a proprement parler l'atome lui-même, mais de ce qui est intervenut de par les interactions entre les électrons projeter sur les atomes en question et de l'interprétation des mesure qui en a découler. En fait ce que tu vois c'est le niveaux des champs d'énergie en interaction, qui définisse en quelque sorte la forme des atomes, une autre énergie t'aurais donnée comme forme interactive une autre forme interprétative des interaction. Donc ce que tu peus appercevoir ce sont des formes qui sont associées à la combinaison des interactions et de leurs niveaux d'énergie différents et impliquées dans le phénomène, bien sur les niveau d'énergie sont caractéristique du type d'atome observées. La consistance matérielle des choses découles en fait de l'interaction entre les différents champs d'énergie qui compose finalement toute substance de matière. Tout n'est qu'énergie, et quant celle-ci est de forme inertielle et repliées sur elle-même, elle forme les particules de matière.

A++

[glevesque]

ReSalut

Bon finalement tout est bien expliqué dans ce fil, "Voit on les atomes"

A++

[invitea29d1598]

Juste en passant , pourquoi le concept de la matière doit être généralisé en disant "Energie" ?

la raison principale est qu'avec la théorie d'Einstein de la gravitation (la relativité générale), on a compris que ce qui génère le champ gravitationnel n'est pas seulement la masse mais l'énergie (et depuis E=mc², on sait que la masse n'est qu'un type d'énergie parmi d'autre, cf le dossier sur la relativité). Ainsi, la lumière elle-même crée un champ de gravitation, même si elle n'est pas "matérielle".

m'enfin, je ne dirais pas que le concept d'énergie est une généralisation de celui de matière dans le sens où celle-ci possède un autre attribut qui la différencie de la lumière (et des autres particules et/ou champs qui véhiculent les interactions) : ce que l'on nomme usuellement "matière" est l'ensemble des fermions, particules qui vérifient le principe d'exclusion de Pauli par opposition aux "bosons vecteurs" (tels le photon) qui sont justement des bosons et donc ne vérifient pas ce principe.

sinon, pour apporter un élément de réponse à la question initiale, je dirais que la théorie d'Einstein a en quelques sortes "physicaliser" l'espace-temps : celui-ci est devenu un objet physique "comme les autres" et c'est "pour cela" qu'il est influencé par le contenu énergétique (il faudrait donc modifier un peu la citation de Wheeler et remplacer "matière" par "énergie"). D'ailleurs, puisqu'il est "un objet physique comme les autres", il possède lui-même une énergie et c'est pourquoi en relativité générale "le champ de gravitation gravite" (techniquement : la théorie est non-linéaire et le champ de gravitation génére du champ de gravitation).

et j'ai écrit "physicaliser" et non "matérialiser" car le champ de gravitation n'est pas "composé" de fermions mais de bosons...

[invite8c514936]

la raison principale est qu'avec la théorie d'Einstein de la gravitation (la relativité générale), on a compris que ce qui génère le champ gravitationnel n'est pas seulement la masse mais l'énergie (et depuis E=mc², on sait que la masse n'est qu'un type d'énergie parmi d'autre, cf le dossier sur la relativité). Ainsi, la lumière elle-même crée un champ de gravitation, même si elle n'est pas "matérielle".

Je me permets même de préciser que ce sont les flux d'énergie qui courbent l'espace-temps. De l'énergie ou de la masse courbent l'espace-temps différemment selon qu'elles restent localisés au même point ou pas... Ces effets sont en train d'être mesurés par l'expérience spatiale "Gravity Probe B", ils sont aussi une importance en cosmologie, indiquant que la pression du fluide qui compose l'Univers affecte la manière dont il s'expand, au même titre que la densité d'énergie...

[invite0781c82b]

Ca fait tjs très plaisir d'avoir des personnes qui savent répondre en fonction du niveau des gens sans employer un vocabulaire ultra technique , ce qui donne encore plus l'envie d'approfondir le sujet , merci deep et rince

[invitea3fc981a]

Au fait, je crois qu'on a deja "vu" de satomes, en tout cas en cours de Culture Scientifque le prof nous a filé une photo où l'on voyait des atomes, photo prise avec un microscope à effet tunnel je crois.

En microscopie tunnel on ne voit absolument pas les atomes, on a juste une image des nuages électroniques de la surface qu'on étudie.

L'atome en tant que tel, avec son noyau, ses orbitales atomiques etc. reste inobservable en tant que tel, on continue à en deviner les propriétés à travers ses interactions avec d'autres atomes ou avec des particules (neutrons, protons, photons...).

[BioBen]

Oui désolé j'ai parlé un peu vite :/
a+
ben

[invited034a7ed]

Donc, pour en revenir à ma question d'origine, on ne sait pas pourquoi l'énergie courbe l'espace-temps? Personne n'a émit d'hypothèse là-dessus?
Même pas quelque chose du style : l'univers est l'énergie, et lorsque celle ci se regroupe pour former localement une énergie plus importante (ou une masse), l'espace-temps se courbe naturellement pour compenser l'augmentation locale de densité d'énergie? Un peu à la manière d'un quatrillage dont tous les segments seraient des ressorts : si on comprime un des ressorts pour lui donner localement plus d'énergie, le reste du quadrillage se "courbe" naturellement par compensation.

Votre avis?

[glevesque]

Salut

Je te réponderait parce-que il s'agit du tissus d'énergie fondamentale en quelque sorte, qui forme et supporte le tout de matière-énergie dans l'Univers. Je m'explique un peut, prend un drap très tendu, celui-ci représente notre support tissus fondamentale d'espace-temps ou d'espace-énergie si ta mieu. Maintenent, sous ce dernier installe une multitude de bille de tout les grandeures et brasse le tous, et dessend le drap pas dessus celles-ci. Les billes ne servent que pour créer des bosses dans notre exemple, à présent nous les oublions tout simplement, car il nous servirons plus dans la suite de l'exemple. Là nous avons un drap tout plein de bosse, et nous le figont comme il est, les bosses représentes le repliment du tissus support espace-temps-énergie et représentes les particules de matière-énergie. Ici nous avons que deux dimension, mais tu peus te représenter l'expérience avec une multitude de drap les un par dessus les autres en trois dimension, pour avoir une représention du volume d'espace-temps-énergie qui englobe tout l'espace de l'Univers.

Maintenent tourne le tous pour que le bas soit le haut et que le haut soit le bas. Maintenent tu vois plus des boses mais des trous, c'est cela l'aspect métrique de la courbure gravitationnelle qui est engendrer par l'influence mutuelle de la densité de la matière-énergie atomique et par rapport au tension qu'elles infigent au tissus support Universelle qui l'englobe de toute part. En réalité il faudrait te représenter le tout sous forme de champs d'énergie en constant état vibrato-énergétique sur le plan fondamentale des choses.

Voilà, j'espère d'être resté clair dans mon exemple.

A++

[invited034a7ed]

C'est clair, mais cela veut donc dire qu'il y a intéraction entre masse/energie et la géométrie de l'univers - ou ce que tu appelles support universel. Alors quelle est la nature de ce support? De quoi est il constitué pour qu'il puisse intéragir avec une masse? A moins que la masse fasse partie intégrante du support universel? Je ne sais pas si je suis très clair dans ma question...

Merci

[BioBen]

Personne veut écouter Wheeler : message #2 ? C'est tout de même un grand spécialiste, et je pense que c'est l'une des meilleurs explications que l'on puisse donner....
a+
ben

[glevesque]

Salut

N'oublit pas, c'est juste une image ou une représentation visuelle de la chose !!!

quelle est la nature de ce support

L'énergie prit à l'état pure et situé à la limite des frontières de Planck (10 -44 sec et 10 -32 m). Les fluctuations quantique du vide représenterait alors la matérialisation de certaines fluctuation dynamique et d'équilibre vibrationnelle de cette énergie pure !!!

De quoi est il constitué pour qu'il puisse intéragir avec une masse? A moins que la masse fasse partie intégrante du support universel?

Quelque chose du genre, d'une sorte de perte d'équilibre en vibration énergétique, qui recouberais celui-ci sur lui-même par rapport au tissus plus stable qui l'entoure, d'une sorte de fluctuation plus permanente dans le temps vibratoire des choses. Ou encore d'un changement de densité et de pression qui engenderait des changement de phase et d'état de celle-ci!!!!

A++

[glevesque]

Salut BioBen

"L 'espace-temps agit sur la matière et lui indique comment elle doit se déplacer. Réciproquement, la matière agit sur l' espace-temps et lui indique comment il doit se courber".

En réalité le concept de matière doit être généralisé et l'on doit parler d'Energie,

Oui, c'est cela que j'éssais de décrire dans mes deux dernier poste.

A++

[glevesque]

Salut BioBen

J'aimerais s'avoir s'il y a des érreures d'interprétations dans mes postes 19 et 22, pour pouvoire les corriger s'il y a lieu. Merci à toi.

A++