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Referentiel et espace courbe



  1. #1
    Floris

    Referentiel et espace courbe


    ------

    Bonjour, je me permet de poser la question suivante, comment un photon percevrai t’il un champ gavitationel, en dépit du fait que son espace perd son sens ? j’espère que ma question n’est pas trop insensé. Merci

    -----

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  3. #2
    Madarion

    Re : Referentiel et espace courbe

    Réduit je suppose !

  4. #3
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Salut Floris !

    le photon se deplace toujours le long de geodesiques, c'est-a-dire des chemins les plus courts. Lorsque l'espace est courbe par la presence d'une masse, le chemin le plus court n'est plusune ligne droite. Ainsi, on peut mesurer l'influence du champ gravitationnel sur le photon, en observant le chemin courbe qu'emprunte la lumiere au voisinage d'une masse.

    Cela dit, je n'ai peut-etre pas bien compris ta question.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  5. #4
    Floris

    Re : Referentiel et espace courbe

    Bonsoir, merci pour vos interventions. Alors en fait ma question était de savoir comment un photon perçois t'il l'espace temps dans un champ gravitationel. En effet, comment le photon peut t'il percevoir un espace courbe alors que pour lui son espace n'a plus de sens et que son temps est complétement dilaté? J'aispaire que ma question n'est pas trop stupide.
    Merci encore.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Je ne comprend pas du tout ce que tu veux dire par "son espace n'a plus de sens" et encore moins "son temps est completement dilate". Le photon est la sonde ideale pour voir la courbure, precisement parce qu'il emprunte les geodesiques. En geometrie differentielle, on peut demontrer que (pour un espace sans torsion) toute l'information sur la geometrie est contenue dans les geodesiques. Il n'y a aucun indice experimental en faveur de l'existence de torsion dans notre espace-temps.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  8. #6
    Coincoin

    Re : Referentiel et espace courbe

    Salut,
    Je crois que Floris veut se placer dans le référentiel du photon...
    Encore une victoire de Canard !

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  10. #7
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Dans ce cas, c'est une interrogation excellente puisque c'est la question intiale d'Einstein lui meme "que verrais-je si j'etais assis sur un rayon lumineux"

    Malheureusement, nous ne pouvons pas nous assoir sur un photon, car notre masse n'est pas nulle. Seulement, meme dans ce cas hypothetique, je dirais plutot que c'est le temps qui s'arrete et l'espace qui est infiniment dilate ! (contrairement a ce que tu sembles signifier Floris)
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  11. #8
    Madarion

    Cool Re : Referentiel et espace courbe

    Encore une fois, au cas ou il a n'a ici qui me prendrais pour un gogol je développe un peut plus !

    Si un photon passé a coté d'une gravitation déformante (masse importante) Et si ont étais le photon (observateur), ont percevrais le champs gravitationnel réduit ou augmemté ! par rapport au calcul linéaire.

    Car ont sait que l’Espace et le Temps sont liés.
    Ont a observé que La Masse et la Gravitation sont liées aussi.
    Puis le lien entre l’Espace et la Gravitation.

    Au final ont obtient une dimension Espace-Temps-Masse-Gravitation liée ensemble par leurs modifications unitaire.

    Dernière modification par Madarion ; 22/02/2005 à 21h06.

  12. #9
    Floris

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par humanino
    Dans ce cas, c'est une interrogation excellente puisque c'est la question intiale d'Einstein lui meme "que verrais-je si j'etais assis sur un rayon lumineux"

    Malheureusement, nous ne pouvons pas nous assoir sur un photon, car notre masse n'est pas nulle. Seulement, meme dans ce cas hypothetique, je dirais plutot que c'est le temps qui s'arrete et l'espace qui est infiniment dilate ! (contrairement a ce que tu sembles signifier Floris)

    Bonsoir coincoin et humanino. Merci pour vos messages. Je suis bien conscient que je ne peut travailler sur un tel referentiel. Néamoin, pour le photon, son espace à lui, (je ne parle pas ici encore de l'espace du corp massif), l'espace du photon sera complètemement contracté au point qu'il n'aura plus de sens si je pui dire, et que son temps sera copletement étendu. Ainsi, comment aparait le champ gravitationel pour un tel objet?

    Merci encore et je vous souhaite à tous un exelente soirée.
    @+
    flo

  13. #10
    Konrad

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par Madarion
    Encore une fois, au cas ou il a n'a ici qui me prendrais pour un gogol je développe un peut plus !

    Si un photon passé a coté d'une gravitation déformante (masse importante) Et si ont étais le photon (observateur), ont percevrais le champs gravitationnel réduit ou augmemté ! par rapport au calcul linéaire.

    Car ont sait que l’Espace et le Temps sont liés.
    Ont a observé que La Masse et la Gravitation sont liées aussi.
    Puis le lien entre l’Espace et la Gravitation.

    Au final ont obtient une dimension Espace-Temps-Masse-Gravitation liée ensemble par leurs modifications unitaire.

    Merci pour cet amas de mots savants qui ne veulent rien dire...


    Plus sérieusement Floris, tu as dû remarquer que si jamais les photons pouvaient observer l'Univers autour d'eux, il verraient des choses bien étranges : l'espace leur apparaîtrait infiniment contracté dans le sens de leur déplacement (ça serait un espace en 2 dimensions), et le temps infiniment long (puisqu'il ne s'écoulerait pas du tout)... Dans ces conditions, pas question de mesurer des vitesses, des accélérations, ou des gravitations.......

    Si tu veux une image, prends celle-ci, c'est pour cela qu'on ne peut pas se placer dans un référentiel se déplaçant à c, cela n'a pas de sens, ce n'est pas un référentiel valide car on ne peut pas y faire de la physique. Tout ce que l'on peut faire, c'est se placer dans un référentiel extérieur et observer ce qui arrive au photon.
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  14. #11
    Madarion

    Cool Re : Referentiel et espace courbe

    Bonsoir Konrad,

    Tu viens de dire exactement la même chose que moi, mais en admettant que c'est pas possible.

    Escuse moi pour mon discourt mais si je fais trop cour je passe inaperçu et si je fait comme cela, personne ne me comprend non plus !

    Merci

  15. #12
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par Madarion
    Si un photon passé a coté d'une gravitation déformante (masse importante) Et si ont étais le photon (observateur), ont percevrais le champs gravitationnel réduit ou augmemté ! par rapport au calcul linéaire.
    C'est une tautologie ! Evidemment, si je te dis "dans le referentiel du photon, les humains apparaissent vivants ou morts par rapport a la definition du petit larousse" je ne peux pas dire que tu as tort. Simplement, ce n'est pas tres utile, parce que "A ou non(A)" est toujours vraie, parce que les elements de l'ensemble vide appartiennent a tous les ensembles que l'on puisse imaginer...

    Peut-etre as-tu des idees precises derriere ce qui nous apparait comme vague.
    Au final ont obtient une dimension Espace-Temps-Masse-Gravitation liée ensemble par leurs modifications unitaire.
    peux-tu approfondir stp
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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  17. #13
    Floris

    Re : Referentiel et espace courbe

    Bonsoir, merci pour vos réponses. Bon, il faut savoir que ma lenteur d'esprit est très importante ce qui fait que j'ai parfoi du mal à ne plus avoire de question en tête.

    Je comprend bien comment le photon peut t'il étre dévier par le champ. Mais ceci dit, d'après ce que je crois comprendre avec ce que j'ai pu étudier pour le moment, l'espace d'un referentiel dépend de l'autre, et qu'en est t'il pour un corps massif qui déforme la perception de l'espace des objets qui sont placé dans la region? Cette espace déformé n'est pas absolue, à mon sens si? Si c'est la cas, deux referentiel différent, ne devrai t'il pas perçevoir le champ gavitationel différament?

    Merci encore, et désolé pour ma lenteur d'esprit.
    @+
    flo

  18. #14
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Je crois avoir compris ce que tu veux dire!!

    En fait, par exemple, un corps massif cree un puits gravitationnel spherique. Si un corps passe tres rapidement, il va voir un puits ovale a cause de la contraction. Et donc, selon toi, il devrait reagir differemment puisque ce n'est pas un potentiel spherique?

  19. #15
    Floris

    Re : Referentiel et espace courbe

    Bonsoir ixi, sa me fait plaisir de te voir sur ce topique. Alors, presque, en fait ma question n'étai pas vraiment sur la forme géométrique du puit si je peut parler comme sa. mais plus exactement sur l'intensitée de la déformation, selon différents referentiels. Merci encore a toi.
    Amicalement
    flo

  20. #16
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Hmm, je ne comprends pas pourquoi l'intensite changerait. Tu dois savoir que la masse d'un objet est un invariant relativiste. Tu vois les memes masses quelle que soit ta vitesse. Donc, pourquoi l'intensite du champ gravitationnel percu changerait?

  21. #17
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    ce que tu appelles "intensite de la deformation" j'imagine que c'est la courbure de l'espace-temps. Or justement, celle-ci est absolue et independante de l'observateur ! Neanmoins, l'effet de la courbure elle-meme ne sera pas le meme selon l'observateur, c'est cela qui est difficile a expliquer sans equation...

    Si tu considere le fameux analogue du elastique drap tendu sur lequel on pose des masses pesantes, qui deforment le drap elastique, le courbent en creusant des puits dedans, et que tu prends comme analogue de la lumiere (du photon) une toute petite bille lancee a grande vitesse de sorte que sa propre masse est negligeable, tu vois que la forme du puits est toujours la meme et absolue, mais la deflection de la bille lors de son passage dans un puits depend exactement de sa trajectoire initiale.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  22. #18
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par humanino
    Or justement, celle-ci est absolue et independante de l'observateur !
    ah ben zut, je pensais pas ca!! Si je passe tres vite a cote d'un puits gravitationnel, il ne subit pas la contraction des longueurs? Intuitivement, ca me paraissait obligatoire pour qu'une etoile soit ronde pour un observateur rapide...mais il faut peut-etre que j'y reflechisse mieux..

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  24. #19
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par ixi
    pour qu'une etoile soit ronde pour un observateur rapide...
    argh, je me suis mal exprime!! il faut lire "pour que la physique soit coherente entre la forme de l'etoile observee et le champ gravitationnel observe"

  25. #20
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Attention ! je parle de la courbure de Riemann, au sens de contraction scalaire du tenseur de Ricci :

    c'est le
    Il est absolument fondamental que cette grandeur scalaire soit independante de l'observateur : c'est le critere d'Einstein qui exige que l'on puisse ecrire des equations qui justement, ne dependent pas de l'observateur !
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  26. #21
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Citation Envoyé par humanino
    Attention ! je parle de la courbure de Riemann, au sens de contraction scalaire du tenseur de Ricci
    Je connais ces notions, mais pas trop leur signification physique (ca depasse mon niveau en RG ).
    Tu pourrais faire un bref resume, stp??

    et surtout, est-ce que ca contredit la contraction des longueurs du champ gravitationnel selon toi?

  27. #22
    BioBen

    Re : Referentiel et espace courbe

    Dis moi dans l'équation d4einstein le truc en forme de A (je sias pas le faire sous TEX), c'est la constante cosmologique ?
    D'où viens le c^4 ? (ici il n'y est pas :http://www-cosmosaf.iap.fr/MIT-RG4F.htm#efe_1 Equation n°52)

    Je parle de trucs que je n'ai jamais étudié alors m'en voulez pas
    Merci
    Dernière modification par BioBen ; 22/02/2005 à 23h55.

  28. #23
    BioBen

    Re : Referentiel et espace courbe

    Ixi : Ca dépasse de loin mon niveau, mais j'ai toujours entendu le plus grand bien des "Lecture Notes on General Relativity" de Sean M. Carroll disponible ici :
    http://www-cosmosaf.iap.fr/MIT-RG1F.htm

    Enfin je te donne ça, c'est peut etre de niveau trop faible pour toi....mais pour moi ca l'est pas (pour l'instant c'est dans les favoris jusqu'à ce que j'ai les notions de math pour tout comprendre)

  29. #24
    ixi

    Re : Referentiel et espace courbe

    Le truc en forme de A c'est un lambda majuscule et c'est effectivement la constante cosmologique...

    L'absence de c^4 doit etre due aux notations "god-given" c=G=h=1

    merci BioBen, j'ai deja jete un oeil...
    Dernière modification par ixi ; 22/02/2005 à 23h55.

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  31. #25
    BioBen

    Re : Referentiel et espace courbe

    L'absence de c^4 doit etre due aux notations "god-given" c=G=h=1
    J'y ai aussi pensé (eh oui!) mais alors pourquoi mettent-ils le G ? Parce que chez moi (quand on parle pas de tenseurs), la multiplication par 1, c'est comme la division par 1, ca change que dalle

    merci BioBen, j'ai deja jete un oeil...
    Oui, ce site est assez connu...mais bon je préfère diffuser cette adresse (elle pourra toujours servir à quelqu'un) pour éviter que des forumeurs visitent des sites de pseudos-physiciens révolutionnaires....
    Dernière modification par BioBen ; 22/02/2005 à 23h59.

  32. #26
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    En fait, il est innofensif de dire que c=1 (c'est seulement une convention) mais G a definitivement une dimension non nulle, et il est artificiel de le faire disparaitre.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  33. #27
    BioBen

    Re : Referentiel et espace courbe

    En fait, il est innofensif de dire que c=1 (c'est seulement une convention) mais G a definitivement une dimension non nulle, et il est artificiel de le faire disparaitre.
    Euh...y'orait moyen que tu explicites un peu ? J'avoue etre largué sur cette phrase...
    Donc on peut poser c=h=1 (on les prend comme unités), mais on peut pas faire G=1 ? (sauf en changeant l'équation peut-etre...)

  34. #28
    Floris

    Re : Referentiel et espace courbe

    oui lol tout a fait d'accord avec BioBen, mieux veau prévenir. Bon il fait tard alors je revien demain. @+
    flo

  35. #29
    Rodrigue

    Re : Referentiel et espace courbe

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Konrad
    (...) et le temps infiniment long (puisqu'il ne s'écoulerait pas du tout)...
    Cela laisse supposer que le temps ne s'écoule pas pour un photon. Un photon ne se déplace donc pas ... Mais alors comment imaginer que pour nous il bouge ? J'en viens à l'idée que dans le référentiel du photon, le photon est "réparti" sur la géodésique ?

    Hum! Il est tard ...

    Cordialement,
    Rodrigue

  36. #30
    humanino

    Re : Referentiel et espace courbe

    Je ne veux pas trop argumenter cette histoire d'unites, parce que cela pourrait nous mener tres loin... Voir Trialogue on the number of fundamental constants

    Ce que je signifiais : la relativite nous suggere que c=1 dans le sens ou les unites de temps et de longueur ne devraient pas etre differentes, ainsi que les unites de masse et d'energie. De plus, la relativite suggere aussi que les unites de longueurs sont inverse des unites d'energie. On trouve ainsi que h est egalement sans dimensions, puisque l'unite de h est . Ce n'est pas le cas pour G, dont la dimension n'est alors pas nulle. Cela rend la gravitation non-renormalisable au moins d'un point de vue "naif". C'est tout ce que je voulais dire. Pour plus de discussion voir l'article de M. J. Duff, L. B. Okun, G. Veneziano, ou l'on constatera que meme les plus grands physiciens ne sont pas d'accord sur cette question fondamentale.

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