Force de gravitation Newtonienne retardée , quel effet ?

[triall]

Bonjour, dans le cadre de la physique classique, je me suis demandé ce qu'il se passerait pour une planète soumise à une force de gravitation Newtonienne retardée à la vitesse C. Ce qui est admis .En faisant le schéma suivant , il me semble avoir vu que le résultat pour la force est l'existence d' une composante dans le sens du mouvement . En fait, sans schéma, on imagine la Terre qui tourne autour du soleil dans le sens des aiguilles d'une montre , la force d'attraction est exactement en direction du soleil tel qu'on le voit (même vitesse de propagation de la force et de la lumière), or, on voit le soleil tel qu'il était il y a 8 mn, un peu plus à droite qu'il n'est en réalité, (en réalité le soleil est un peu plus à gauche) c'est à dire que la force est dirigée un peu à droite du soleil en fait , avec une composante dans le sens du mouvement .Or cette composante devrait faire s'éloigner la planète .
Comme ce n'est pas le cas, il devrait exister une sorte de force de frottement pour compenser ?
N'est-il pas , qu'en pensez- vous ?
Cordialement.
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[LPFR]

Bonjour.
Votre schéma ne correspond pas à comme le soleil et la terre "se voient", mais à comment un observateur dans un repère mobile voit la terre et le soleil.

Même classiquement, la terre et le soleil tournent autour de leur centre de masses commun. La terre "voit" l'attraction solaire venir toujours de ce centre de masses.

Si vous êtes atteint de masochisme aggravé , vous pouvez essayer de résoudre le mouvement à partir d'un repère en mouvement par rapport au centre de masses de l'ensemble. Mais il faut le faire correctement (bon courage).
Au revoir.

[triall]

Ok, peut être que le schéma n'est pas parfait , mais l'explication écrite montre , il me semble,que si l'on admet un retard de la force identique à la vitesse de la lumière , la force est décalée alors vers la droite du soleil , car celui ci se trouve en réalité un peu à gauche .
On a ainsi une composante radiale, et une composante dans le sens du mouvement de la force qui devrait avoir tendance à prendre une orbite plus éloignée du soleil , quoi que la composante radiale serait alors moins forte ...

Le résultat est , il me semble une force qui n'est plus radiale .

J'ai entendu dire que cet effet pouvait être une bonne approximation de l 'application de la RG , et je me souviens d'un message qui disait que "Quiconque a un logiciel d'astronomie , sait que quand on met un temps de retard à la force de gravité, le système n'est plus stable (vu ici sur ce forum) "
je n'arrive pas à retrouver qui a posté ..
Je ne suis pas maso, je n'ai pas ni les moyens, ni envie de calculer, juste savoir la tendance qu'aurait cet effet de retard de la force ..
Cordialement

[LPFR]

Re.
Pourquoi voulez-vous qu'il y ait un changement de direction?
Quand la terre se déplace, elle "voit" la force venir de l'endroit où se trouvait le soleil 8 minutes auparavant. C'est à dire, le même endroit.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[tempsreel1]

slt

de toutes les façons, le graviton véhiculant l'information gravitationnelle est liée à son onde de même nom.

Il s'ensuit que cette onde touche tous les points de l'orbite terrestre au même instant

A priori , il n'y a aucun décalage...

L'erreur possible de ton raisonnement réside dans l'orientation unidirectionnelle, que tu as privilégiée, de la force de gravitation ( selon l'axe T - S ) ou plutôt du champ de gravitation

A chaque instants la Terre est soumise à l'onde gravitationnelle provenant du soleil qui comme on le sait en RG , et c'est une image, "creuse" le tissu spatiotemporel ne permettant pas à notre planète de s'en échapper

C'est du moins de cette façon que je vois les choses

cordialement

[triall]

Effectivement ,la Terre voit la force venir du même endroit où elle voit le soleil en lumière, mais le soleil n'est pas là en réalité, il est un peu à gauche , ainsi la force n'est plus radiale !
Avec la force électrique(champ électrique) , il y a dans une équation un terme qui prend en compte cet effet de retard , sur une de vos pages je crois, d'ailleurs. J'ai vu le lien il y a un mois et quelques ...
Amicalement

[invitea774bcd7]

Effectivement ,la Terre voit la force venir du même endroit où elle voit le soleil en lumière, mais le soleil n'est pas là en réalité, il est un peu à gauche , ainsi la force n'est plus radiale !

Non, ce serait vrai si la Terre avait un mouvement rectiligne. C'est ce que tu as dessiné dans ton premier message : un mouvement rectiligne de la Terre.
La force est radiale et cela à tout instant.

[LPFR]

Effectivement ,la Terre voit la force venir du même endroit où elle voit le soleil en lumière, mais le soleil n'est pas là en réalité, il est un peu à gauche , ainsi la force n'est plus radiale !
Avec la force électrique(champ électrique) , il y a dans une équation un terme qui prend en compte cet effet de retard , sur une de vos pages je crois, d'ailleurs. J'ai vu le lien il y a un mois et quelques ...
Amicalement

Re.
Oui, je vois de quelle formule parlez-vous. C'est une horrible formule pompé du Feynman du champ électrique produit par une charge mobile. Pour le champ il fut tenir compte de la position où se trouvait la charge.

Pour un système de deux corps on peut montrer que la force subie par un des corps est la même que celle qui subirait d'un corps immobile d'une certaine masse (j'ai la formule) situé au centre de masses de l'ensemble. Comme les deux corps tournent autour du centre de masses, chacun voit "venir la force" du centre de masses qui, lui, ne bouge pas.

Mais je vois ce que vous voulez dire. Il y a peut-être un canular.
Si la force de gravité de propage à la vitesse de la lumière, elle semble provenir de l'endroit où on voit l'astre et non de l'endroit ou il est.
On peut voir le problème plus facilement (je crois) avec deux astres égaux, tournant autour de leur centre de masses. Si on exagère la vitesse de rotation, on ne voit pas l'astre aligné avec le centre de masses mais un peu en retard, ce qui fait donnerait une composante tangentielle à la force d'attraction. Évidemment c'est un canular, car l'énergie du système augmenterait toute seule.
Je pense que c'est une conséquence de mélanger une analyse classique avec une vitesse finie de propagation des forces.

Cordialement,

[triall]

Bonsoir , merci à Tempsreel1 pour l'image de la courbure de l'espace .
Ainsi, la courbure préexiste, et la terre qui se meut là dedans obéit à la courbure ;ok .

Mais que se passe-t-il si on estime que le soleil bouge ?
Ou alors ;on peut aussi dire que le soleil est attiré par la Terre , qu'en est -il de la déformation spatio temporelle engendrée par la Terre qui tourne, elle , autour du soleil (le soleil aussi très légèrement autour du centre de gravité)? Forcément cette courbure a un temps de retard du à la vitesse de propagation de cette "onde" ....? Mmm : hein ? Ces 2 forces (S-T OU T-S) sont de même intensité , selon Newton .Serait-ce différent pour la RG ?
Et puis la force de Newton (instantanée) marcherait pour Mercure , or il y a le fameux décalage du péréhélie , qui d'après ce que j'ai toujours cru comprendre est expliqué entre autres par la vitesse de propagation de la gravitation (courbure de l'espace temps)....
Cordialy

[invitea774bcd7]

Ceci étant dit, il y a bien effectivement un effet de retard : la Terre subit le champ gravitationnel tel que l'a généré le Soleil il y a 8 minutes. Mais aucune incidence sur la direction de la force
Facile à comprendre : si au temps t0 le Soleil venait à disparaître ce serait à t0+8minutes que la Terre commencerait à bouger en ligne droite
C'est un effet qu'on néglige le plus souvent quand on parle d'électromagnétisme et de distance de l'ordre de l'Angström. C'est un effet qui « coule de source » quand on parle de distance de l'ordre de l'année-lumière

[triall]

Bonjour, merci de vos apports, donc en résumant , si le mode d'action de la gravité est identique à la force électrique de l 'électrodynamique quantique (échange de gravinos) , il y a forcément un effet retard et certainement un changement de direction de la force , du moins pour un couple comme 2 étoiles doubles , et même certainement le couple Terre -Soleil . Dans le cadre de la RG avec la courbure de l'espace temps provoquée par le soleil, la force Terre-soleil (marées par exemple)mesurée avec un gravitomètre , sur Terre ,devrait être en direction de la vraie position du soleil (du centre de masse ), car le soleil ne bouge pas ou peu.Peut être , un jour ce pourra être mesuré , mais un décalage de 8 mn sur une rotation d' un an , cela fait 0.0054 degrés . Quand une masse bouge , la courbure est transmise par les ondes gravitationnelles qui vont à C , il y aurait bien un retard et un changement de direction de la force en ce cas aussi.

Pour Guerom00 je ne comprends pas la logique du non effet sur la direction !

"Facile à comprendre : si au temps t0 le Soleil venait à disparaître ce serait à t0+8minutes que la Terre commencerait à bouger en ligne droite" !

D'accord avec ça, mais je ne vois pas en quoi cela montre que la direction de la force reste radiale .

Pour LPFR et le canular, vous avez peut-être raison, mais ce n'est pas si sûr , car avec l'apport tangentiel, la force radiale est plus faible du coup, et cet apport pourrait servir à maintenir la Terre sur cet orbite , et non une autre plus proche en rapport avec cette force radiale plus faible. ...
Cordialement

[vaincent]

Bonjour, merci de vos apports, donc en résumant , si le mode d'action de la gravité est identique à la force électrique de l 'électrodynamique quantique (échange de gravinos) , il y a forcément un effet retard et certainement un changement de direction de la force , du moins pour un couple comme 2 étoiles doubles , et même certainement le couple Terre -Soleil . Dans le cadre de la RG avec la courbure de l'espace temps provoquée par le soleil, la force Terre-soleil (marées par exemple)mesurée avec un gravitomètre , sur Terre ,devrait être en direction de la vraie position du soleil (du centre de masse ), car le soleil ne bouge pas ou peu.Peut être , un jour ce pourra être mesuré , mais un décalage de 8 mn sur une rotation d' un an , cela fait 0.0054 degrés . Quand une masse bouge , la courbure est transmise par les ondes gravitationnelles qui vont à C , il y aurait bien un retard et un changement de direction de la force en ce cas aussi.

Peut-être sans le savoir, vous faîtes référence à la notion de potentiels retardés, qui est bien connue en électromagnétisme, moins dans le cadre de la relativité générale.
Si l'on considère le Soleil fixe, il "crée", depuis qu'il existe une courbure de l'espace-temps statique, dans laquelle la terre y est piégée. Cette courbure dans ce modèle est invariable et aucuns effets de retard n'y existe. En effet il n'y a aucun moment dipolaire massique et il n'y a donc pas variation du champs gravitationnel, comme c'est le cas en électromagnétisme (En fait dans le cadre des équations d'Einstein linéarisée on montre qu'il faut au moins que le système possède un moment quadrupolaire pour émettre des ondes gravitationnelles).
Mais dès que l'on considère un modèle plus réaliste où le système Terre-Soleil tourne autour du centre de masse, il y a émission d'ondes gravitationnelles (qui je le rappel on été misent en évidence indirectemment gràce aux mesures effectuées sur le pulsar binaire PSR 1913+16). Ces ondes gravitationnelles ont pour effet de faire "onduler" la courbure de l'espace-temps imposée par le Soleil (et la terre dans une bien moindre mesure). Ce sont elles qui mettent un certains temps à ce propager et possèdent donc un certain retard.
Le seul effet que l'on puisse associer à cette émission d'ondes gravitationnelles est une radiation de puissance du système. Cette puissance est de l'ordre de 200 watt pour le système Terre-Soleil ! Une bagatelle par rapport aux 10²⁶ watts de rayonnements électromagnétique émis par le Soleil ! A cette puissance rayonnée est associée une perte d'énergie qui a pour effet de changer l'orbite terrestre de l'ordre de 1 fermi(10^-15 m) par jour !!! C'est tellement ridicule qu'à ce rythme, et si le Soleil vivait assez longtemps pour le voir, la Terre ne s'écraserait sur le Soleil que dans 10²³ années, autrement dit dans 10 000 milliards de fois l'age de l'univers !! Donc cet effet est complètement négligeable.

Par contre, lorsque l'on étudie le problème de Kepler en relativité générale, on montre qu'il apparait une énergie potentielle attractive dans le potentiel effectif auquel est soumis un objet en orbite autour d'un astre. Ce potentiel attractif supplémentaire, purement relativiste (au sens général et non restreint), est reponsable du décalage du périhélie de Mercure. Voilà donc une modification de l'orbite, mais elle n'est pas dû à un retard. En fait toutes les planètes subissent un décalage de périhélie mais cette effet n'est visible et mesurable que pour Mercure puisque il est en 1/r³ (effet d'autant plus important que r est petit)

[triall]

Merci Vaincen tpour ces développements , c'est très intéressant l'info et l'équation que j'ai trouvée sur le lien pour le périhélie de Mercure .Je croyais que l'avance était plûtot due à la vitesse de rotation ...
Néanmoins, étant têtu comme une mûle, je pense qu'il doit bien y avoir un effet de retard(potentiel retardé alors, hein ) pour 2 étoiles binaires , tout de même..
Cordialement