Différence de gravité?

[invite872b3734]

Bonsoir!

Je suis assi dans l'espace, et j'envoie une particule vers le centre de la terre, à différentes vitesses. En entrant dans le champ de gravitation de la terre, la particule va accélérer selon la force du champ. Cependant, si j'envoie la particule à la vitesse de la lumière, le champ de gravitation ne peut l'accélérer d'avantage. Pour quelles vitesses initiales l'accélération produite par la gravité s'amenuise-elle sur ma particule? À quoi ressemblerait la courbe de l'accélération en fonction de la vitesse initiale?

Merci!
-----

[invite3d779cae]

Pour quelles vitesses initiales l'accélération produite par la gravité s'amenuise-elle sur ma particule?

Dans l'absolue, à partir du moment ou la particule possède une vitesse non nulle celle ci est soumise au effet décrit dans la relativité, donc c'est toujours le cas.

La question aurait su être tourné de cette manière : à partir de quelle vitesse les effets relativistes ne sont plus négligeable ?

Quand j'étais à la fac, dans la plus par des exercices de relativité on se plaçait dans le cas ou l'objet étudié avait une vitesse supérieur à c/100. Mais il faut bien comprendre que c'est un choix, si pour une certaine expérience les particules étudiées se déplacent à c/1000 mais qu'on à besoin d'être très précis on fera peut être appel à la relativité.

À quoi ressemblerait la courbe de l'accélération en fonction de la vitesse initiale?

Aucune idée à quoi pourrait ressembler une telle courbe, par contre une particule soumise à une force constante verrais surement sa vitesse varier de la manière suivante :
http://hal.archives-ouvertes.fr/docs...es/RC_ens1.gif

Cette courbe est la charge d'un condensateur, mais elle se prête bien à la visualisation de la relativité. On pourrait l'assimiler à la vitesse en fonction de temps par exemple.

Au départ les effets de la relativité sont négligeable, donc la progression peut être assimilé à une droite, puis quand les effets commencent à se faire sentir, on a l'impression que la particule à de plus en plus de mal à accélérer (pourtant la force est constante) pour finalement s'approcher d'une vitesse limite qui est celle de la lumière.

[invite872b3734]

Merci bien! Et selon la relativité, L'énergie de la gravitation qui ne se traduit pas en une accélération de la particule, celle-ci se déplaçant déjà à c par exemple, augmenterait la masse de cette particule? Ainsi, pour deux particules se déplaçant à c, on peut voir des différences énergétiques selon leur «historique» d'influence gravitationnelle?

[invite3d779cae]

Si on regarde l'équation qui régie la masse d'une particule en fonction de la vitesse :



On remarque que la masse tend vers l'infini quand v tend vers c. Donc si on considère qu'une particule peut aller à c alors sa masse est infini ce qui est un non sens parce qu'il aurait fallu une énergie infini pour accélérer une masse infini.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite872b3734]

Désolé pour le décalage, je suis un extraterrestre..

Ainsi, si l'on applique cette formule à un atome d'hélium, qui, expulsé dans le cosmos par l'explosion de son étoile mère, fut promus d'une vitesse initiale v₀



Si l'on peut déduire la vitesse initiale de l'hélium suite à un effondrement gravitationnel, (Peut-on ?), et que l'on mesure ensuite la vitesse de ce même hélium à une distance _d de sa nébuleuse originelle... (comment savoir si c'est le même hélium? Datation radioactive? Sans prouver que c'est le même, on pourrait savoir si les temps de création coordonnent..) On applique ensuite la formule ci-haute à ces deux vitesses, et l'on obtient deux masses relativistes, que l'on peut mettre en ratio...
Croyez-vous que la valeur de ce ratio pourrait être un indice de la quantité de masse rencontrée par les héliums lors de leur voyage jusqu'à l'observateur?
Non sans doute... Mais peut-être ce ratio «masse initiale sur masse observée» refléterait-il le ratio «masse rencontrée / distance entre l'hélium et cette masse au point de rencontre de distance minimale))» ? (désolé pour l'abus de parenthèses, ainsi que pour celui de thèses sans parents)

Cependant je doute que l'on puisse connaitre l'impulsion d'une explosion d'étoile? Peut-être avec la constante de masse de Chandrasekhar?

Sans doute est-il impossible de dire où se trouvait l'étoile qui a fusionné CET hélium, puisque le temps que l'He parvienne jusqu'à nous, son étoile mère commence à se faire pas mal moins bavarde... À moins que des He puissent s'infiltrer hors du coeur de l'étoile, puis de son champs gravitationnel, et enfin parvenir jusqu'à nous alors que l'étoile émet toujours de la lumière? L'énergie de la fusion pourrait-elle théoriquement permettre cela?

Sinon, si la lumière elle-même est affectée par la gravitation, peut-être ce calcul peut-il être effectué en considérant sa variation de fréquence au lieu de la variation de vitesse de l'He ?
Au fait,
Est-ce que la longueur d'onde de la lumière varie lors d'un effet de lentille gravitationnelle ?

Merci!