Vitesse onde gravitationnelle

[invite0d37e2a1]

Bonsoir à vous :]

Je vous écris ce soir car je me demandais si les ondes gravitationnelles (je ne sais pas si c'est le terme adéquat) avait une vitesse finie ou infinie ?
Question "simple" mais qui me turlupine, merci de vos futurs réponse =]
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[invité576543]

Finie, à la vitesse limite de propagation de l'information : c.

[b@z66]

De plus, le principe même des ondes, c'est qu'elles aient justement une vitesse finie sinon on ne parlerait pas d'onde ou de propagation mais simplement d'action instantanée à distance, comme cela se faisait encore deux trois siècles en arrière...

[invite0d37e2a1]

Justement je ne savais pas si cela était correcte de parler d'ondes vis à vis de la gravitation.

Lorsque j'ai demandé à mon prof de physique, il m'a répondu que ce n'était pas un phénomène ondulatoire et que justement on pouvait parler de vitesse infinie de propagation... :/

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

Justement je ne savais pas si cela était correcte de parler d'ondes vis à vis de la gravitation.

Lorsque j'ai demandé à mon prof de physique, il m'a répondu que ce n'était pas un phénomène ondulatoire et que justement on pouvait parler de vitesse infinie de propagation... :/

Dans la mécanique classique, qui a justement été inventée il y a plus de 3 siècles et que ton prof t'enseigne sans doute aujourd'hui, on considée effectivement une action à distance instantanée(équivalent effectivement à une vitesse de propagation infinie). Toutefois, même si la mécanique classique est un bon modèle pour beaucoup de phénomènes, il n'en demeure pas moins qu'il comporte, comme tout modèle, des approximations. La relativité générale a comblé par la suite certaines de ces approximations dont justement le fait que l'action de la gravitation n'est pas instantanée mais se propage à une vitesse finie. Il doit donc exister des ondes gravitationnelle comme il existe des ondes électromagnétiques mais à cause de la faiblesse de cette force, ces ondes n'ont pas encore pu être détectées précisément.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_gravitationnelle

[mach3]

Pour ce qui te concerne au lycée, tu n'as besoin pas de savoir qu'il existe des ondes gravitationnelle et encore moins que leur vitesse de propagation est finie. Si ton enseignant se borne au programme dans ses connaissances en physique et qu'il ne sait rien à ce propos, c'est un peu dommage, mais on ne lui demande rien de plus. Il peut aussi savoir ce que c'est mais préférer te cacher ces détails pour éviter que tu t'embrouilles dans des choses qui ne sont pas de ton niveau (et oui les professeurs de physique du lycée "mentent" beaucoup, on s'en rend compte par la suite, mais c'est pour notre bien... ou pas dans quelques cas genre modèle planétaire de l'atome... )

Ce que tu vas voir au lycée, c'est la physique de Newton, et dans le modèle Newtonien, la gravitation est une influence instantanée à distance. Même si c'est inexact, c'est suffisant pour résoudre bon nombre de problèmes de physique classique comme le mouvement des planètes ou la chute des corps.

Les ondes gravitationnelles c'est de la RG et si tu veux voir ça à l'école il va te falloir attendre environ 5 années d'études encore (et encore si tu choisis une filière physique). Cela ne t'empêche évidemment pas de te renseigner sur la question d'ici là, en lisant des ouvrages vulgarisés.

m@ch3

[invite251213]

Justement je ne savais pas si cela était correcte de parler d'ondes vis à vis de la gravitation.

Lorsque j'ai demandé à mon prof de physique, il m'a répondu que ce n'était pas un phénomène ondulatoire et que justement on pouvait parler de vitesse infinie de propagation... :/

Hé ben , il me semble que ton prof a presque raison !

D'après ce que je crois comprendre , il me semble que tu confonds les ondes gravitationnelles et le champ gravitationnel (la gravitation quoi...) .

Car gravitation et ondes gravitationnelles sont deux choses distinctes (mais reliées).

Pour tout te dire , les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière dans le vide , mais la gravitation (le champ gravitationnel pour les puristes), elle , ne se déplace pas .

Par exemple , lorsque tu es attiré par la pesanteur terrestre , cette attraction n'est pas due à quelque chose qui part de la terre , qui se déplace jusqu'à agir sur toi .

Il faut que tu renseigne sur ce qu'on appelle le champ gravitationnel , il y a une petite explication de ce que j'essaye d'expliquer dans ce lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Gravita...orie_de_Newton

ps : n'hésite pas à lire tout l'article au cas où .

[mach3]

Pour tout te dire , les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière dans le vide , mais la gravitation (le champ gravitationnel pour les puristes), elle , ne se déplace pas .

attention, c'est plus compliqué que cela. Quand la situation est statique, on peut dire que le champ gravitationnel est établi et statique et il est inutile de parler de propagation. Mais quand la situation est dynamique alors le champ gravitationnel change avec le mouvement des masses qui le génèrent, et ce changement est décalé dans le temps: il y a un temps de propagation égale à c. L'attraction gravitationnelle de la lune à la surface de la terre dépend de la position de la lune il y a environ une seconde par exemple (cependant, comme on voit la lune à l'endroit où elle était il y a une seconde, ce n'est pas très choquant...).

m@ch3

[invite0d37e2a1]

Merci à tous pour toutes vos réponses, aussi rapides les unes que les autres !

Donc la différence se ferait au niveau des mouvements entre les corps concernés, si les deux sont statiques alors la vitesse de propa est infini, et si le système est en mouvement elle est restreint a c ? Mais tout les corps ne sont-ils pas en mouvement du fait de la gravitation ?

Et vis à vis des onde grav, l'article de wiki n'est pas très parlant (comme pas mal d'autres articles sur beaucoup de sujet d'ailleurs...) :
"Dans le cadre de la relativité générale les ondes gravitationnelles sont définies comme les perturbations de la métrique qui du point de vue des équations d'Einstein sont découplées des perturbations du tenseur énergie-impulsion." Hum mais encore ? Je sais que je n'ai pas le niveau pour comprendre celà dans tous les détails...mais ne serait-il pas possible de le formuler autrement :/

ps: Oui je me suis confus entre "champ gravitationnel" et "ondes gravitationnelles", principalement car en fait, j'ignore ce que sont ces dernières...donc je les assimilait au champ.

[invite2303ab1d]

Merci à tous pour toutes vos réponses, aussi rapides les unes que les autres !

Donc la différence se ferait au niveau des mouvements entre les corps concernés, si les deux sont statiques alors la vitesse de propa est infini, et si le système est en mouvement elle est restreint a c ?

La vitesse de propagation de la gravité est toujours égale à c, mais dans le cas de deux corps statiques l'un par rapport à l'autre, parler de propagation n'a pas beaucoup de sens (il n'y a aucune variation, donc le champ reste statique). Si l'un des deux corps se déplace, la variation du champ constitue l'onde gravitationnelle, et cette variation se déplace à c. Si le Soleil venait à disparaitre par magie, ce n'est qu 8 minutes plus tard que nous cesserions de ressentir sa gravité et de capter sa lumière.

Pour donner un example concret, imagine deux personnes tenant une très longue ficelle, avec chacun son bout. Si l'un d'entre eux lache ou déplace la ficelle, l'autre ne sentira la ficelle se détendre ou se tendre qu'après que la perturbation, c-à-d l'onde aie eu le temps de se déplacer. Par contre, tant qu'aucun des deux ne bouge, rien ne se propage, mais la ficelle reste belle et bien tendue.

[mach3]

Donc la différence se ferait au niveau des mouvements entre les corps concernés, si les deux sont statiques alors la vitesse de propa est infini, et si le système est en mouvement elle est restreint a c ?

non, dans le système statique on peut faire comme si l'influence était instantanée, parce que le temps que l'influence se propage les objets en interactions sont restés au même endroit.

Mais tout les corps ne sont-ils pas en mouvement du fait de la gravitation ?

la plupart, mais par exemple, toi debout sur le sol: tu es attiré vers le sol mais la situation est statique (à moins que tu tombes...), une pomme accroché à une branche: elle est aussi attirée vers le sol et la situation et statique (à moins qu'elle ne se détache et tombe... sur la tête de Newton).

Pour le reste je ne me sens guère capable d'expliquer les ondes gravitationnelles, sujet que je ne maitrise pas plus que ça...

m@ch3

[b@z66]

Merci à tous pour toutes vos réponses, aussi rapides les unes que les autres !

Donc la différence se ferait au niveau des mouvements entre les corps concernés, si les deux sont statiques alors la vitesse de propa est infini, et si le système est en mouvement elle est restreint a c ?

Non, la vitesse de propagation est c. Ce que M@ch3 voulait sans doute t'indiquer, c'est que dans une situation "statique", rien ne se passe, rien ne bouge or les ondes gravitationnelles ne font que transmettre les effets issus de certaines perturbations sur la masse(comme la disparition du soleil). Dans une situation statique, où les perturbations "dynamiques" ne peuvent pas exister par définition, les ondes et tous les phénomènes de propagation sont donc absents. Il n'en demeure pas moins que, même dans les situations dynamiques, la mécanique de Newton reste très précise, même si la relativité générale l'est encore plus.

[invite6e083fba]

Donc la différence se ferait au niveau des mouvements entre les corps concernés, si les deux sont statiques alors la vitesse de propa est infini

Oui et non : si les deux sont statiques et isolés alors le champ gravitationnel est indépendant du temps. Que tu regarde à un temps t ou à t+500000s et tu ne verra aucun changement. Les notions de vitesses n'ont plus court. C'est compliqué à expliquer avec les baguages de lycée. Si l'un bouge par rapport à l'autre, le système change au cours du temps, ce qui revient à dire qu'il devient dépendant du temps.

Illustration :
Je peine à trouver un exemple mais imaginons une automobile. Comme tu le sais, quand le conducteur appuie sur la pédale d'accélération, un temps (infime) t s'écoule avant que l'action se répercute sur la quantité de carburant à faire entrer en chambre de combustion.

Admettons que la route soit parfaitement horizontale. Alors le conducteur laisse sa pédale enfoncée de la même façon au cours du temps pour garder la même vitesse (normal je dirais). Dans la réalité, si je maintiens la pédale enfoncée à un temps 0, alors je règle ma vitesse pour le temps t, si je maintiens la pédale enfoncée à l'instant t, je règle ma vitesse pour l'instant 2t, etc. En d'autres termes, l'action du conducteur aura toujours un retard de t. Sauf que si je veux laisser ma voiture à vitesse constante, j'appuierai toujours de la même façon sur ma pédale. Mon action aura toujours un retard de t, mais ce retard sera invisible.
C'est un régime stationnaire : quelque soit l'instant où tu regardes la voiture, elle sera toujours à la même vitesse. t n'est plus nécessaire pour décrire ce qu'il se passe !

Maintenant, le conducteur veut accélérer. Entre l'instant où le conducteur presse la pédale et l'accélération de la voiture, il se passe le temps t (le temps que le système pressé par la pédale libère une quantité plus importante de carburant qui devra passer dans les tuyaux pour enfin entrer en chambre de combustion). Ce retard t redevient visible ! Et là, on est obligé de le prendre en compte : l'accélération n'est pas instantanée !

C'est pareil pour tes ondes gravitationnelles : pour un système isolé et si rien ne bouge, ce retard existe mais n'est pas visible (tout comme pour la voiture à vitesse constante). Si tes deux corps bougent l'un par rapport à l'autre, alors ce retard doit être pris en compte car son effet devient visible (comme la voiture qui n'accélère pas instantanément) !

[b@z66]

ps: Oui je me suis confus entre "champ gravitationnel" et "ondes gravitationnelles", principalement car en fait, j'ignore ce que sont ces dernières...donc je les assimilait au champ.

Pour ce qui est du champ, tu peux continuer à utiliser l'abstraction que tu as du t'en faire durant tes cours. Les ondes, elles, sont juste les "perturbations" chiffrées qui viennent s'ajouter au champ et qui sont à l'origine de l'évolution dans le temps de la valeur du champ aux endroits où il est considéré.