Question qui empeche de dormir ou le principe d'equivalence

[invite2cc09033]

Si je pose un ion charge sur ma table.
Rayonne t-il de l'energie ou non?
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[invite8915d466]

non

mais c'est un peu compliqué de comprendre pourquoi !

[Deedee81]

Salut, n'oublie pas le petit bonjour.

Si je pose un ion charge sur ma table.
Rayonne t-il de l'energie ou non?

Tant qu'il reste immobile non.

Une charge accélérée rayonne.

Si, en plus, par exemple pour un ion positif, si un électron passe par là, il peut se combiner avec l'ion ce qui peut provoquer un rayonnement. Un ion négatif peut se voir confisquer son électron par un autre atome, avec le même résultat.

Tout cela n'a rien avoir avec le principe d'équivalence.

Et désolé si cela t'empêchait de dormir. Boit une bonne tasse de lait chaud sucré, ça aide

[invite499b16d5]

Salut,
n'y aurait-il pas une allusion à ceci:
http://forums.futura-sciences.com/de...tml#post182394

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

n'y aurait-il pas une allusion à ceci:

Je ne sais pas mais ta remarque est la bien venue car tu as raison, il y a l'accélération de la pesanteur

Cela doit impliquer un léger, très très léger, rayonnement.

Qui fait le calcul ?

[invite499b16d5]

Qui fait le calcul ?

Je ne m'y risquerai pas (j'ai le niveau "épicier" en calcul ) mais peu importe la valeur, si faible soit-elle:
s'il y en a une, alors on a découvert le mouvement perpétuel!
Je reformulerais plutôt la question: qui explique pourquoi l'ion ne rayonne pas?

[invite251213]

J'ai une réponse qui provient du livre de vulgarisation motion mountain, page 131.

La charge ne rayonne pas (ou presque) !

"Une solution exhaustive à ce problème montre que, pour une charge uniformément accélérée, un observateur subissant la même accélération détectera seulement un champ électrostatique. Au contraire, un observateur inertiel détectera un champ de rayonnement. Puisque la gravité est (à une précision élevée) équivalente à une accélération uniforme, nous en déduisons un résultat élémentaire : la gravité ne fait pas rayonner les charges électriques pour un observateur au repos par rapport aux charges, tel que nous l 'observons. Ce résultat reste vrai également dans la description de la théorie quantique".

Enfin, c'est approximativement vrai...un champ gravitationnel n'est pas toujours uniforme !

[invite499b16d5]

Ca paraît logique. Mais une question reste en suspens:
l'observateur et l'ion ne sont pas exactement au même point (c'est d'ailleurs nécessaire pour permettre à un rayonnement de se propager vers l'observateur.
Notamment, l'observateur pourrait être en-dessus ou en dessous de la charge (en dessus, c'est plus pratique, avec une table! )
Du fait que le vecteur accélération n'est pas rigoureusement identique pour les deux, on doit donc observer un léger rayonnement permanent.
1/ comment s'appelle cet effet s'il existe?
2/ cela ne contredit-il pas la conservation de l'énergie? (comment une telle "antenne" peut-elle rayonner pendant l'éternité sans "recharger les accus"?)

[Deedee81]

Tiens, c'est très bizarre ça comme explication.
EDIT croisement avec betatron je répondais au message précédent

J'ai quelques doutes. L'émission d'ondes EM ne va pas disparaitre simplement parce que l'observateur est lui aussi accéléré. D'autant que les ondes EM ont la faculté de rester des ondes EM après une transformation de Lorentz, ça ne saurait devenir un champ statique (la seule chose qui peut changer c'est la longueur d'onde).
EDIT et on ne peut pas appliquer le principe d'équivalence car la charge n'est pas en chute libre

Par contre, betatron a raison, donc il y a forcément quelque chose qui m'échappe. Et l'explication de M&M doit surement être correcte.

Dans l'explication ils parlent d'observateur accélérés ou inertiels or il est vrai qu'il y a de sacrées subtilités dans ce cas là. Mais j'ai du mal à voir pourquoi l'observateur accompagnant la charge ne voit pas l'émission EM (le fait que la charge soit au repos dans référentiel ne peut pas jouer vu que ce n'est pas un repère inertiel).

"Une solution exhaustive à ce problème montre que, pour une charge uniformément accélérée, un observateur subissant la même accélération détectera seulement un champ électrostatique.

Donc si quelqu'un a des détails sur ça, je suis preneur (ou alors je me prend par la main et je regarde ce soir dans mes bouquins d'électrodynamique )

(c'est marrant comme la question anodine de skar a pu soulever une interrogation fort intéressante )

[invitea29d1598]

salut

(c'est marrant comme la question anodine de skar a pu soulever une interrogation fort intéressante )

à croire qu'il n'avait peut-être pas mis l'expression "principe d'équivalence" par hasard dans son titre

un vieux fil sur le sujet...

[invite251213]

Sinon, j'avais aussi entendu une autre explication, sur ce forum, je coirs.

Ca disait que la gravitation, c'est pas une accélération crédible dans un cas pareil.

En gros, l'idée était de dire : si une particule suit une géodésique, alors elle parcourt une géodésique. Le principe d'inertie s'applique en remplaçant ligne droite par géodésique.

Le truc c'était de dire : une particule accélère si elle quitte sa géodésique. Logique : chez einstein, une force, c'est quelque chose qui va te faire dévier de ta géodésique.

Et la gravitation ne te fait pas quitter ta géodésique !

Donc, gravitation = pas de force = charge pas accélérée = pas de rayonnements.

Et pour cette histoire de référentiels, c'est vrai que ca semble malhonnête. Avec la gravitation et ses référentiels accélérés, faut sortir la RG, et là...

[invite499b16d5]

Je crois que l'expérience est si basique que toute personne qui comprend un peu la RG va nous expliquer ça en 2 temps 3 mouvements!

EDIT croisement avec Rincevent: voilà, c'est fait, on a de la lecture! Merci!

[invite499b16d5]

Fonctions de Green de bitenseurs, effet Unruh, solution apportée en 1960, soit 45 ans après la RG...
Je vois qu'effectivement, si l'expérience est fort simple, la solution n'est pas du même type!

[invite499b16d5]

J'ai trouvé ça aussi, s'il y en a qui y comprennent quelque chose:
http://folk.uio.no/sigurdkn/tail.pdf

[Deedee81]

Grumpfff

J'arrive pas à lire l'autre article. Mais :

J'ai trouvé ça aussi, s'il y en a qui y comprennent quelque chose:
http://folk.uio.no/sigurdkn/tail.pdf

Celui-là m'a l'air très bien.

Je décortiquerai ça tranquillement.

Mewton,

Attention, dans l'exemple ci-dessus, l'ion n'est pas inertiel. Il ne suit pas une géodésique. Il est accéléré ! (au sens de la RG) car il subit une force : la force de réaction de la table. Le "mystère" n'est donc pas tant dans la RG (bien que ça joue peut-être) que dans l'affirmation ci-dessus (peut-être correcte) "l'observateur est accéléré en même temps que la charge et ne voit pas de rayonnement".

[Amanuensis]

Et la gravitation ne te fait pas quitter ta géodésique !

La gravitation, non.

Mais si la charge est immobile relativement au référentiel terrestre, il y a quelque chose, une force, qui la pousse (l'accélère) vers le haut, et l'empêche ainsi de suivre une géodésique...

Au passage la charge est uniformément accélérée vers le haut.

Edit : un peu doublon avec DeeDee...

[invite499b16d5]

Grumpfff
J'arrive pas à lire l'autre article.

Moi non plus, c'est pour ça que j'ai cherché ailleurs. Ma version gratuite de WinZip ne suffit pas!
Si quelqu'un avait ce tesidott.gz en pdf, ce serait bien qu'il le mette en ligne!

[Amanuensis]

Moi non plus, c'est pour ça que j'ai cherché ailleurs. Ma version gratuite de WinZip ne suffit pas!
Si quelqu'un avait ce tesidott.gz en pdf, ce serait bien qu'il le mette en ligne!

Je n'ai pas de problème de lecture (décompression avec tugzip, gratuit aussi), et le fichier est un postcript pas un pdf.

[Deedee81]

Je crois avoir "compris".

D'après ce que j'ai vu en parcourant le net, on calcule ce rayonnement en effectuant la transformation appropriée pour un repère accéléré.

Si c'est le cas, alors en effet un observateur accéléré accompagnant la charge ne verrait qu'un champ électrique statique.

Je regarderai de plus près, soit avec le document envoyé par betatron, soit en regardant dans mes bouquins.

[invite499b16d5]

Sans oublier le cas que j'ai soulevé, à savoir: si l'observateur est légèrement plus haut que la table, l'accélération pour lui n'a pas rigoureusement la même valeur que pour l'ion.
Comme je suppose que la différence entre deux accélérations colinéaires est encore une accélération, reste à dire si lui, malgré qu'il soit "au repos par rapport à l'ion", "voit" un rayonnement, aussi faible soit-il.

[invitea29d1598]

salut

remarque en passant : les équations de Maxwell doivent être "modifiées" quand on est en RG. Plus précisément :

- elles ne le sont pas formellement si on les écrit avec des dérivées covariantes
- elles le sont du point de vue de la physique (la courbure de l'espace-temps ou des effets inertiels ont une influence ce qui implique que les raisonnements usuels pour un observateur inertiel en espace-temps plat ne s'appliquent pas tous directement).

dans le cas du truc posé sur la table, on a à la fois la courbure de l'espace-temps et un observateur non-inertiel...

de manière générale, le mouvement de particules chargées est très intéressant et complexe en RG car on a des effets d'auto-interaction (ce que mtheory appelle "tail" dans un autre fil).

un article de revue un peu technique sur le sujet : The Motion of Point Particles in Curved Spacetime par E. Poisson.

[invite499b16d5]

Fantastique, mais un peu (beaucoup, trop...) technique en effet!
Je voudrais juste savoir si l'observateur au dessus de la particule sur la table voit ou ne voit pas un rayonnement (même si celui-ci est infinitésimal) et s'il le voit, qu'est-ce que cela veut dire en termes d'énergie.
Jamais je n'ai posé de question appelant une réponse aussi concise (du moins pour sa première partie!)

[Deedee81]

Salut,

un article de revue un peu technique sur le sujet :

Génial, merci,

[invite8915d466]

Fantastique, mais un peu (beaucoup, trop...) technique en effet!
Je voudrais juste savoir si l'observateur au dessus de la particule sur la table voit ou ne voit pas un rayonnement (même si celui-ci est infinitésimal) et s'il le voit, qu'est-ce que cela veut dire en termes d'énergie.
Jamais je n'ai posé de question appelant une réponse aussi concise (du moins pour sa première partie!)

la réponse est indéniablement NON : il n'y a aucun champ qui change avec le temps, donc aucun échange d'énergie. Ce n'est pas infinitésimal , c'est nul.

Le problème est que le principe d'équivalence est un principe local, alors que la notion d'énergie rayonnée est une notion globale (en fait, il faut évaluer les champs à l'infini). Le raisonnement trop rapide qui consiste à dire : puisqu'une particule fixe dans un champ gravitationnel constant est accélérée dans un champ localement inertiel, alors elle doit rayonner. Et puisqu'une particule en chute libre (par exemple en orbite) peut etre vue comme allant en ligne droite dans un repère localement inertiel , alors elle ne doit pas rayonner - est incorrect : quand on tient compte de la structure globale de la géométrie, on trouve l'inverse ...