Onde gravitationelle

[invite2d9f8ffe]

Slt
si les ondes gravitationelles ne font pas bouger les objects a quoi est du la force de gravitation?
Merci
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[vaincent]

Bonsoir

Slt
si les ondes gravitationnelles ne font pas bouger les objets à quoi est due la force de gravitation?
Merci

à la courbure de l'espace-temps selon la relativité générale.

[Deedee81]

Salut,

si les ondes gravitationelles ne font pas bouger les objects a quoi est du la force de gravitation?

Les ondes gravitationnelles font bien bouger les objets mais... très peu.

Comme le dit Vaincent, la matière (et l'énergie) courbent l'espace-temps. Et les objets suivent les trajectoires "les plus droites possibles" (les géodésiques) dans cet espace-temps. Cela se manifeste comme étant la gravité.

Si tu prends un objet comme le Soleil, l'espace-temps est courbé par sa masse. Mais cette courbure ne change pas au cours du temps. C'est normal : le soleil est immobile (dans le référentiel héliocentrique).

Tandis qu'une onde gravitationnelle est une variation périodique de la courbure, comme une vague.

Pour des raisons techniques, les ondes gravitationnelles sont difficiles à produire ou, plutôt, elles sont presque toujours d'intensité très faible. Et en plus elles interagissent faiblement avec la matière.

La plus part des champs gravitationnels sont statiques ou stationnaires. Prend par exemple le champ gravitationnel de la Terre. La courbure de l'espace-temps produite par la Terre tourne autour du Soleil en même temps que la Terre. Mais ça ne se propage pas au-delà. Elle fait juste le tour et revient au même endroit. En fait, si, il y a une toute partie qui se propage comme une onde gravitationnelle vers l'extérieur du système solaire, mais c'est vraiment une partie infime. Tellement faible qu'on ne saurait pas la mesurer (heureusement d'ailleurs car ces ondes gravitationnelles emportent de l'énergie, si elles étaient puissantes la Terre tomberait en spirale vers le Soleil ). Pour détecter un tel effet il faut des champs gravitationnels extrêmement intense. Par exemple, les pulsars binaires (des étoiles à neutrons en orbite l'une autour de l'autre) dont le ralentissement mesuré avec une précision extrême a confirmé la théorie d'Einstein.

[Floris]

Bonjour,

j'en profite pour poser la question suivante. serai t'il théoriquement possible d'avoir un faisceau laser d'onde gravitationnel?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

j'en profite pour poser la question suivante. serai t'il théoriquement possible d'avoir un faisceau laser d'onde gravitationnel?

En théorie, oui.

Un faisceau laser est avant tout un rayonnement rectiligne, intense, monochromatique et cohérent (phase constante, au moins pour une impulsion).

Rien ne l'empêche.

Mais en pratique, je vois mal comment produire ça (un gaser ? ). En particulier : il n'y a pas d'émission stimulée possible, l'intensité des ondes gravitationnelles est toujours très faible, elles sont très difficiles à focaliser,...

[mach3]

En fait, si, il y a une toute partie qui se propage comme une onde gravitationnelle vers l'extérieur du système solaire, mais c'est vraiment une partie infime. Tellement faible qu'on ne saurait pas la mesurer (heureusement d'ailleurs car ces ondes gravitationnelles emportent de l'énergie, si elles étaient puissantes la Terre tomberait en spirale vers le Soleil ).

Salut mon cher Deedee, ça me fait penser à l'électron qui tomberait en spirale sur le noyau si l'interaction EM n'était pas quantifiée, et ça m'amène à me demander si en gravitation quantique il n'y a pas de la même façon des niveaux d'énergie gravitationnels (qui nous paraissent continus à notre échelle comme les bandes électroniques). Toi qui t'y connais un peu la-dedans as-tu déjà lu des trucs là dessus?

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Salut mon cher Deedee, ça me fait penser à l'électron qui tomberait en spirale sur le noyau si l'interaction EM n'était pas quantifiée, et ça m'amène à me demander si en gravitation quantique il n'y a pas de la même façon des niveaux d'énergie gravitationnels (qui nous paraissent continus à notre échelle comme les bandes électroniques). Toi qui t'y connais un peu la-dedans as-tu déjà lu des trucs là dessus?

C'est une excellente remarque ça. On a pu vérifier que l'énergie gravitationnelle est quantifiée en étudiant la chute de neutrons. (je ne retrouve pas l'article mais ça a déjà été discuté

Ce n'est à proprement parler pas de la gravitation quantique, plutôt de la mécanique quantique appliquée au potentiel gravitationnel (tout comme l'usage habituel de l'équation de Schrödinger en MQ non relativiste est avec le potentiel électrostatique et non pas une quantification du champ électromagnétique).

Mais cela doit suffire en principe à quantifier les orbites.

Et il y a forcément un lien plus ou moins proche avec la gravité quantique puisque le changement d'orbite devrait correspondre à l'émission de quantums d'ondes gravitationnelles (le graviton). La limite à grande échelle correspondant à la chute en spirale avec émission d'ondes gravitationnelles (tout comme on a la la même chose avec des particules chargées en orbites loin de leur niveau de base).

Je n'ai malheureusement jamais rien lu là dessus. En général les tentatives en gravitation quantique avec graviton et tout le toutim plongent directement dans le mode "théorie quantique des champs". Et les approches de gravité semi-classique que je potasse pas mal c'est plutôt l'inverse (champs de matière et EM quantique + gravité classique, comme pour le rayonnement de Hawking).

[invite2d9f8ffe]

Merci pour votre reponses tres claires et faites avec passion manifestante. J'espere ne pas vous derranger,je suis maitenant en cour de preparer M2 en physique theorique ( a la maison)ce qui me manque n'est pas les maths car j'ai beaucoup de livres mais plustot des explications ( j'ai arreter l'université depuis 5 ans).
J'ai pose la question car je pensait que les Graviton sont les mediataire de ces ondes, mais il me semble que c'est faux
alors les ondses gravitationelles ne difeere pas d'une onde sur une corde du façon que les points de la corde restent imobiles? dans ce cas c'est quoi le milieu de propagation des ondes gravitationelles? est ce l'espace temp a une structure rigide?

-Les objets physiques suivent la trajectoire extremale (minimale) et donc une sonde avec vitesse non nul (pa raport ) qui entre une region courbe de l'espace temp va suivre la trajectoire de courbure jusqu'elle fait collision avec le coprs centrale ou repartir aevc moin d'enrgie et avec trajectoire deveilleé.C'est ce qu'on interprete comme force de gravitation.
Est ce ma comprehension est bonne?; Merci

[Deedee81]

Salut,

J'ai pose la question car je pensait que les Graviton sont les mediataire de ces ondes, mais il me semble que c'est faux

En principe, si, le graviton est le médiateur des ondes gravitationnelles tout comme le photon est le médiateur des ondes électromagnétiques. Mais le graviton reste hypothétique.

alors les ondses gravitationelles ne difeere pas d'une onde sur une corde du façon que les points de la corde restent imobiles? dans ce cas c'est quoi le milieu de propagation des ondes gravitationelles? est ce l'espace temp a une structure rigide?

Je ne crois pas que parler de "milieu de propagation" soit une bonne idée. C'est comme pour les ondes électromagnétiques : elles ne sont pas la vibration de quelquechose (le fameux éther luminifère du dix-neuvième siècle).

Il est sans doute préférable de parler de propagation de quelque chose, un champ gravitationnel ou un champ électromagnétique, qui manifeste diverses propriétés dont des propriétés ondulatoires.

Les ondes gravitationnelles sont une variation périodique des propriétés métriques : des distances et durées entre points.

La difficulté est inhérente à la relativité générale et cela se reflète en physique quantique (c'est une des principales raisons de la difficulté de quantifier la relativité générale). En relativité générale, il n'y a pas d'arrière-plan, pas de scène de théatre prédéfinie sur laquelle les objets seraient disposés. Tout est relationnel. Les distances et durées entre les événements sont des relations entre ces événements et la structure géométrique de ces distances et durées est totalement dynamique, reliée au contenu en matière et énergie.

Toutefois, il serait faux de dire qu'il n'y a "rien" dans le vide. La courbure de l'espace-temps se traduit par le tenseur de Riemann-Christoffel dont la valeur varie de point en point. C'est une grandeur précise et mesurable (ses coefficients sont directement liés aux forces de marées). C'est le champ de gravitation.

C'est très troublant (en tout cas moi je trouve )

Il faut bien avouer que, même si physiquement et mathématiquement, tout cela est très clair et très rigoureux, d'un point de vue conceptuel, c'est bordellique. Sacrément difficile à se représenter.

Une bonne façon de se représenter l'espace-temps est sans doute celle donnée par Kip Thorn : l'espace-temps est définit par ce qui s'y passe. Il y a des objets et des interactions entre ces objets. Ces interactions peuvent être des échanges d'ondes électromagnétiques ou des interactions gravitationnelles.

A contrario, j'espère moi ne pas tout embrouiller avec mes explications alambiquées La RG est sacrément difficile à vulgariser.

-Les objets physiques suivent la trajectoire extremale (minimale) et donc une sonde avec vitesse non nul (pa raport ) qui entre une region courbe de l'espace temp va suivre la trajectoire de courbure jusqu'elle fait collision avec le coprs centrale ou repartir aevc moin d'enrgie et avec trajectoire deveilleé.C'est ce qu'on interprete comme force de gravitation.
Est ce ma comprehension est bonne?; Merci

Oui.

La seule difficulté ici est qu'il s'agit bien de la courbure de l'espace-temps et non la courbure de l'espace seul (comme dans les petits dessins naifs qui représentent l'espace courbe comme une espèce de surface en caoutchouc). Et visualiser un espace 4D c'est déjà dur, mais si en plus il est courbe

[invite2d9f8ffe]

Slt, votre generosite m'encourage d'en profiter de votre savoire encore plus.Peut etre mes question sont perdue,c'est a cause que je fais mes etude seulement en vaccance'(en maison),des longue ruptures parfois.

Salut,


elles ne sont pas la vibration de quelquechose (le fameux éther luminifère du dix-neuvième siècle).

Oui, on dit que c'est a cause de cet ether (qui n'existe pas )
que Poincaré a perdu contre einstein (un article Pour la Science), comme il est etrange cet univers, on enface des difficultés meme avec ce quie n'esxiste pas!

Oui, quand on annule le tenseur d'energie-impulsion dans l'equation einstein il apparait que le vide'"classique" n'existe pas. Pensez vous pas qu'il devra etre un lien avec l'effet Casimir en quantique?, c'est peut etre comme lorsqu'on dit aux eleves au lycée; la physique c'est etudier la physiologie externe et la chimie c'est etudier la structure interne et on sait qu'en realite ces eleves en suivant leurs etudes vont decouvrir eux meme que c'est la meme chose: des noyaux et des electron.Pensez pas vous qu'il y aura un jour ou' ( comme les eleves) on va decouvrir que RG et MQ c'est la meme chose?.

Revenons sur les ondes gravitationnelles ( OG) , est ce n'avaient jamais ete detectées meme pour des sources astrophysiques produisant des luminosite importante?
et une question (tres bete) j'ai vu dans un livre parler de l'amplitude de ces ondes,pouvez vous m'eclairer un peu?: l'amplitudes des vagues de la mer c'est leur altitude , l'amplitude des OE c'est la valeur maximale des champ B,E . ?
Une question finale; si la metrique h^tt qu'on deduit en considerant la deformation metrique tres petite pour quoi un livres de ma collection l'utilise pour decrire les etoiles a neutrons?
Et puis le choix de cette jauge ( qui est sous jauge de Lorenz) c'est fait d'une façon ampirique?
Une derniere question: le tenseur Riemane s'ecrit d'une façon tres
jolis dans la symetrie maximale et l'equation d'einstein parait simple.
Pour quoi cette solution n'est pas considerée comme valide?
c'est a cause de l'expansion?
Est ce la metrique de Robertson-Walker est la solution finale admise?

Merci a Vous.