Questions

[NeutrinoSpace]

Salut tout le monde, je me pose beaucoup de questions et personne n'a su m'apporter de réponses...


- Le Soleil creuse plus l'espace-temps que la Terre, étant donné sa masse largement supérieure. Le temps s'écoule t-il donc plus lentement au niveau du Soleil?
De manière générale, au plus l'espace-temps est creusé, au plus le temps est ralenti?

- L'expansion de l'Univers résulte t-il de l'éloignement des galaxies ou du prolongement de l'espace-temps?

- Le rayonnement solaire est mauvais pour la rétine. Or le Soleil est une étoile, et les autres étoiles ne sont pas mauvais pour notre rétine. Pourquoi?

- Nous voyons le ciel bleu car l'atmosphère laisse passer les rayonnements bleus et absorbe les autres. Comment expliquer les couleurs visibles de jour, alors qu'elles sont absorbées par l'atmosphère?

- Comment modifier la courbure de l'espace-temps? N'y-a t-il que l'énergie et la masse qui modifie sa courbure? Peut-on "mesurer" une courbure?

- Pourquoi la lumière est déviée par les courbures de l'espace-temps? Est-ce à cause de son caractère corpusculaire? Pourquoi arrive t-elle à sortir des courbures alors que les satellites et les planètes ne sortent pas des courbures mais gravitent? Est-ce sa vitesse?

- Le Soleil a une influence sur la comète d'Halley, même à son apogée (point le plus éloigné). Cela veut-il dire que le Soleil creuse l'espace-temps jusque là-bas?

- A quoi est dû le champs magnétique, outre l'effet dynamo?

- On dit que la lumière est une dualité onde-corpuscule, pourquoi ne dit-on pas que c'est une onde transportant des particules?

- Dans de nombreuses représentations de l'espace-temps au niveau des planètes, on voit un plan plat. Pourtant un objet quelconque exerce une force (même si celle-ci est infime), il creuse donc l'espace-temps? L'espace-temps est une superposition si je comprends bien? Il ne se résume pas qu'à un "tissu" ( exemple : http://www.relativite.info/espacetemps2.jpg). Je ne sais pas si j'ai était clair...

- On dit que l'Univers est en expansion. Au plus on regarde loin, et au plus l'effet Doppler-Fizeau est important (décalement vers le rouge). Mais la lumière a une vitesse finie, de ce fait, au plus nous regardons loin, au plus nous regardons dans le passé. Pourquoi dit-on alors que l'Univers est en expansion, il semblerait plus logique, du fait de la vitesse de la lumière, de dire que l'Univers n'est pas en expansion. Encore une fois, j'espère m'être fait comprendre...


Merci beaucoup de votre aide!
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[obi76]

Bonjour et bienvenue,

- Le rayonnement solaire est mauvais pour la rétine. Or le Soleil est une étoile, et les autres étoiles ne sont pas mauvais pour notre rétine. Pourquoi?

Tout simplement parce qu'elles sont beaucoup beaucoup plus loin, et que donc l'énergie lumineuse que l'on reçoit est beaucoup plus faible.

- Nous voyons le ciel bleu car l'atmosphère laisse passer les rayonnements bleus et absorbe les autres. Comment expliquer les couleurs visibles de jour, alors qu'elles sont absorbées par l'atmosphère?

Non, elle diffuse le bleu. Et pas beaucoup. Le ciel parait bleu car la distance parcourue par la lumière est grand (plusieurs km), et donc cet effet, relativement faible, est observable. En soit avec du matériel assez précis on peut effectivement voir que la couleur des objets est très très légèrement modifiée lorsqu'ils sont entourés d'air (ou d'eau )

- Le Soleil a une influence sur la comète d'Halley, même à son apogée (point le plus éloigné). Cela veut-il dire que le Soleil creuse l'espace-temps jusque là-bas?

Oui

- A quoi est dû le champs magnétique, outre l'effet dynamo?

A part l'effet dynamo je ne vois pas trop, là chwebij pourra vous en dire plus.

- On dit que la lumière est une dualité onde-corpuscule, pourquoi ne dit-on pas que c'est une onde transportant des particules?

Parce que ce n'est pas le cas

Pour les autres questions (et celles-ci) je laisse le soin aux autres de vous répondre

[NeutrinoSpace]

Bonjour et merci,


L'énergie lumineuse des photons est pourtant égale à E=h*nu, la distance n'influence pas l'énergie dans cette équation...
Pour la couleur bleue du ciel je me suis perdu dans vos explications...

Sinon le reste des vos réponses, m'a aidé, merci.

[obi76]

L'énergie lumineuse des photons est pourtant égale à E=h*nu, la distance n'influence pas l'énergie dans cette équation...

Effectivement, mais la distance influence le nombre de photons reçus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[doul11]

Bonsoir,

- Le Soleil creuse plus l'espace-temps que la Terre, étant donné sa masse largement supérieure. Le temps s'écoule t-il donc plus lentement au niveau du Soleil?
De manière générale, au plus l'espace-temps est creusé, au plus le temps est ralenti?

Si tu ne précise pas par rapport a quoi ou qui, dire que le temps est ralenti ne veut rien dire. On peut comparer l’écoulement du temps a la surface du soleil vu depuis la surface de la terre. Cette image de déformation de l’espace-temps comme une nappe est a bannir, trop trompeuse, le néophyte l'interprète trop souvent comme la courbure extrinsèque d'un objet 2D dans un espace 3D, cela ne correspond en rien a la relativité générale ou il est question de courbure intrinsèque de l'espace-temps 4D.

- L'expansion de l'Univers résulte t-il de l'éloignement des galaxies ou du prolongement de l'espace-temps?

Il n'y pas d’expansion entre les galaxie, la gravité est suffisante pour maintenir la structure. Il y a de l'expansion entre les amas de galaxies et c'est l'espace lui même qui "s'étire".

- Pourquoi la lumière est déviée par les courbures de l'espace-temps?

Pourquoi ? C'est comme ça, quand on fait des observations astronomique c'est ce que l'on voit. Certaines théories nous donne une idée sur comment est-ce modélisé, dans la relativité générale ce n'est pas propre a la lumière, comme tout elle se déplace en ligne droite, dans un espace-temps courbe.

- On dit que la lumière est une dualité onde-corpuscule, pourquoi ne dit-on pas que c'est une onde transportant des particules?

La lumière n'est ni une onde, ni un corpuscule, ni quoi que ce soit d'autre, il y a plusieurs modèles c'est tout, plus ou moins complexes, précis et adapté a ce que l'on veut faire.

[NeutrinoSpace]

Merci de votre réponse,


Le temps s'écoule t-il donc plus lentement au niveau du Soleil qu'au niveau de la Terre? La courbure de l'espace-temps est-elle proportionnel au "ralentissement" du temps?
D'après ce que j'ai compris, l'espace-temps se courbe tout seul? Il me semblait que c'était la matière ou l'énergie qui le courbait...


C'est donc l'espace-temps qui s'étire?


Mais pourquoi la lumière arrive à sortir des courbures de l'espace-temps? Les planètes ou les satellites ne font que la suivre sans jamais y-en sortir...


La lumière n'est pas une onde ni une corpuscule? J'ai entendu qu'on explique les interférences avec le caractère ondulatoire de la lumière, et l'effet photoélectrique avec le caractère corpusculaire de celle-ci.


Et pour mes autres questions?


Merci

[invite06459106]

Bonsoir,

Merci de votre réponse,


Le temps s'écoule t-il donc plus lentement au niveau du Soleil qu'au niveau de la Terre?

Doul11 a répondu il me semble...
Si tu a une horloge, que tu sois sur terre ou sur le soleil, ta seconde sera pour toi 1 seconde.Maintenant, si un observateur regarde ta montre, quand tu sera sur le soleil, il mesurera une différence par rapport à la sienne, mais pour toi, aucune ifférence, par contre si tu regardes l'horloge de l'observateur resté surTerre, tu mesureras également une différence entre ton horloge et la sienne.

D'après ce que j'ai compris, l'espace-temps se courbe tout seul? Il me semblait que c'était la matière ou l'énergie qui le courbait...

Ce n'est pas cohérent...se courbe tout seul ou de par la matière/ énergie...?
Il te semble bien, un espace-temps "vide" n'est pas courbe, il faut bien de la masse/énergie.

C'est donc l'espace-temps qui s'étire?

Oui.(en restant dans le cadre de la vulgarisation)

Mais pourquoi la lumière arrive à sortir des courbures de l'espace-temps?

Non, ou as-tu lu ça?

La lumière n'est pas une onde ni une corpuscule? J'ai entendu qu'on explique les interférences avec le caractère ondulatoire de la lumière, et l'effet photoélectrique avec le caractère corpusculaire de celle-ci.

La lumière(les photons) a des propriétés corpusculaires suivant certaines experiences, et a des propriétés ondulatoires suivant d'autres experiences, pourtant, on ne peut pas dire ce qu'est un photon...juste en donner une définition par rapport aux experiences, sans le définir "entierement".

Cordialement,
Edit:un lien pour l'expansoin:http://fr.wikipedia.org/wiki/Expansion_de_l'Univers

[doul11]

Le temps s'écoule t-il donc plus lentement au niveau du Soleil qu'au niveau de la Terre?

Je ne sait pas a quoi correspond "niveau du Soleil" ? Quel est la référence ? J'insiste lourdement mais c'est important, sinon on peut faire dire tout et n'importe a la théorie de la relativité.

Par exemple pour un récepteur GPS au sol le temps du satellite en orbite s'écoule un peut plus vite, des corrections relativistes sont faite, faute de quoi le système GPS ne fonctionnerait pas !

La courbure de l'espace-temps est-elle proportionnel au "ralentissement" du temps?
D'après ce que j'ai compris, l'espace-temps se courbe tout seul? Il me semblait que c'était la matière ou l'énergie qui le courbait...

C'est la distribution de masse et d'énergie qui donne la géométrie, ensuite c'est la position des observateurs qui va déterminer les effets relativistes.

Mais pourquoi la lumière arrive à sortir des courbures de l'espace-temps? Les planètes ou les satellites ne font que la suivre sans jamais y-en sortir...

Tu confonds courbure et géodésique : La courbure est une caractéristique de la géométrie de l'espace-temps, la géodésique est un trajet dans l'espace-temps. L'un comme l'autre on ne peut pas y échapper.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse...ation#Exemples

http://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9...sique#Physique

La lumière n'est pas une onde ni une corpuscule? J'ai entendu qu'on explique les interférences avec le caractère ondulatoire de la lumière, et l'effet photoélectrique avec le caractère corpusculaire de celle-ci.

Oui et les expériences quantiques sont expliqué avec le modèle quantique, et alors ?

Et pour mes autres questions?

Je ne sais pas et j'en laisse aussi pour les autres

[invite06459106]

Je crois qu'il ne reste que celles-là

- Comment modifier la courbure de l'espace-temps?

Oui on peut, suffit d'y mettre une masse/énergie.

N'y-a t-il que l'énergie et la masse qui modifie sa courbure?

D'après les connaissances actuelles, oui.

Peut-on "mesurer" une courbure?

Oui.(avec les outils de la Relativité Génerale)
Cordialement,

[Deedee81]

Bonjour,

Quelques compléments aux réponses.

N'y-a t-il que l'énergie et la masse qui modifie sa courbure?

En toute rigueur il faut aussi tenir compte de la pression. Mais l'effet est faible et à ma connaissance personne n'a jamais pu le vérifier.

Peut-on "mesurer" une courbure?

Un moyen évident est de mesurer les angles entre trois points, formant un triangle. Si ça ne respecte pas la géométrie d'Euclide (géométrie scolaire, somme des angles d'un triangle = 180°) on a alors un espace courbe.

Mais : ce genre de mesure est compliquée (sur trois points A, B, C, on n'a qu'un seul point d'observation : la Terre, disons, A. Comment mesurer l'angle entre AB et BC Sans aller en B ?) il faut faire des mesures dans l'espace. De plus, ça ne donne que la courbure de l'espace, pas de l'espace-temps.

Donc, comme le dit didier, le mieux est de voir les conséquences déduites de la relativité générale et de les vérifier. Ce qui a été fait en long et en large.

- On dit que l'Univers est en expansion. Au plus on regarde loin, et au plus l'effet Doppler-Fizeau est important (décalement vers le rouge). Mais la lumière a une vitesse finie, de ce fait, au plus nous regardons loin, au plus nous regardons dans le passé. Pourquoi dit-on alors que l'Univers est en expansion, il semblerait plus logique, du fait de la vitesse de la lumière, de dire que l'Univers n'est pas en expansion. Encore une fois, j'espère m'être fait comprendre...

Parce que c'est le cas ! Si on regarde les galaxies, elles s'éloignent. Et elles s'éloignent d'autant plus vite qu'elles sont loin (on a même une mesure indépendante de l'effet Doppler due à l'allongement apparent de la durée des courbes de luminosité des supernovae). Donc, oui, il y a expansion.

A noter que je ne comprend pas du tout ton raisonnement : voir le passé =>?=> logique de dire qu'il n'y a pas expansion ???? Ce n'est pas parce que l'on voit un objet dans son lointain passé que sa lumière devrait être décalée vers le rouge !!!! (il y a bien la "théorie" de la lumière fatiguée, mais celle-ci a été invalidée, en particulier à cause de la mesure indépendante dont je parle ci-dessus mais aussi par toutes les autres conséquences de la cosmologie standard : évolution des grandes structures, nucléosynthèse primordiale, rayonnement fossile,...)

[NeutrinoSpace]

Merci à tous de vos réponses!

J'ai été éclairé sur pas mal de points!
Il n'y a que sur l'expansion de l'univers que je comprends pas ... Nous voyons de plus en plus dans le passé quand la distance terre-astre augmente or il se trouve que l'expansion accroît au plus on regarde loin - donc au plus on regarde dans le passé. Au plus on regarde dans le passé, au plus l'éloignement est important. D'où mon argument, l'expansion décroît. Bien sûr mon raisonnement est faux ou icomplet vu les recherche de l'expansion de l'univers, seulement je ne vois pas où mon raisonnement est faux merci de m'éclairer

[invite23876543123]

Il faut raisonner en terme d'horizon cosmologique !

[invite06459106]

As-tu été voir le lien que j'ai mis précedement?
Je pense que tu y trouveras réponses à tes questions, ssi quelque chose te semble obscur, reviens poser le problème.
Cordialement,

[NeutrinoSpace]

J'ai lu et ça ne m'a apporté aucune réponse à ma question...

[invite06459106]

Peut-etre que tu n'as pas compris ce qu'il y est écrit....(ça m'arrive tout le temps)
Peux-tu dire ou se situe l'incompréhension? ou reformuler ta question?
Cordialement,

[invite23876543123]

C'est assez simple le rayon de l'Univers observable s'agrandit et donc les photons qui sont sur son chemin nous parvienne mais un jour le débit s'épuisera et donc plus rien ou presque car on ne sait ce qui cause l'expansion !

[Deedee81]

Bonjour,

Nous voyons de plus en plus dans le passé quand la distance terre-astre augmente or il se trouve que l'expansion accroît au plus on regarde loin - donc au plus on regarde dans le passé. Au plus on regarde dans le passé, au plus l'éloignement est important. D'où mon argument, l'expansion décroît. Bien sûr mon raisonnement est faux ou icomplet vu les recherche de l'expansion de l'univers, seulement je ne vois pas où mon raisonnement est faux merci de m'éclairer

Il y a une grosse erreur de raisonnement.

Prend une ligne de personnes toutes à distance identique l'une de l'autre. Puis chaque personne commence à s'éloigner des autres (pas latéralement, mais le long de la ligne, la ligne s'étire). Disons que tes voisins s'éloignent de toi à 1 km/h. Vitesse constante. Si tu regardes le voisin suivant, il s'éloigne lui aussi à 1 km/h de ton voisin, donc il s'éloigne à 2 km/h de toi. Conclusion, si le taux d'étirement de la ligne est le même partout et constant, la vitesse d'éloignement est proportionnelle à la distance.

Ton erreur est de dire "quand on regarde les galaxies plus loin, l'expansion est plus rapide". C'est faux (c'est juste une confusion en fait). C'est leur vitesse d'éloignement qui augmente. L'expansion, qui est égale à la vitesse d'éloignement divisé par la distance (taux d'expansion), elle, ne varie pas.

Quand on trace la vitesse d'éloignement mesurée, on obtient une relation linéaire (la relation de Hubble) ce qui n'est valide que (si et seulement si) l'espace observé est parfaitement homogène et isotrope (du point de vue de l'expansion) avec une expansion constante. Avec deux bémols :

- Il faut observer suffisamment loin (quelques centaines de millions d'A.L.) sinon les mouvements propres (dus aux attractions entre galaxies appartenant aux mêmes groupes, amas ou superamas) sont aussi grand que l'expansion et le résultat est "brouillé".
- On a un écart à la loi linéaire lorsqu'on atteint une dizaine de milliards d'A.L., écarts décrits par les modèles d'expansion variant au cours du temps.

C'est assez simple le rayon de l'Univers observable s'agrandit et donc les photons qui sont sur son chemin nous parvienne mais un jour le débit s'épuisera et donc plus rien ou presque

C'est exact. Mais ça ne répond pas du tout à la question de NeutrinoSpace

car on ne sait ce qui cause l'expansion !

En RG au moins, si. C'est dû à l'interaction géométrie (globale de l'univers) <-> matière, et c'est fort bien décrit par l'équation d'Einstein et ses solutions.

Par contre, ce qu'on ignore, c'est la raison de l'accélération de l'expansion qui est constatée actuellement (accélération très très modérée, heureusement) et qui semble, au vu des dernières mesures (utilisant la densité des nuages d'hydrogène au cours de l'age de l'univers) durer depuis environ que l'univers est âgé de 3 milliards d'années.

[NeutrinoSpace]

Disons que tes voisins s'éloignent de toi à 1 km/h.

Si tu regardes le voisin suivant, il s'éloigne lui aussi à 1 km/h de ton voisin, donc il s'éloigne à 2 km/h de toi.

C'est contradictoire non?
Si je comprends un élément déjà, la vitesse d' "espacement" entre les galaxies est la même?


Sinon l'explication me fait réfléchir, il me faudra un certain temps avant de comprendre, mais je suis déjà sur une bonne voie... merci!

[invite06459106]

Ben non, c'est pas contradictoire, tu es le point A, tu vois le point B s'éloigner à 1km/h, tu regardes le point C qui lui aussi s'éloigne du point B à 1km/h, donc il s'éloigne de toi à 2 km/h,donc le taux d'éloignement est constant(1km/h de point en point), et proportionnelle à la distance(la vitesse augmente avec l'éloigneement).
Cordialement,

[NeutrinoSpace]

Ah je viens de comprendre, chaque voisin s'éloigne de 1km/h...
Je n'approuve cependant pas ton point de vue "mécanique classique" les vitesses ne peuvent pas s'ajouter si facilement, il faut passer les transformations de Lorentz, enfin ce que je pense...

[invite06459106]

en quoi cela changerait_il la logique du truc?

[NeutrinoSpace]

La logique n'est pas changée cependant tu ne peux pas additioner des vitesses si simplement (d'après ce que je sais)

Juste pour revenir sur le temps; si je suis parfaitement synchro avec une horloge sur Terre, et que je vais sur le Soleil, la seconde que je compterai durera plus longtemps que la seconde écoulée sur le soleil?
Un Homme vivrait donc plus vieux sur le Soleil?

[Deedee81]

Salut,

Je n'approuve cependant pas ton point de vue "mécanique classique" les vitesses ne peuvent pas s'ajouter si facilement, il faut passer les transformations de Lorentz, enfin ce que je pense...

Oui, mais ce n'est vrai que pour des vitesses vraiment énorme (proches de celles de la lumière). Ca n'intervient que pour des distances de l'ordre d'une dizaine de milliards d'A.L.. Et à ces distances, le modèle proportionnel n'est de toute façon plus valable car là, cette fois, l'expansion par le passé était trop différente. De plus, on est en relativité générale, pas en relativité restreinte. Et sur de telle distance il faut prendre en compte la géométrie de l'espace-temps. Parler de vitesse n'est plus tout à fait correct (il vaut mieux parler d'expansion de l'espace) et il faut faire appel à l'arsenal mathématique de la RG (ce qui est loin d'être élémentaire).

Juste pour revenir sur le temps; si je suis parfaitement synchro avec une horloge sur Terre, et que je vais sur le Soleil, la seconde que je compterai durera plus longtemps que la seconde écoulée sur le soleil?
Un Homme vivrait donc plus vieux sur le Soleil?

Non. C'est lorsque tu mesures, sur Terre, le signal d'une seconde émis sur le Soleil que tu obtiens un peu plus d'une seconde.

Un homme vivant sur le Soleil (avec une crème solaire indice un milliard ) ne vivrait pas plus vieux. Il vivrait, allez, disons, jusqu'à 80 ans.

Mais sur Terre, en regardant cet homme là (de loin), on dirait : "ah, il a vécu 80 ans et des poussières".

C'est toujours un effet relatif.

En relativité restreinte (paradoxe des jumeaux, allongement de la durée de vie des muons atmosphériques, des particules dans les accélérateurs,...) cet effet est réciproque :
Si A se déplace à la vitesse v par rapport à B, alors :
- A regarde B et voit qu'il vieillit plus lentement (ses horloges vont moins vite que la sienne)
- B regarde A et voit qu'il vieillit plus lentement (ses horloges vont moins vite que la sienne)
En relativité générale, l'effet gravitationnel est non réciproque :
Si B est sur le Soleil et A sur Terre, alors :
- A regarde B et voit qu'il vieillit plus lentement (ses horloges vont moins vite que la sienne)
- B regarde A et voit qu'il vieillit plus vite (ses horloges vont plus vite que la sienne)

Dans les deux cas ces effets sont dû à la géométrie de l'espace-temps (car en plus d'être courbe, localement la géométrie est celle de Minkowski, l'espace est localement euclidien, mais pas l'espace-temps. Ce qui ne facilite pas la visualisation).

[NeutrinoSpace]

Merci de m'avoir éclairer sur les transformations de Lorentz!

Quand tu dis "80ans et des poussières" ça veut dire qu'il a vécu un tout petit peu plus que l'autre (et donc que l'effet est moindre) ou que c'est visuel, et qu'au final, ils vivront la même période de temps?


C'est assez complexe...