Gravity Probe B ou le frame-dragging (qui est plus correcte) donne quoi après 16 million d'années ?
Si la lumière suit des géodésiques de l'espace-temps et que dans la métrique de Kerr la lumière provenant d'étoiles est courbée (au lieu de droite dans Schwarzschild).
Après 16 million d'années de 0.000011 degré/années, l'étoile ne sera-elle pas en direction de la terre pour un satellite géodésique ?
Désolé, bonjour,
J'entends, l'étoile ne sera-elle pas en direction de la terre pour un satellite géodésique aux mesures après chaque rotation stellaire de la terre ?
Cordialement
Bonjour,
Tes questions sont assez difficiles à comprendre. Peux-tu essayer de préciser ? Par exemple que signifie "après 16 million d'années" ? Tu veux dire un frame dragging agissant sur un objet en orbite pendant 16 millions d'années ? Ou bien les conséquences d'un frame dragging qui a eut lieu il y a 16 millions d'années ? Ou encore autre chose ?
Pour le reste de ce que j'en comprend :
A noter deux petites choses
- La métrique de l'espace-temps autour de la Terre est un peu plus complexe qu'une métrique de Kerr mais ce point n'est pas capital. On peut prendre ça en première approximation.
- Ensuite la déviation de type frame dragging est infime pour la Terre et devient très vite négligeable à plus grande distance. Donc un rayon lumineux venant d'une étoile même située à 16 millions d'année lumière ne subira qu'une déviation infime totalement indétectable. Idem pour les rayons lumineux qui suivent. La position de l'étoile n'évoluera pas même pendant des millions d'années (enfin si, les étoiles, elles bougent, et en plus l'axe de rotation de la Terre bouge aussi, mais c'est un autre problème) donc non il n'y aura pas de changement de place de l'étoile.
Par contre, sur des millions ou des milliards d'années, la position de la Lune est probablement très légèrement affectée (TRES légèrement, elle est à 380000 km et l'effet est d'autant plus faible, la flemme pour faire le calcul exact). Mais c'est impossible à dire : il faudrait comparer à une situation hypothétique où la Lune ne serait pas décalée et, évidemment, difficile de mesurer une situation hypothétique.
EDIT d'autant qu'il y a des effets beaucoup plus forts : éloignement de la Lune et augmentation de sa période suite aux marées et perturbation des autres planètes.
On s'est croisé, je supprime ma remarque
Dernière modification par Deedee81 ; 05/01/2017 à 13h14.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour Deedee,
Merci pour ta réponse très intéressante qui m'a fait réfléchir.
+ ou - 16 million d'année n'a pas beaucoup d'importance, il me semble. Disons dans +16 million d'année (voir ce que cela donnera) et imaginons que l'expérience aie eu lieu il y 16 million d'année (voir ce que cela signifie pour aujourd'hui, FAIRE UN PARALLELE).
"Ensuite la déviation de type frame dragging est infime pour la Terre et devient très vite négligeable à plus grande distance. Donc un rayon lumineux venant d'une étoile même située à 16 millions d'année lumière ne subira qu'une déviation infime totalement indétectable. Idem pour les rayons lumineux qui suivent. La position de l'étoile n'évoluera pas même pendant des millions d'années (enfin si, les étoiles, elles bougent, et en plus l'axe de rotation de la Terre bouge aussi, mais c'est un autre problème ) donc non il n'y aura pas de changement de place de l'étoile."
N'est-ce pas l'explication d'une ligne d'univers au lieu d'une géodésique de l'espace-temps ?
(N.B. Concernant la lune on pourrait se poser la question après 4.5 milliard d'années)
Merci.
Je n'ai pas compris la question.Envoyé par N738139
Note qu'en l'absence de force non gravitationnelle, une trajectoire = ligne d'univers est une géodésique de l'espace-temps.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Peut-être que j'ai mal compris et que je me suis trompé.
La déviation de type frame dragging de 0.000011 degré/année, c'est la déviation entre l'observateur au sol et le satellite et non entre l'étoile et le satellite, non? Donc cette déviation après 16 million d'année est quand même de 180 degré entre le sol et le satellite, non?
La métrique de Kerr est stationnaire. Donc la direction dans laquelle un observateur immobile (dans le référentiel des coordonnées de Kerr) voit une étoile ne change pas dans le temps.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Cela signifie juste que la position du satellite sur son orbite est à pi (à l'antipode) de la position calculée en ignorant l'effet d'entraînement.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Relativement à un objet dans l'espace, il me semble que la métrique de Kerr n'est pas stationnaire. (C'est la vision de l'espace hors référentiel que l'on a usuellement qui est stationnaire). Je me trompe ?
A quoi ça sert de calculer des positions, si ce n'est pas pour nous donner l'état actuel d'un objet ? (Ou alors j'ai mal compris la phrase)
Dernière modification par N738139 ; 05/01/2017 à 15h54.
Salut,
Oui. La métrique est bien stationnaire (c'est-à-dire que les coefficients de la métrique ne dépendent pas de la coordonnées t).
EDIT ce qui ne veut pas dire qu'un objet s'approchant du trou noir va pouvoir rester stationnaire : il est inexorablement entrainé quand il entre dans l'ergosphère. Il ne faut pas confondre le caractère stationnaire de la métrique et d'objets plongés dans l'espace-temps décrit par cette métrique. Un exemple sans doute plus facile : dans le référentiel géocentrique le champ gravitationnel est statique mais un objet que l'on lâche ne reste pas statique : il tombe.
EDITbis Une idée d'analogie pour Kerr. Je n'ai pas réfléchit aux limites de l'analogie donc ça vaut ce que ça faut, c'est juste une tentative de vulgarisation. Le Frame dragging c'est comme un bateau qui approcherai d'une ile où il aurait un courant d'eau circulaire autour de l'ile. Pour une ile "Terre" le courant est extrêmement faible et si le bateau ne corrige pas sa trajectoire il arrive sur le sable avec un décalage de quelques mm par rapport à une trajectoire rectiligne. Pour une ile "Trou noir", le courant près de la plage est si fort que le bateau ne saurait pas corriger sa trajectoire, le courant va plus vite que son moteur et il touchera le sable beaucoup plus loin (un phénomène que j'ai connu en traversant le Loiret à la nage
Non, tu as raison. En général on fait un calcul pour avoir un résultat attendu, pas hypothétique. Mais :
- pour les satellites terrestres, l'effet est tellement infime que le calcul du frame dragging ne sert pas à grand chose
- lorsqu'on fait le calcul comme avec Gravity Probe c'est justement pour vérifier s'il y a frame dragging, donc on calcule la position sans le frame dragging pour comparer à ce qu'on observe
C'est un peu comme la vérification de la déviation des rayons lumineux par le Soleil. On compare la position des étoiles avec et sans le Soleil près de la trajectoire. Mais ici avec une difficulté supplémentaire : on ne sait pas faire l'essai sans le frame dragging. Donc on le calcule pour la comparaison.
Dernière modification par Deedee81 ; 06/01/2017 à 07h01.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Cette réponse de Deedee est bien en ligne avec mes interventions.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Donc si je suis bien le raisonnement :
- On calcule avec le frame-dragging (sans pour une approximation) pour les satellites
- On calcule sans le frame-dragging pour Gravity probe B et ca nous donne le frame-dragging.
Que serait le calcul si le frame-dragging n'existait pas (espace euclidien dans une hypothétique relativité galliléenne) ?
La position de Gravity probe B ne devrait pas être la même, non ?
Donc vous me dite qu'avec l'existence du frame-dragging il n'y a pas de décalage (pour un calcul sans frame-dragging) et que dans un hypothétique espace euclidien, il y a un décalage.
Ca vous paraît pas un peu bizarre ???
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 10h31.
Moi je dirais
- On calcule sans le frame-dragging pour les satellites
- On calcule avec le frame-dragging pour Gravity probe B
La correction, nous donne le frame-dragging (une meilleure position pour Gravity probe B).
Le satellite est donc bien décalé à 0.000011 degré/année en suivant Einstein et dans 16 million d'années, il sera bien décalé de 180 degré selon Einstein. Sauf que dans la réalité, ce n'est pas le cas.
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 10h41.
Bonjour,
Le but de Gravity Probe B était de mesurer le frame-dragging.
Il y a polémique sur les barres d'erreur des résultats mais en tout cas ils sont compatibles avec l'effet prédit par la RG.
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
Rien à redire. On s'était juste un peu mal compris.
Je ne ferai pas de remarque sur la toute dernière phrase car je n'ai pas eut le temps d'aller consulter les résultats de Gravity Probe et je ne veux pas dire une grosse co...
EDIT je viens d'aller voir. Effet confirmé... mais critiqué. Il faudra être patient et attendre une prochaine mission plus précise.
EDIT bis, je viens de voir le croisement avec Nicophil. Désolé.
Dernière modification par Deedee81 ; 06/01/2017 à 12h44.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Attention, je ne conteste pas le résultat de la mission qui est considéré comme un résultat positif (en général) et qui est interprété comme une démonstration du frame-dragging.
Mais si l'effet du frame-dragging est un effet effectivement sensible (ce qui semble être le cas selon l'interprétation des trous noirs), j'entends dans la réalité le satellite n'est pas à 0.000011 degré/année et ne sera pas à 180 degrés dans 16 million d'années. Parce que Gravity probe B étant un satellite géostationnaire, si l'on envoie un autre satellite dans 16 million d'années rejoindre le premier (Gravity probe B sera toujours à sa position comparée à la terre, mais aura une autre position comparé à l'étoile qu'il pointe, c'est l'effet du frame-dragging). Le nouveau satellite pointera la même étoile à l'opposé de gravity probe B, ce qui est impossible.
Parce que "SI C'ETAIT LE CAS" Gravity probe B étant un satellite géostationnaire, si l'on envoie un autre satellite dans 16 million d'années rejoindre le premier (Gravity probe B sera toujours à sa position comparée à la terre, mais aura une autre position comparé à l'étoile qu'il pointe (SON IMAGE), c'est l'effet du frame-dragging). Le nouveau satellite pointera la même étoile à l'opposé de gravity probe B, ce qui est impossible.
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 12h49.
Salut
Dans l'expérience gravity probe B, ce n'est pas la position du satellite qu'on observe, mais la variation, par rapport à une étoile guide, de l'axe des gyroscopes de haute précision qui y sont contenus.
https://einstein.stanford.edu/MISSION/mission1.html
Cordialement
Oui, la position du satellite reste la même (sans les calculs).
Si on utilisait un espace absolu, cette position serait décalée de 0.000011 degré/année par rapport au centre de la terre. Dans le cas de l'effet géodétique, c'est le gyroscope qui bouge par rapport à l'étoile pointée. Dans le cas de l'effet frame-dragging, c'est l'étoile par rapport au gyroscope (la géodésique étant courbée). Mais on ne le remarque pas à cause que l'on voit les géodésiques comme droite.
Vous êtes d'accord avec cela ?
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 13h52.
Je n'ai pas bien compris l'explication. Mais c'est la fin de la semaine, je suis peut-être fatigué. Je vais d'abord laisser les autres réponses.
De toute façon, je vais avoir fini. Donc, à lundi et bon week end
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Non
Les deux calculs diffèrent par la rotation de la Terre, nulle dans un cas, celle effective dans l'autre. Le décalage est la différence entre les deux calculs.
??? Géostationnaire ne veut pas dire fixe par rapport aux étoiles. Il n'y a pas "d'étoile qu'il pointe".Mais si l'effet du frame-dragging est un effet effectivement sensible (ce qui semble être le cas selon l'interprétation des trous noirs), j'entends dans la réalité le satellite n'est pas à 0.000011 degré/année et ne sera pas à 180 degrés dans 16 million d'années. Parce que Gravity probe B étant un satellite géostationnaire, si l'on envoie un autre satellite dans 16 million d'années rejoindre le premier (Gravity probe B sera toujours à sa position comparée à la terre, mais aura une autre position comparé à l'étoile qu'il pointe, c'est l'effet du frame-dragging). Le nouveau satellite pointera la même étoile à l'opposé de gravity probe B, ce qui est impossible.
Géostationnaire signifie avoir une période d'orbite égale à la période de rotation de la Terre. Notons que dans 16 millions d'années, la période de rotation de la Terre aura changé bien plus que les effets d'entraînement!
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Géostationnaire ou pas.
Il me semble qu'il pointe effectivement une position bien définie dans le ciel (le téléscope).
Imagine qu'il prenne des données au point X par rapport à la terre, qu'il fasse une rotation pour revenir au point X par rapport à la terre qui a tournée et reprendre de nouvelles données.
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 14h24.
NB. Je vois que le frame-dragging du satellite mesuré par Gravity probe B (0.000011 degré/année) devrait être par rapport à l'étoile. Mais il est aussi de -0.00022 arcsecondes/jour + 0.000011 degré/année = -0.000022 degré/année + 0.000011 degré/année = -0.000011 degré/année entre le sol (Nimègue) et le satellite.
Ce qui ne change rien au problème si les données sont correctes.
Dernière modification par N738139 ; 06/01/2017 à 16h32.
