Vulgarisation de la RG

[invite563547f9]

Bonjour,

En écoutant des vulgarisation de la relativité générale, j'ai essayé de me demander pourquoi le fait que la gravité se représente comme une déformation de l'espace-temps change tant que ça à ses prédictions. Je sais qu'elle diverge de la gravité Newtonienne sur d'autres points, mais je me demande : pourrait-on représente exactement la gravité newtonienne avec des déformation de l'espace-temps ?

Je me pose cette question pour savoir qu'est-ce qui a poussé Einstein, en partant de ses postulats, à penser que des déformations de l'espace-temps seraient plus propices, et qu'il fallait rejeter l'idée que la gravité était une force (en dehors du fait que ça a le mérite d'éliminer la coïncidence de la proportionalité entre masse inertielle et masse grave).

Je n'ai jamais pris de cours de RG ni de RR, et pour l'instant je n'ai largement pas le bagage mathématique suffisant pour le faire, donc j'ai bien conscience que je vais peut-être dire n'importe quoi, que je ne vais pas pouvoir fondamentalement comprendre cette théorie et peut-être même ces concepts de base. J'essaie juste de comprendre les grandes idées et ce qui a poussé son créateur à les avoir.

Merci beaucoup !
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[inviteec0d6e6f]

Bonjour,

En écoutant des vulgarisation de la relativité générale, j'ai essayé de me demander pourquoi le fait que la gravité se représente comme une déformation de l'espace-temps change tant que ça à ses prédictions. Je sais qu'elle diverge de la gravité Newtonienne sur d'autres points, mais je me demande : pourrait-on représente exactement la gravité newtonienne avec des déformation de l'espace-temps ?

Tout dépend du domaine de l’expérience.
Si elle se situe en deçà des effets relativistes, newton est suffisamment précis.
exemple : tu pèses bien tes courses au marché en kg et non en calcul de déformation de l'espace temps.

Même en astrodynamique (corps célestes et engins spatiaux), Newton suffit, par exemple.
C'est quand on approche les vitesses ou les densités relativistes que Newton perd les pédales, ce qui reste finalement des cas "extrêmes" en astrodynamique.
Mais quand on atteint ces valeurs, Newton n'est plus valable, il ne faut donc pas tenter de l'appliquer, c'est un viol de son domaine de validité qui donne des résultats faux, par nature.
Il n'est donc pas adéquat de tenter de le faire.

Sans vouloir te faire la leçon mais pour t'aider à avancer : cette tentative est souvent symptomatique d'une connaissance trop imparfaite de la démarche scientifique qui stipule qu'une théorie à un domaine de validité et qu'il faut savoir s'y tenir, donc apprendre à le connaitre avant tout.
En gros : "jusqu’où cette théorie s'applique-t-elle ?"
C'est l'un piliers de la démarche scientifique qu'il est impératif de respecter.
Qui fait gagner beaucoup de temps dans son apprentissage d'une discipline scientifique.

[Matmat]

Bonjour,

En écoutant des vulgarisation de la relativité générale, j'ai essayé de me demander pourquoi le fait que la gravité se représente comme une déformation de l'espace-temps change tant que ça à ses prédictions. Je sais qu'elle diverge de la gravité Newtonienne sur d'autres points, mais je me demande : pourrait-on représente exactement la gravité newtonienne avec des déformation de l'espace-temps ?

une déformation de l'espace temps affecte tout son contenu , qu'il ait ou n'ait pas de masse, donc on ne peut pas représenter la gravité newtonienne par des déformation de l'espace-temps puisque d’après les équations de Newton il faut qu'un corps ait une masse pour être affecté par la gravitation .

[invite563547f9]

#2 : je comprends ce qui a pu te faire penser dans mon message que je croyais que les théories étaient faites dans l'abstrait, mais je conçois au moins vaguement ce que nécessite de concevoir un modèle de la "réalité". C'est d'ailleurs ce que je me demande, quelle observation de la réalité ou alors quel postulat (venant j'imagine d'un mélange d'une observation de la réalité et d'une intuitition) a pu faire penser qu'une déformation de l'espace-temps serait un modèle plus fidèle des observations que la gravité de Newton (plus fidèle dans certaines circonstances, en tout cas, dans d'autres ce n'est apparemment pas notable). On avait pas pu observer que des énormes masses pouvaient "dévier" la lumière, si ?

3# : d'accord ! Du coup, ça rejoint ce que je dis plus haut.

Merci !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Historiquement c'est venu du fait que la théorie de Newton est incompatible avec la relativité restreinte. Einstein avait déjà travaillé sur la formulation relativiste de la mécanique, la gravitation était la suite logique;
Il s'est vite rendu compte qu'il y avait un problème. La gravité même est incompatible avec la relativité restreinte.
J'ai bien détaillé ces étapes ici :
http://fr.scribd.com/doc/172972696/I...e-generale-pdf
Tu peux lire sans crainte les premières sections sur les fondements, c'est "quasi" vulgarisé.

On vérifie alors facilement, en utilisant cette incompatibilité ainsi que le principe d'équivalence, qu'une formulation géométrique de la gravitation est possible et même souhaitable. C'est alors que qu'a fait Einstein à l'aide de la géométrie riemannienne (et l'aide de son ami Grossmann, mathématicien, car les variétés différentiables et le calcul tensoriel ne faisait pas vraiment partie du bagage des physiciens à l'époque).

EDIT si tu as des problèmes d'accès ou si tu dois payer, fait moi signe par MP, j'enverrai le document par mail.

[mach3]

pourrait-on représente exactement la gravité newtonienne avec des déformation de l'espace-temps ?

oui, ça s'appelle la théorie de Newton-Cartan. En utilisant un certain type d'espace-temps (pas évident d'en dire plus sans dire des gros mots), et en utilisant les mêmes outils mathématiques que dans la RG, on peut reformuler la théorie de Newton avec des "déformations de l'espace-temps". Cette théorie "rénovée" qu'est Newton-Cartan, donne les mêmes prédictions que la vieille théorie de Newton (logique vu que le but de l'exercice de Cartan était de reformuler la théorie de Newton dans le cadre mathématique de la RG), et ces prédictions ne sont pas conformes aux observations (précession du périhélie de Mercure, déviation des rayons lumineux par les masses, décalage d'Einstein, pour ne citer que les plus "célèbres"). Sans parler du fait, que tout comme la vieille théorie de Newton, elle est incompatible avec le cadre de la relativité restreinte.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Pour être sûr d'être compris, insistons sur un point.

en utilisant les mêmes outils mathématiques que dans la RG

Il s'agit bien des mêmes outils mais ce n'est pas la RG !!!! En particulier la signature de la métrique est euclidienne.
Mais il s'agit bien de variétés différentiables avec métrique et tout le tintouin, tout comme en RG.

Ce qui explique que ce n'est pas contradictoire avec :

tout comme la vieille théorie de Newton, elle est incompatible avec le cadre de la relativité restreinte.