La déformation de l'espace temps

[tonius]

Bonjour,

Je ne comprends pas pourquoi la schématisation de l'espace temps se fait avec une toile d'espace temps horizontale. Étant donné qu'il n'y a ni haut ni bas dans l'univers, les galaxies sont dans tout les sens... Une des seules représentation possible est que l'espace temps est partout mais alors dans ce cas la on reparle de force (mais la gravité n'est pas une force) puisque les planètes ne tournent plus dans la courbure de la toile horizontale.

Alors la je ne comprends rien.

Merci.
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[jacknicklaus]

la schématisation de l'espace temps se fait avec une toile d'espace temps horizontale.

euh, mais de quoi parles tu au juste ? Où tu as vu cette expression ?

Alors la je ne comprends rien.

alors là moi non plus.

[tonius]

Dès que l'on marque déformation de l'espace temps on tombe sur ces schémas. Comme si l'on prenait une bille que l'on laissait tourner dans un entonnoir.

[jacknicklaus]

ah ok, je vois. l'image des petites boules qui tournent en cercle sur un drap tendu, déformé par une grosse boule lourde au centre du drap.


bon, c'est juste une image, très imparfaite. Elle prétend donner une idée de ce qui se passe si l'espace avait 2 dimensions, et qu'en se placant au niveau d'une fourmi sur le drap, celle ci constate la rotation des boules. L'idée est de faire comprendre que c'est la géométrie du drap qui impose le mouvement, et non pas une force centrale.

ca vaut ce que ca vaut, et bien sûr ca ne prétend en rien que "l'espace temps se fait avec une toile d'espace temps horizontale". Il faut se méfier des images de vulgarisation et les prendre pour ce qu'elles sont : des images.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

Dès que l'on marque déformation de l'espace temps on tombe sur ces schémas. Comme si l'on prenait une bille que l'on laissait tourner dans un entonnoir.

C'est juste une image en 2 dimensions de ce qui se passe en réalité en 3 dimensions et qu'on ne peut pas représenter.
Si on ajoute le temps, on peut encore moins représenter la structure de l'espace-temps.

Bref, il ne faut pas réfléchir et essayer de tirer des conclusions à partir de ces images très simples.

EDIT: croisement avec Jackniklaus

[tonius]

L'idée est de faire comprendre que c'est la géométrie du drap qui impose le mouvement, et non pas une force centrale

D'accord mais le drap ne se déforme pas tout seul il faut bien qu'une masse entre en jeu ? C'est ça que je ne comprends pas la géométrie de la toile fluctue en fonction de l'endroit ou la masse de l'astre est appliquée ?

PS: Désolé ça doit être simple pour vous mais malgré le fait que je n'ai certainement pas les capacités intellectuelles. Ma curiosité me pousse au bout de mes réflexions.

[jacknicklaus]

D'accord mais le drap ne se déforme pas tout seul il faut bien qu'une masse entre en jeu ?

absolument, c'est tout à fait çà.

on ne peut le dire mieux que l'immense Physicien J.A. Wheeler :

"La masse dit à l'espace-temps comment se courber, l'espace-temps dit à la masse comment se mouvoir."

[tonius]

"La masse dit à l'espace-temps comment se courber, l'espace-temps dit à la masse comment se mouvoir."

Une métaphore en 2 dimensions pour voir si j'ai bien compris. On prend un drap tendu avec un certaine angle sur lequel on place une bille. la masse de la bille roule sur le drap incliné et donc "La masse dit au drap comment se courber" et "le drap dit à la masse comment se mouvoir" car la masse est obligé de dévalée la pente.

Cette métaphore tient la route ?

[Sethy]

Une métaphore en 2 dimensions pour voir si j'ai bien compris. On prend un drap tendu avec un certaine angle sur lequel on place une bille. la masse de la bille roule sur le drap incliné et donc "La masse dit au drap comment se courber" et "le drap dit à la masse comment se mouvoir" car la masse est obligé de dévalée la pente.

Cette métaphore tient la route ?

Richard Taillet l'explique bien dans ses vidéos et en particulier dans celle-ci (voir à la 40ème minutes) : http://podcast.grenet.fr/episode/cours-13-3/

L'ensemble du cours est disponible (25x2h) et répond à pas mal de questions : http://podcast.grenet.fr/podcast/cou...26&chrono=anti

[jacknicklaus]

On prend un drap tendu avec un certaine angle sur lequel on place une bille. la masse de la bille roule sur le drap incliné et donc "La masse dit au drap comment se courber" et "le drap dit à la masse comment se mouvoir" car la masse est obligé de dévalée la pente. Cette métaphore tient la route ?

j'exposerai le sujet un peu différemment. je colle d'entrée de jeu une étiquette : "Attention haute dose de métaphore, l'abus de métaphore nuit gravement à la compréhension".

Soit un drap doublé, vide, sauf une fourmi minuscule entre les deux draps. Elle ne peut mesurer sur son monde que deux dimensions, ce qu'elle fait consciencieusement en tracant un beau quadrillage sur le drap.

épisode 1 : espace vide
Une légère balle de ping pong est posée sur le drap bien plat et bien tendu, et une petite pitchenette l'envoie rouler. la fourmi, qui ne connait rien de ces circonstances externes à son monde, mesure toutefois le passage de la balle de ping pong, et observe grâce à ses quadrillages que la balle roule en ligne droite. la fourmi fait de la géométrie sur son espace et constate que la somme des angles d'un triangle fait partout 180°

épisode 2 : espace avec une masse
Une boule de pétanque est posée, immobile, au centre du drap. Celui ci se creuse, et la boule de pétanque s'immobilise au centre du drap qui maintenant à une forme d'entonnoir. "la masse dit à l'espace comment se courber".

épisode 3 : à nouveau, une balle de ping-pong est propulsée sur le drap, et la trajectoire observée par la fourmi. A sa surprise, le trajectoire est courbe. "L'espace-temps dit à la masse comment se mouvoir". Si la balle a été propulsée de façon adéquate, la balle peut même se mettre à tourner autour d'un centre. la fourmi peut :
1) si elle est Newton, postuler l'existence d'un force centrale qui capture la balle de ping pong
2) si elle est Einstein, postuler que son espace-temps (le drap) est courbe. ce qu'elle peut vérifier directement en mesurant qu'à certains endroits, la somme des angles d'un triangle tracé sur le drap s'éloigne de la valeur attendue 180°

[tonius]

à nouveau, une balle de ping-pong est propulsée sur le drap, et la trajectoire observée par la fourmi. A sa surprise, le trajectoire est courbe. "L'espace-temps dit à la masse comment se mouvoir". Si la balle a été propulsée de façon adéquate, la balle peut même se mettre à tourner autour d'un centre

D'accord j'y vois un peu plus clair. Donc en gros si je comprends bien il faut plus chercher à calculer, vérifier, experimenter que de s'imaginer la conclusion visuelle de ce qui se passe ?

Donc si on veut quand même se représenter en 3D une image simpliste de vulgarisation de l'espace temps il faudrait voir l'espace temps comme une sorte de liquide qui englobe toutes les masses de l'univers, et qu'il y est des courants dans ce liquide pour faire se mouvoir les masses. Sauf que dans ce cas en 3D on reparlerai de force car une masse ne tournerait plus autour d'une autre comme dans un entonnoir étant donné que l'espace temps est présent tout autour des masses (c'est cela que j'ai du mal à m'imaginer) ?

[tonius]

Bonjour,

Je viens de comprendre que ma façon de pensée est erronée. Et que l'analogie de la toile est fausse car elle implique une force de gravité et qu'il s'agit donc d'un raisonnement circulaire avec les lois de newton.

Donc si je comprends mieux la matière déforme l'espace-temps en lui donnant une courbure positive. Mais ça voudrait dire que chaque masse est au centre d'une sphère espace temps et qu'en dehors de cette sphère il n'y est rien ? Et comment expliquer les trajectoires elliptiques des planètes et les excentricités orbitales ?

Merci.

[invite54165721]

pn peut considérer également que l'energie impulsrion est un nom qu'on donne a la forme de la courbure. l'équation d'einstein indique que le terme de gauche est égal au terme de droite, celui de gauche parle de courbure et celui de droite de l'energie impulsion de la matiere;
ce n'est pas plus la matiere qui courbe l'espace temps que la courbure qui crée la matiere;
On parle de la meme chose,