Le temps, la masse, la gravité

[invite741b54dd]

pas très clair tout ça !

comme toute la physique quand on se contente de mots au lieu d'équations.

qu'il convient peut être par remplacer par "observables inopérantes" !

je ne sais pas ce que vous appelez "observable opérante (ou pas)" car cela n'a aucune définition scientifique et me semble finalement encore moins précis que la notion d'émergence même si elle est, il est vrai, un fourre-tout.

Néanmoins, en LQG ou en théorie des cordes, il n'y a pas plus d'espace-temps qu'il n'y a de température quand vous vous intéressez à la mécanique d'un point matériel unique. Il y a évidemment certaines propriétés que nous attribuons à l'espace ou au temps qui survivent plus ou moins, en ce sens où elles apparaissent dans les postulats, mais pas l'espace-temps tel qu'on le modélise en relativité. Je ne disais rien de plus ni de moins par cette phrase.
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[invite51d17075]

comme toute la physique quand on se contente de mots au lieu d'équations.

je ne pense pas être concerné par cette remarque. ( pense pas être totalement nul en maths et en physique )
d'ailleurs si tu lis le lien que j'ai mis, tu y verra que cette notion a un sens.
sens qui me semble plus approprié que le fourre tout "d'émergence" ( comme tu le reconnais toi même )

[invite46b4a9f3]

Mais en relativité générale, le principe d'équivalence dit qu'en chaque endroit on peut trouver un référentiel dans lequel il n'y a pas de champ de gravitation, ce qui veut dire un référentiel dans lequel il n'y a aucune énergie du champ en ce point. Et comme c'est vrai en tout point, l'énergie du champ gravitationnel existe de manière globale mais pas de manière locale.

Euh... ça serait possible de reformuler stp ? ^^

"on peut trouver" et "vrai en tout point" semblent contradictoires ... Je comprends : Il y a des zones vides de champ ET il n'y a aucune zone de champ

[invite741b54dd]

je ne pense pas être concerné par cette remarque.

je n'ai jamais dit que je parlais de vous

( pense pas être totalement nul en maths et en physique )

je n'en sais rien et je me garderais bien de juger. Mais vous vous prononcez sur l'émergence en gravitation quantique sans rien y connaître apparemment. Je vous ai dit ce que l'on entend en général par ce terme dans ce contexte et c'est un sens suffisamment précis qui n'est pas restreint à la petite communauté de ce forum.

d'ailleurs si tu lis le lien que j'ai mis, tu y verra que cette notion a un sens.

sur ce forum peut-être, mais pas ailleurs. Et je n'ai pas le temps d'aller lire une longue discussion qui n'a rien à voir avec celle dans laquelle je regrette à présent d'être intervenu. Ce qui concerne la conservation de l'information est un sujet totalement différent.

Euh... ça serait possible de reformuler stp ? ^^ "on peut trouver" et "vrai en tout point" semblent contradictoires ... Je comprends : Il y a des zones vides de champ ET il n'y a aucune zone de champ

en simplifiant un peu mais gardant les idées principales, on pourrait dire : le principe d'équivalence énonce qu'en chaque point de l'espace-temps, il existe un observateur qui peut dire "ici et à cet instant, le champ gravitationnel a une valeur nulle", mais tous les observateurs ne seront pas d'accord sur ce fait. Si l'énergie, ou plutôt sa densité, avait une "véritable" valeur en un point donné, elle ne devrait pas dépendre de l'observateur. Donc l'énergie gravitationnelle n'a pas de valeur bien définie en un point donné de l'espace, et ceci est vrai en tout point : en aucun point il n'y "véritablement" de l'énergie gravitationnelle. Pourtant, elle a une valeur globale bien définie et existe donc globalement.

[invite46b4a9f3]

en chaque point de l'espace-temps, il existe un observateur qui peut dire "ici et à cet instant, le champ gravitationnel a une valeur nulle"

Cette situation est impossible puisque l'observateur existe , donc il génère un champ gravitationnel ^^ mais je suppose que l'observateur en question est immatériel pour les besoins de l'expérience de pensée ?

mais tous les observateurs ne seront pas d'accord sur ce fait

ok , c'est vérifié dans ma remarque précédente ^^

Si l'énergie, ou plutôt sa densité, avait une "véritable" valeur en un point donné, elle ne devrait pas dépendre de l'observateur.

euh... c'est évident mais dans ce contexte je ne sais pas quoi en penser ...

Donc l'énergie gravitationnelle n'a pas de valeur bien définie en un point donné de l'espace, et ceci est vrai en tout point : en aucun point il n'y "véritablement" de l'énergie gravitationnelle. Pourtant, elle a une valeur globale bien définie et existe donc globalement.

Je n'ai toujours pas compris

On est bien en RG là ? Tu ne fais pas intervenir de la mécanique quantique dans ton explication ? Parce que si c'est le cas , je ne suis pas prêt de comprendre ^^

A moins que tu as tellement simplifié que c'est difficilement compréhensible ?

[Deedee81]

Salut,

Du coup c'est bien plus subtil que vous ne semblez le croire

si, si, je sais.
Mais je voulais pas risquer de compliquer et d'introduire encore plus de confusion pour Titou19
Mais je te remercie pour tes explications plus précises/approfondies et qui ont dû demander du temps de rédaction

Cette situation est impossible puisque l'observateur existe , donc il génère un champ gravitationnel ^^ mais je suppose que l'observateur en question est immatériel pour les besoins de l'expérience de pensée ?

En relativité générale (voir par exemple le livre Gravitation) on parle de particule/observateur test. Supposé suffisamment petit et peu massif pour être considéré (For all practical purpose, à la précision des mesures près) ponctuel et sans masse.

On est bien en RG là ? Tu ne fais pas intervenir de la mécanique quantique dans ton explication ? Parce que si c'est le cas , je ne suis pas prêt de comprendre ^^
A moins que tu as tellement simplifié que c'est difficilement compréhensible ?

Il a raison. Il se fait que le champ gravitationnel porte bien une énergie. Malheureusement pour des raisons techniques on ne sait pas la définir localement.
Plus exactement on peut définir un pseudo-tenseur énergie-impulsion pour le champ gravitationnel, analogue au tenseur énergie-impulsion de la matière.

(quelqu'un a un lien ? Il est dans Gravitation, mais j'aurais bien voulu donner un lien sur sa définition du pseudo tenseur énergie-impulsion)

Mais grosse surprise : ce n'est pas un tenseur (d'où le "pseudo"), il est n'est pas invariant sous des changements de repères et donc ne traduit pas une véritable quantité physique intrinsèque.
(techniquement c'est lié au fait que le symbole de Christoffel, qui décrit les "déformations" dues à la courbure, comme lors du transport parallèle quand on parcourt ou boucle et où l'objet a tourné, voir http://fr.scribd.com/doc/172972696/I...e-generale-pdf où je décrit ça en détail, lui-même n'est pas un tenseur)

Il n'y a que trois cas où on peut définir un énergie du champ gravitationnel sans ambiguité :
- A la limite classique, c'est l'énergie potentielle de gravitation, newtonienne, archi classique
- Si tu as un corps massif, bien isolé, dans un espace asymptotiquement plat (au moins en première approximation, à une "certaine distance du corps"). Dans ce cas, la masse/énergie totale est donnée par les lois de Kepler. Et cette énergie totale contient celle de la matière + le champ gravitationnel (loin d'être négligeable pour des objets comme des étoiles, cette énergie est d'ailleurs négative !!!! C'est une énergie de liaison gravitationnelle)
- Pour les ondes gravitationnelles, qui transportent de l'énergie, le pseudo-tenseur permet de décrire ce transfert d'énergie, c'est surtout là qu'il est utilisé

Il ne faut pas s'étonner de tout ça. L'énergie est la quantité localement conservée associée (théorème de Noether) à l'invariance sous les translations dans le temps.
Aucun soucis en espace-temps plat. Mais en présence d'un espace-temps courbe, on peut s'attendre à des soucis et à ne retrouver un résultat sensé que dans certaines approximations (par exemple l'espace asymptotiquement plat dont je parlais ci-dessus justement, ou la limite classique)

[invite51d17075]

je n'en sais rien et je me garderais bien de juger. Mais vous vous prononcez sur l'émergence en gravitation quantique sans rien y connaître apparemment.

Ha bon ! sur les deux points.????
tant mieux pour vous si vous pensez que je suis ignare dans ces domaines.
j'ai juste dit que le mot "émergence" était sujet à confusion.

[mach3]

(quelqu'un a un lien ? Il est dans Gravitation, mais j'aurais bien voulu donner un lien sur sa définition du pseudo tenseur énergie-impulsion)

je me souviens d'une belle intervention d'Universus :

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post5213943

Bonjour,



Je ne me suis pas spécialisé en relativité générale, n'ayant même pas vraiment pu lire sur le sujet depuis trois ans, ce qui me cause un certain désarroi (et ce d'autant plus quand on me dirige vers des sujets aussi intéressants que celui dont vous parlez). Je n'ai en particulier jamais étudié le pseudo-tenseur de Landau et Lifshitz et je n'ai pas leur livre à ma disposition. Cet article wikipedia ne me semble pas trop mal cependant ; j'ai aussi rapidement lu les passages du livre de Wald faisant allusion à ce pseudo-tenseur et aux problématiques auxquelles il est lié. Je peux donc commenter un peu ce sujet, misant sur le fait qu'un non-initié (ce que je suis ici) est parfois extraordinairement perceptif ! (Je me croise les doigts !)

Tout d'abord, notons que la considération de ce pseudo-tenseur est quelque peu indépendante a priori à la problématique (un peu vague) que je soulignais, à savoir « la gravitation doit-elle contribuer explicitement au tenseur énergie-impulsion intervenant dans l'équation d'Einstein ? » La vérification du point 3 effectuée sur la page wikipedia rend tout à fait clair que le pseudo-tenseur de Landau et Lifshitz (avec la vocation que lui donnait ses auteurs) est différent du tenseur énergie-impulsion de la matière et des autres champs. En d'autres termes, ce (pseudo-)tenseur énergie-impulsion n'est pas celui qui intervient dans l'équation d'Einstein. C'est différent de ce que Mannheim me semblait soutenir et du « débat » auquel il faisait allusion (et conséquemment auquel j'ai aussi fait allusion).

En ce qui a trait à la conservation de l'énergie-impulsion, je pense qu'il y a une question de point de vue en jeu ici. L'équation d'Einstein implique une conservation « invariante » ou « géométrique » du tenseur d'énergie-impulsion usuel : puisque . Cette loi de conservation s'exprime aussi ; cela suggère fortement qu'un « tenseur » doit être « pseudo » afin que , puisque les symboles de Christoffel sont « pseudos » aussi.

Nous voyons ainsi que la loi de conservation « invariante » implique en général qu'il n'y a pas de loi de conservation « en coordonnées » dans les régions où le tenseur énergie-impulsion ne s'annule pas identiquement. Indirectement, cette non-conservation est une conséquence de l'utilisation d'une métrique plate fictive associée aux systèmes de coordonnées choisi ; la différence entre la vraie métrique et cette fausse métrique s'interprète comme un champ physique (gravitationnel) dans cette carte et le (pseudo-)tenseur de Landau-Lifshitz mesure l'énergie-impulsion de ce champ. L'aspect « pseudo » provient du choix arbitraire de coordonnées et, conséquemment, de la scission de la métrique en « métrique plate de fond » + « champ gravitationnel perçu ». En fait, comme le fait remarquer Wald, toutes ces considérations transportent dans le contexte général de la RG ce qui se fait fréquemment dans l'étude de la gravitation linéarisée comme perturbation de la métrique de Minkowski.

Remarque : Landau et Lifschitz ont raison de dire que leur pseudo-tenseur dépend du système de coordonnées. Juste en regardant la première expression de donnée dans la page wikipedia, un changement de coordonnées préserve la forme du premier terme, mais transforme le second terme en quelque chose de la même forme plus quelque chose d'ordre. Cela montre que cette expression dépend du système de coordonnées. Ceci dit, si le changement de coordonnées laisse invariant un observateur inertiel, le point 4 montre que l'observateur ne perçoit pas ponctuellement d'énergie gravitationnelle qu'importe le système de coordonnées qu'il choisit (entre le premier et le second) ; c'est au-delà de son voisinage infinitésimal que le changement se fait sentir, pour ainsi dire parce qu'il n'interagit plus avec les mêmes observateurs inertiels qu'avant, ce qui modifie sa compréhension du « champ gravitationnel » avoisinant.

Incorrigible que je suis, je profite de l'occasion afin de dériver un peu vers une réponse/critique de propositions faîtes précédemment dans le fil.

En un sens, étant donné un système de coordonnées, le (pseudo-)tenseur de Landau-Lifschitz fait apparaître explicitement les phénomènes gravitationnels cachés dans l'équation d'Einstein ; la théorie s'occupait avant de la gravité d'elle-même, le choix de coordonnées nous oblige à considérer la gravité explicitement. D'un point de vue mathématique, c'est du pareil au même. D'un point de vue physique cependant, il ne m'apparaît pas clair comment réaliser un système de coordonnées un tant soit peu quelconque. Oui je peux utiliser une règle avec une graduation logarithmique, oui je peux utiliser pour horloge un sablier aux grains de tailles diverses, tout ça me permet d'étiqueter tous les événements distinctement ; mais la métrique plate que j'en déduis est ad hoc. Ayant des étalons foncièrement différents en des événements différents, je complique immensément la comparaison des phénomènes physiques en divers événements : en un événement, la vitesse de la lumière est de 1 [unité logarithme]/[grain de sable tombé], en un autre elle est de 140 milliards. En ayant un tel système de coordonnées, j'interprète ce qu'est la gravité en rapport à mes choix arbitraires plutôt que par son inter-relation avec les autres phénomènes physiques. Ça me permet de décrire ce qui se passe, mais je ne saisi pas plus ce qu'est l'essence de la gravitation, ni de grand chose d'autre d'ailleurs...

Désolé, je n'ai pas le temps (ni probablement le talent) pour écrire une réponse plus intelligible...

Cordialement,

Universus

[Deedee81]

Salut,

je me souviens d'une belle intervention d'Universus :

Merci beaucoup. Je ne m'en souvenais pas du tout.

[invite64eb54cd]

Si j'ai lancé ce sujet, c'est qu'il y a une forte ressemblance entre se trouver dans le temps et la chute libre sans frottement dans l'espace. Dans le temps on ne peut pas revenir en arrière ni éviter que le futur n'arrive. Quand on est chute libre sans frottement on ne peut pas revenir en arrière puisque la gravité nous entraîne vers le sol et on ne peut pas éviter les "obstacles" éventuels qui arrivent puisqu'il n'y a pas de frottement. C'est une métaphore pour se représenter le temps avec une situation spatiale. C'est peut être anecdotique et bête mais c'est parlant je trouve.

[pm42]

Variante de https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6211581

Ce genre d'image est vraiment à double tranchant et perso, je pense qu'il vaut mieux éviter.

[florentp85]

Bonjour à tous. Nouveau sur le forum, j'espère ne pas dire ni faire trop de conneries. Déjà j'espère que je fais bien de reprendre cette discussion plutôt que d'en commencer une nouvelle, initialement je me pose des questions quant à la relation entre espace-temps et matière-énergie (je me dis que ce n'est pas trop hors-sujet avec la questionn initiale posée par Titou19). Et donc en découvrant les différentes interventions j'étais surpris par une des tiennes Deedee81 :

Un point important dans les théories modernes comme la relativité générale c'est qu'elles sont indépendantes de l'arrière-plan
(en termes barbares : "invariantes par difféomorphisme").
Ca signifie que :
- il n'y a pas de scène de théâtre préexistante sur laquelle serait disposée les objets
- l'espace-temps est purement relationnel, il traduit les relations métriques entre objets/événements

En fait j'avais interprété l'inverse en regardant une vidéo de vulgarisation scientifique (qui paraissait ne pas dire trop de conneries ; ça datait de 5 ou 10 ans je crois), qui semblait justement évoquer une scène de théâtre, non statique, mais bien réelle (l'espace-temps), en toile de fond à la matière et à l'énergie. Et si je ne me trompe pas ils parlaient de l'énergie du vide se traduisant notamment par l'effet Casimir qui pousse l'une contre l'autre 2 plaques parrallèles et très proches, plongées dans un vide poussé. En gros si le vide a de l'énergie c'est bien que l'espace-temps en tant que "support de ce vide" n'est pas rien en lui-même. Précision : je dis peut-être de grosses conneries, c'est le souvenir lointain que j'ai de mon interprétation de cette vidéo ; en tous cas j'avais retenu que l'espace-temps existait en lui-même, indépendamment de la matière.

Après j'avoue que l'idée d'un espace-temps dépendant intrinséquement de la matière me séduit particulièrement (mais ça ça n'a rien de scientifique...). et peut-être que les choses sont justement différentes pour la mécanique quantique et pour la RG. Si vous voulez bien m'éclairer... Merci

[Deedee81]

Salut,

Après j'avoue que l'idée d'un espace-temps dépendant intrinséquement de la matière me séduit particulièrement (mais ça ça n'a rien de scientifique...). et peut-être que les choses sont justement différentes pour la mécanique quantique et pour la RG. Si vous voulez bien m'éclairer... Merci

Non, il y a bien un fort lien, entre l'espace-temps et son contenu. C'est justement pour ça que l'on ne peut pas considérer l'espace-temps comme une scène de théâtre pré-existante sur laquelle on déposerait les objets. Les deux sont intimement liés et c'est aussi pour ça qu'on peut considérer l'espace-temps comme purement relationnel.

Et évitons d'y ajouter le quantique, c'est déjà assez compliqué comme ça !
(un petit mot quand même : le vide quantique est invariant de Lorentz)

[florentp85]

Merci Deedee81.

Et pourrais-tu aller + loin dans les précisions ou ça deviendrait trop compliqué ?? Je pensais que les liens reconnus entre matière/énergie et espace-temps se limitaient essentiellement aux théories d'Einstein sur "les relativités" restreinte et générale...

[Sethy]

Si j'ai lancé ce sujet, c'est qu'il y a une forte ressemblance entre se trouver dans le temps et la chute libre sans frottement dans l'espace.

Il y a bien une autre grandeur physique qui croit sans cesse, comme le temps et c'est l'entropie.

Assez étrangement, tant le relativité que le mécanique quantique intéresse beaucoup de monde alors qu'être à proximité d'un trou noir, se balader à la vitesse de la lumière ou dans l'infiniment petit est bien plus rare qu'être confronté aux conséquences de la thermo.

Ca restera une énigme pour moi.

[Deedee81]

Salut,

Et pourrais-tu aller + loin dans les précisions ou ça deviendrait trop compliqué ?? Je pensais que les liens reconnus entre matière/énergie et espace-temps se limitaient essentiellement aux théories d'Einstein sur "les relativités" restreinte et générale...

En relativité restreinte, l'espace-temps est fixe et imposée, c'est l'espace-temps de Minkowski.

Par contre, le lien matière/énergie <-> espace-temps, oui, tu as raison, c'est bien la relativité générale..... ou ses prolongements (théorie quantique des champs en espace-temps courbe ou plutôt son extension à la gravité quantique semi-classique, plus la bonne vingtaine de théories en gravité quantique ou centaine, ça dépend comment on compte ).

[florentp85]

Merci encore Deedee81 pour ta patience et tes réponses claires.

Je me permets d'en abuser encore un peu...

Tu écris :

En relativité restreinte, l'espace-temps est fixe et imposée, c'est l'espace-temps de Minkowski.

En relativité restreinte, j'avais retenu que pour un observateur fixe, sa perception des dimensions de temps et d'espace vis-à-vis d'un objet mobile évoluerait à mesure que la vitesse de cet objet s'approche de la constante c (vitesse de la lumière dans le vide). En quoi cette évolution de sa perception serait différente par nature de celle d'un observateur soumis à aucune gravité/accélération, vis-à-vis d'un objet soumis à une gravité/accélération qui évoluerait avec le temps, selon les principes de la relativité générale ? Pour faire court qu'y a-t-il d'intrinséquement différent entre relativité restreinte et relativité générale, qui ferait que le lien entre matière/énergie et espace-temps ne serait pas de même nature, selon que l'une ou l'autre théorie s'applique ? (je précise que j'y connais quasi-rien en relativité générale, donc ma question est peut-être stupide...)

[mach3]

La relativité générale s'applique en général, d'où son nom. L'espace-temps de la relativité générale est courbe et la courbure est lié au contenu en énergie-impulsion (dont la masse), c'est l'équation d'Einstein.

Cependant, de la même manière que quand on zoome sur une sphère (dont la surface est décrite par de la géométrie non-euclidienne), celle-ci ressemble de plus en plus à un plan (décrit par la géométrie euclidienne), quand on zoome suffisamment sur l'espace-temps, il paraît "plat", et la relativité restreinte y est une bonne approximation.
Pour une situation et une exigence de précision données, on peut toujours choisir un petit bout d'espace-temps, faire l'approximation qu'il est plat et y appliquer la relativité restreinte (et c'est d'ailleurs uniquement ainsi qu'on utilise la relativité restreinte en pratique car il n'existe pas de situation sans courbure dans le monde réel mais seulement des situations pour lesquelles la courbure est négligeable si on ne veut pas trop de précision et qu'on se limite à de petites distances et durées).

Le fait que localement on puisse faire comme si l'espace-temps est plat est lié à ce qu'on appelle principe d'équivalence :
- une chute libre dans un champ de gravitation est équivalente à un mouvement rectiligne uniforme hors de tout champ de gravitation
- l'immobilité dans un champ de gravitation (au sens d'un objet posé au sol) est équivalente à un mouvement uniformément accéléré hors de tout champ de gravitation
(Note: en toute rigueur ce n'est valable qu'en un point).

Ainsi certains effets comme le décalage d'Einstein peuvent s'expliquer en relativité restreinte (en approximation). La relativité restreinte prédit que dans une fusée en mouvement uniformément accéléré, l'arrière parait au ralenti vu de l'avant alors que l'avant parait accéléré vu de l'arrière.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Complément en inversant le sens de la lorgnette

La relativité générale s'applique en général, d'où son nom.

Ou pour le dire dans l'autre sens : la relativité restreinte est restreinte aux référentiels galiléens (référentiels à vitesse constante et où les lois de Newton s'appliquent).

Mais la relativité générale ne se contente pas de généraliser la relativité restreinte aux référentiels accélérés. En relativité restreinte l'espace-temps est plat (dans le sens que par un point passe et une seule droite parallèle à une autre droite). Mais Einstein s'est vite rendu compte que c'était incompatible avec la gravité. Cette démonstration est même assez facile, elle est dans le livre Gravitation et j'en donne une version en français ici : http://fr.sci.physique.narkive.com/A...ite-restreinte
avec quelques notes perso et écrite du temps où je ne connaissais pas encore Futura (la préhistoire quoi Non, je rigole à peine, quelques années plus tôt il n'y avait même pas de connexion câblée entre France et Belgique et quand je faisais un "route" pour avoir par où passait mes paquets IP, ils passaient pas les Pays Bas, à cette époque je travaillais sur un noeud internet terminal à Mons !!!!).

Il faut donc passer à des espace-temps courbe et le lien avec la RR se fait alors comme mach3 l'a expliqué.

Notons qu'on fait souvent un mixe de RR et RG en première approximation. Ainsi, lorsque l'on parle des effets relativistes sur le GPS on donne souvent :
- le ralentissement des horloges dû à la vitesse (effet RR)
- l'accélération des horloges due à l'altitude (effet RG, redshift gravitationnel)

En fait, il s'agit d'une description pure RR, le redshift gravitationnel étant juste une conséquence de la conservation de l'énergie (voir le lien ci-dessus).
Une véritable analyse en RG donne directement l'effet complet (incluant les deux effets ci-dessus), mais c'est plus compliqué. On peut le fait par analyse des trajectoires dans une géométrie de Schwartzchild (c'est suffisant en première approximation bien que l'espace-temps autour de la Terre, en ignorant Lune et Soleil, est plutôt de type Kerr et encore, même pas tout à fait, il a une structure affreuse, type champ multipolaire pour ceux qui connaissent ça en électromagnétisme).

Voilà Florent, j'espère que ces deux explications complémentaires t'aideront à y voir un peu plus clair car avec ce qu'on lit un peu partout dans la vulgarisation (tout étant de choses correctes que de choses floues ou incomplètes voire des âneries) et le sujet étant compliqué, ça peut parfois faire un peu soupe. On peut s'y perdre.

[mach3]

Ou pour le dire dans l'autre sens : la relativité restreinte est restreinte aux référentiels galiléens (référentiels à vitesse constante et où les lois de Newton s'appliquent).

Mais la relativité générale ne se contente pas de généraliser la relativité restreinte aux référentiels accélérés.

Pas tout à fait d'accord avec ça. La relativité restreinte ne se limite pas aux référentiels galiléens. Je n'ai pas besoin de RG pour prédire ce que perçoit un observateur dans une fusée en accélération (comme je le dis dans mon post précédent, la RR prédit déjà un décalage d'Einstein dans une fusée en accélération). A la base la RR est justement faite pour décrire des corps chargés en mouvement (quelconques, donc accélérés).
Certes, la relativité restreinte version "pour débutants" (quand on introduit que la transformation de Lorentz, pas en différentielle, et qu'on ne parle même pas de la métrique... ce qui est une erreur à mon sens) ne s'applique qu'aux référentiels galiléens...

m@ch3

[Deedee81]

SAlut,

Pas tout à fait d'accord avec ça. La relativité restreinte ne se limite pas aux référentiels galiléens. Je n'ai pas besoin de RG pour prédire ce que perçoit un observateur dans une fusée en accélération (comme je le dis dans mon post précédent, la RR prédit déjà un décalage d'Einstein dans une fusée en accélération). A la base la RR est justement faite pour décrire des corps chargés en mouvement (quelconques, donc accélérés).

Je suis d'accord avec ça.

Mais attention, le mot "restreint", c'est bien ce qu'il signifie !!!! Et avoir des référentiels non accélérés ne signifie pas une absence de corps accélérés. On peut très bien avoir un corps accéléré dans un référentiel inertiel.

Par contre, tu as raison d'insister sur ce point car :
- j'ai déjà vu plusieurs fois la confusion (certains qui disent "pas de corps accéléré en RR", je l'ai déjà vu sur Futura !)
- et oui, sous forme différentielle on peut définir des référentiels accélérés "locaux" (EDIT : en RR, exemples : plusieurs documents dans ArXiv traitant de l'effet Sagnac)

[florentp85]

Bonjour.

Déjà je n'avais pas remercier pour vos dernières réponses Mach3 et Deedee81 : merci donc.

Et je reviens parce que le sujet continue de me tarauder, assez régulièrement.

Bon je n'ai pas une approche rigoureusement scientifique, et j'aimerais confronter (avec votre aide si vous le voulez bien) mon intuition à la réalité ; je me lance donc :

il y a bien un fort lien, entre l'espace-temps et son contenu. C'est justement pour ça que l'on ne peut pas considérer l'espace-temps comme une scène de théâtre pré-existante sur laquelle on déposerait les objets. Les deux sont intimement liés et c'est aussi pour ça qu'on peut considérer l'espace-temps comme purement relationnel

Quitte à considérer "un fort lien entre l'espace-temps et son contenu", il peut être tentant d'émettre l'hypothèse que l'espace-temps est une conséquence de la matière... j'imagine qu'il existe des expériences scientifiques qui invalident cette hypothèse... Si les connaisseurs voulaient bien les partager, je serais reconnaissant
(Pour reformuler, si on retire la matière à l'Univers, l'espace-temps tel qu'on le définit en physique, en tant que trame, continue-t-il/elle d'exister ??)

Merci pour vos lumières.

[invite69d38f86]

l'espace temps c'est de la géométrie de la métrique etc. la matiere c'est de la physique de l'énergie, de l'impulsion. Einstein a réussi a tirer de chacun une expressiop (l'une parle de courbure géométrique et l'autre de tenseur energetique) et il a montré qu'elles étaient égales.
si tu annule l'une tu annule l'autre.

[phys4]

Quitte à considérer "un fort lien entre l'espace-temps et son contenu", il peut être tentant d'émettre l'hypothèse que l'espace-temps est une conséquence de la matière... j'imagine qu'il existe des expériences scientifiques qui invalident cette hypothèse... Si les connaisseurs voulaient bien les partager, je serais reconnaissant
(Pour reformuler, si on retire la matière à l'Univers, l'espace-temps tel qu'on le définit en physique, en tant que trame, continue-t-il/elle d'exister ??)

Cela rejoint une autre discussion, où l'on est amené à considérer l'espace-temps comme une émergence des interactions entre particules : les interactions engendrent les 3 dimensions de l'espace, et la causalité des interactions, le temps.
Cette approche est assez puissante pour retrouver les relations qui lient l'espace et le temps, dans une zone sans matière, on imagine une particule test et l'on calcule comment elle voit son environnement.

[florentp85]

Merci pour vos réponses

Et je continue dans la "logique" de mes intuitions hasardeuses

Est-ce que cette inter-dépendance entre matière/énergie et espace-temps reste vrai en mécanique quantique ??

Cela rejoint une autre discussion, où l'on est amené à considérer l'espace-temps comme une émergence des interactions entre particules : les interactions engendrent les 3 dimensions de l'espace, et la causalité des interactions, le temps.
Cette approche est assez puissante pour retrouver les relations qui lient l'espace et le temps, dans une zone sans matière, on imagine une particule test et l'on calcule comment elle voit son environnement.

En "considérant l'espace-temps comme une émergence des interactions entre particules", qu'en est-il justement pour 1 particule élémentaire unique ? et pour reprendre ton expression phys4, comment "voit-elle son environnement" ?? Si je ne me trompe pas, pour une telle particule les lois de la mécanique quantique sont à appliquer, non ? et cette incohérence apparente entre physique de l'infiniment petit et physique à l'échelle macroscopique, que personnellement j'ai du mal à appréhender en tant qu'observateur "macroscopique", est-il possible qu'elle trouve son origine dans le fait que l'espace-temps tel qu'on le définit à l'échelle macroscopique n'existe pas à l'échelle d'1 particule élémentaire ? et que cet espace-temps que nous connaissons bien ne soit que la résultante des intercatons entre de nombreuses particules élémentaires ? Bon encore une fois je reconnais que mon approche n'a rien de rigoureusement scientifique, je confronte mon intuition au réel, en sollicitant vos lumières

Merci encore pour vos réponses.

[zebular]

Il est clair qu'une distance ne peut pas avoir de masse. Ton idée est comme demander "quelle est la couleur d'un dialogue ?"

Avec ton mon respect pour ta tolérance dans la formulation des "curieux de la nature",les quarks sont incolores..et pourtant

[Deedee81]

Salut,

La réponse est oui mais pour être plus précis, il faut préciser à quel niveau théorique on se situe.

1) En mécanique quantique traditionnelle, avec l'équation de Schrödinger et tout ça. On est en physique non relativiste. Et cette inter-dépendance.... on s'en fout !

2) En mécanique quantique relativiste (équation de Dirac, équation de Klein-Gordon), ou en théorie quantique relativiste des champs, cette interdépendance est adoptée.
Mais l'espace-temps est celui de la relativité restreinte. Et donc indépendant des aspects quantiques qui se formulent juste dans un formalisme compatible avec la relativité.

2) En théorie quantique des champs en espace-temps courbe. Cette fois, on a bien un espace-temps relativiste semblable à ce qu'on a en relativité générale.
MAIS l'espace-temps reste imposé par le physicien. Il est un cadre sur lequel se déroule les phénomènes. Et donc c'est comme au point 2 avec quelques complications techniques. C'est la théorie de Hawking sur le rayonnement des trous noirs.

On peut essayer de relier énergie et espace-temps classique, mais le résultat est peu probant et même parfois inconsistant.

3) On peut essayer de construire une théorie de gravité quantique complète, intégrant espace-temps quantique et matière quantique.

Mais là.... on ne sait pas comment faire. Ou plutôt il y a des tas de manière de le faire et les résultats expérimentaux manquent pour trancher :
théorie des cordes, gravité quantique à boucles, triangulations causales dynamiques, géométries non commutatives, twisteurs, calcul de Regge, superespace, supergravité, etc... etc... (et certaines se déclinent en dizaines de variantes).

Et selon les choix fait : les réponses à tes questions sont : oui, non, parfois, ne sait pas, pas de sens,.....

Bref, là on s'enfonce dans les brumes de la recherche théorique actuelle.

[Deedee81]

Ah zut, croisement, je répondais à florentp

Avec ton mon respect pour ta tolérance dans la formulation des "curieux de la nature",les quarks sont incolores..et pourtant

Non, les quarks portent une charge de couleur. C'est leur assemblage (protons, neutrons, mésons,..) qui sont incolore (neutres du point de vue de la charge de couleur = charge forte).

[zebular]

Il est clair qu'une distance ne peut pas avoir de masse. Ton idée est comme demander "quelle est la couleur d'un dialogue ?"

il manquait un bout dans mon copié/collé

[florentp85]

Bonjour et merci Deedee81.

En mécanique quantique traditionnelle, avec l'équation de Schrödinger et tout ça. On est en physique non relativiste. Et cette inter-dépendance.... on s'en fout !

Effectivement je pensais mécanique quantique traditionnelle, je la trouve déjà suffisamment déroutante... Et donc "on s'en fout" parce que ça n'a pas de sens ?? parce que ça fausse la théorie ?

Pour préciser un peu d'où me viennent ces intuitions hasardeuses (et c'est là que je risque de dire de grosses conneries...) :

1- pour ce qui est d'une particule se déplaçant à la vitesse de la lumière, j'ai tendance à imaginer que tout se passe comme si le temps n'existait pas pour elle (en vertu de la théorie de la relativité restreinte pour le coup) ;

2- pour ce qui est d'une particule élémentaire dont on cherche à déterminer la position (dans le cadre de la mécanique quantique), il semble que tout se passe comme si elle était diluée à l'espace (et cela nous obligeant à nous contenter de probabilité, tant que la mesure n'est pas faite), et en raccourcissant, "comme si l'espace n'existait pas pour elle" ;

3- pour ce qui est d'un électron qui traverserait un dispositif de fentes de Young (j'espère ne pas me tromper dans ma référence de Feynman et d'un de ses bouquins de vulgarisation que j'avais trouvé pertinent ; c'est évoqué ici sur Futura Science https://www.futura-sciences.com/scie...sitrons-45208/), tout se passerait comme si l'électron était dilué dans l'espace et traverserait les fentes de Young à la manière d'un faisceau lumineux, comme s'il interférait avec lui-même, avant de reprendre son "identité" corpusculaire au moment de toucher l'écran : là aussi le rapport à l'espace-temps peut paraitre particulier ;

4- de fait même l'expérience des fentes de Young pour un faisceau lumineux m'a toujours laissé pantois : l'énergie d'une vague (onde classique) a besoin d'un support (l'eau, à travers des molécules en très grand nombre) pour se propager (idem pour le son dans l'air) ; ces particules (en l'occurrence photons et électrons) qui peuvent se comporter comme des ondes n'ayant pas besoin de support physique pour se propager, ça m'interpelle sacrément : comme si espace-temps et matière/énergie étaient unis à l'échelle microscopique, permettant aux particules "de se comporter en onde avec elles-mêmes comme support de propagation" ;

5- pour ce qui est du phénomène d'intrication quantique, là aussi, si j'ai bien compris, tout se passe comme si les particules intriquées faisaient fi de la distance qui les sépare (en contredisant le principe de localité).

Bon je m'arrête là, tout cela est évidemment très, très, très... hypothétique et hasardeux... le fruit d'une imagination débordante

Mais en gros quelles sont les éléments ou expériences scientifiques qui vont à l'encontre de ces intuitions personnelles ??

Merci encore pour le temps passé pour vos réponses.

PS purement technique : désolé, je n'arrive pas à évoquer l'auteur des citations lorsque je rédige mon message ; par exemple mentionner dans la "bulle" que c'est Deedee81 qui a écrit la citation que j'ai écrite en début de ce message :-/ j'ai essayé de trouver par moi-même mais là je sèche ; si 1 âme charitable voulait bien m'expliquer la procédure, merci à elle.