Principe de détection des OG

[ljus]

Bonjour.

Tout d'abord bravo pour votre forum!

J'ai une question probablement très simple mais que je ne parviens pas à comprendre, ni faire l'expérience de pensée.

Il s'agit des détections d'OG par interférométrie laser, en mesurant une variation de la distance d'un des bras de l'interféromètre.
Selon moi, une OG "modifie" probabalement l'espace mais aussi le temps que mettra la lumière à parcourir cette distance que l'on cherche à mesurer et donc la géométrie globale reste finalement la même (selon moi).

Ma question : Utiliser la lumière pour détecter une OG en se basant sur une vitesse (espace/temps) pour mesurer une distance afin de déduire une OG (phénomène d'espace-temps) n'est pas contradictoire ?

Merci pour votre aide.
-----

[zebular]

bonjour
pour patienter quelque infos sur cette ancienne discussion

https://forums.futura-sciences.com/a...ionnelles.html

[pm42]

Selon moi, une OG "modifie" probabalement l'espace mais aussi le temps que mettra la lumière à parcourir cette distance que l'on cherche à mesurer et donc la géométrie globale reste finalement la même (selon moi).

2 problèmes :
- "selon moi" ? Basé sur quoi ? Et pourquoi une OG modifierait la vitesse de la lumière laquelle est justement constante ?
- une OG modifie justement la géométrie de l'espace, c'est presque sa définition

[ljus]

Bonjour. Tout d'abord un grand Merci de votre participation.

Merci aussi pour le lien que je vais lire avec attention (j'avais déjà lu ce post en diagonale mais sans trouver de réponse précise).
Pour ceux que le sujet intéresse aussi, je donne ce lien que je trouve instructif.

Pour info, j'ai pas mal potassé le sujet et tenter de comprendre pourquoi ils ont utilisé la vitesse (de la lumière en l'occurence) pour mesurer une distance à partir du temps.
-> D'ailleurs, peu importe si il s'agit de la lumière ou pas, on utilise le temps pour obtenir une distance, c'est là que ça me paraît pas logique.
En effet, selon les physiciens, les OG sont censées altérer légèrement l'espace (à priori, qui est indissociable du temps) et donc le principe de détection des OG avec la vitesse de la lumière me semble inadapté.

Merci de me contre-dire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ljus]

@zebular : L'OG ne modifie pas la vitesse de la lumière, le temps est juste relatif et la lumière n'est pas considérable comme un plan de référence.
La lumière, même à vitesse constante, peut parcourir une distance variable selon le temps qu'elle met à la parcourir.
C'est d'ailleurs aussi le temps qui est altéré par l'OG - et tous nos dispositifs de mesure du temps sont aussi "altérés" par l'OG

[ljus]

(@pm42 pardon)

[pm42]

C'est d'ailleurs aussi le temps qui est altéré par l'OG - et tous nos dispositifs de mesure du temps sont aussi "altérés" par l'OG

On ne mesure pas le temps. On a l'OG qui altère différemment les 2 bras du détecteur et on détecte cette différence.

[ljus]

Merci pour cette réponse. L'OG modifie donc l'espace d'un des deux bras, mais le temps s'écoule pareil pour les 2 bras, c'est ça ?

[pm42]

L'OG modifie donc l'espace d'un des deux bras, mais le temps s'écoule pareil pour les 2 bras, c'est ça ?

Au 1er ordre, c'est le cas. En pratique, on calcule beaucoup plus loin et tous les composants du tenseur.
J'ai l'impression qu'on ait sur le problème classique : on a d'un coté une expérience qui nécessite une maitrise de la théorie extrêmement pointue pour détecter des signaux très faibles et de l'autre un raisonnement "avec les mains" basé sur la vulgarisation...

[coussin]

Sans rentrer dans les détails, on peut résumer l'expérience de manière très simple. On a un Michelson réglé pour être "éteint". Au lieu de ne mesurer rien, on voit de la lumière sortir de ce Michelson ce qui signifie que la longueur d'un des bras a changé par rapport à l'autre, toutes autres choses égales.
C'est ce que fait une OG : un changement différent sur les 2 bras.
Imaginez une OG arrivant dans la direction de la bissectrice des 2 bras, le Michelson ne détectera rien car le changement de longueur sera le même dans les 2 bras.

[ljus]

Je ne voudrai embêter personne par ma question. En général j'arrive bien saisir les principes physiques.
Complexifier les choses avec des équations ne les rend pas plus crédibles, bien au contraire.
J'aimerai simplement comprendre comment ils en sont arrivés à la conclusion qu'un interféromètre à laser serait capable de détecter un OG.
Un grand Merci pour vos explications.

[zebular]

C'est assez explicite sur ce lien,si le principe de l interferometre est assimilé

https://www.google.com/url?q=https:/...kMtrtqhSrUqIfy

[ljus]

Merci @zebular pour ton lien.
Pour le moment, la plupart es documents que j'ai pu lire affirment certains principes fondamentaux comme si ils étaient vérifiés.
-> Mesurer une distance / une fréquence implique forcément d’utiliser le temps.
C'est ce temps que l'on croit "stable" et qui est selon moi altéré par l'OG...

[zebular]

D'accord..
bon j'ai le même prob de compréhension sur ce point.je fais confiance aux spécialistes du systéme en attendant d elever mon niveau
bonne lecture

[ljus]

Au 1er ordre, c'est le cas. En pratique, on calcule beaucoup plus loin et tous les composants du tenseur.
J'ai l'impression qu'on ait sur le problème classique : on a d'un coté une expérience qui nécessite une maitrise de la théorie extrêmement pointue pour détecter des signaux très faibles et de l'autre un raisonnement "avec les mains" basé sur la vulgarisation...

Bonsoir. J'ai beau creuser la question, toutes nos mesures sont obligées d'utiliser le temps, et c'est d'ailleurs la base. Prenez par exemple un gravimètre (ce qui me semblait être la méthode la plus adaptée pour mesure l’événement, utilise le temps pour obtenir la valeur de l'accélération, parce que le temps est une grandeur de l'unité que l'on mesure justement. Même avec un calcul compliqué de tenseur métrique, je ne vois pas comment on peut mesurer et donc détecter une OG, sérieusement. Merci de vos réponses.

[pm42]

J'ai beau creuser la question, toutes nos mesures sont obligées d'utiliser le temps

Et ben non, voir plus haut.

et c'est d'ailleurs la base.

Et ben non.

Prenez par exemple un gravimètre (ce qui me semblait être la méthode la plus adaptée pour mesure l’événement

Et ben non.

je ne vois pas comment on peut mesurer et donc détecter une OG, sérieusement.

Ce n'est pas comme si ce n'était pas largement documenté sur le Net.

[ljus]

Merci pour vos réponses mêmes si elles ne sont pas claires pas documentées pas plus détaillées...
Merci de bien vouloir prendre le temps de m'expliquer parce-que "voir plus haut" c'est pas très explicite pour mon petit esprit
.

[ljus]

Je ne vois pas comment ils parviennent à mesurer une distance sans utiliser le temps comme référence qui est lui-même modifié par l'OG...
Des réponses sans fondements sérieux, on en trouve plein le net justement. Merci en tous les cas pour vos efforts (de persuasion)

[pm42]

Je ne vois pas comment ils parviennent à mesurer une distance sans utiliser le temps comme référence qui est lui-même modifié par l'OG...

Vous répétez ça depuis le début en ignorant les réponses...
Vu qu'on ne mesure pas une distance, ça complique sérieusement le fait de vous expliquer quelque chose.

Des réponses sans fondements sérieux, on en trouve plein le net justement.

Non, on trouve des réponses très précises et détaillées. Que vous ne les compreniez pas et que vous soyez bloqué sur votre vision simpliste des choses, à vouloir faire de la physique sans le bagage et les maths nécessaires mais en continuant à expliquer comment ça marche est une autre histoire.

[ljus]

Non c'est vous qui bloquez dans vos réponses car vous n'en possédez pas. Désolé, mais vous n'avez pas vraiment répondu à ma question à part votre "voir plus haut". Mais c'est pas grave puisque je m'attendais à ce genre de réaction

Mesurer une variation de distance c'est le principe de détection des OG justement.
Vous comparez une variation de distance via un interféromètre, mais cette mesure est fausse selon moi.
Après que vous ne soyez pas d'accord avec mon raisonnement ne me gène pas. C'est le sujet de notre débat

[pm42]

mais cette mesure est fausse selon moi.

Super. Vous allez avoir le Nobel pour avoir trouvé une erreur dans tout ce qu'on fait les physiciens de Ligo/Virgo et le tout sans même faire un calcul.

Encore un cas : https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Dunning-Kruger

[ljus]

D'avance pardon si je suis trop direct dans mes propos, cela fait un bon moment que je creuse le sujet.
Dans tous les cas, un grand merci pour votre participation!

[pm42]

D'avance pardon si je suis trop direct dans mes propos, cela fait un bon moment que je creuse le sujet.

C'est pas grave : les membres de Ligo/Virgo ont déjà eu leur Nobel et si vous continuez à creuser le sujet, on va leur retirer pour vous le donner.

[ljus]

Plus d'intérêt sujet résolu
Je pensais qu'on pourrait débattre sur ces principes. tanpi. Merci

[mh34]

D'avance pardon si je suis trop direct dans mes propos, cela fait un bon moment que je creuse le sujet.

Apparemment toutes les explications disponibles vous ont été fournies. Après, c'est à vous à réaliser que pour les comprendre au-delà de la "couche superficielle " de la vulgarisation, il faut un bagage de connaissances fondamentales et une maitrise du formalisme mathématique dont se servent les physiciens. Et ça, ça ne s'acquiert pas sur un forum.

[zebular]

Imaginez une OG arrivant dans la direction de la bissectrice des 2 bras, le Michelson ne détectera rien car le changement de longueur sera le même dans les 2 bras.

Cela veut il dire que si il n y avait qu'un seul detecteur(soit LIGO ou VIRGO),il n y aurai pas de detection dans ce cas de figure?

[pm42]

Cela veut il dire que si il n y avait qu'un seul detecteur(soit LIGO ou VIRGO),il n y aurai pas de detection dans ce cas de figure?

Non. Chacun a 2 bras. Le fait que la même OG soit détecté par les 2 renforce la confiance dans le signal et cela permet d'avoir des informations sur la direction d'où il vient.

[zebular]

D'accord j ai mal formulé ma question
donc l affirmation suivante est elle juste?ou une approximation pour simplifier les faits?

Imaginez une OG arrivant dans la direction de la bissectrice des 2 bras, le Michelson ne détectera rien car le changement de longueur sera le même dans les 2 bras.

[pm42]

D'accord j ai mal formulé ma question
donc l affirmation suivante est elle juste?ou une approximation pour simplifier les faits?

Oui, cela crée une zone aveugle pour le détecteur. Tu as des infos détaillées ici : https://indico.cern.ch/event/579913/...24_FTP2017.pdf

[coussin]

Cela veut il dire que si il n y avait qu'un seul detecteur(soit LIGO ou VIRGO),il n y aurai pas de detection dans ce cas de figure?

Oui, je pense.
Pour pallier à ce cas de figure, les 2 détecteurs de LIGO (Livingston et Harford) sont justement orientés tels que leurs bissectrices sont perpendiculaires. Le cas de figure que je citais est anecdotique. C'est une direction très particulière pour laquelle un des interféromètres est "aveugle" par symétrie.
Les interféromètres ont une réponse optimale pour une OG venant "du dessus" (direction de propagation de l'OG perpendiculaire au plan de l'interféromètre. Dans ce cas, la nature quadripolaire de l'OG garantie à la fois un raccourcissement d'un des bras et un allongement de l'autre ; d'où la réponse optimale.