Pourquoi ne peut-on pas bloquer les ondes gravitationnelles?

[invitec60ea0ff]

Bonmatin.

Je me posais une question. La gravitation fonctionne selon un principe d'onde.

Il existe des matières capables de bloquer les ondes lumineuses ou radio ou d'autres sorte.

Logiquement il devrait donc être possible de bloquer les ondes gravitationelles et de créer un espace sans gravit ici sur Terre.

Pour l'heure c'est tout bonnement impossible. Même si je créais une boite complètement isolé du monde extérieur composés de matérieux denses, la gravité terrestre s'exercerait toujours à l'intérieur de la boite.

Pourquoi?
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[albanxiii]

Bonjour,

La gravitation fonctionne selon un principe d'onde.

Non. A partir de là, ça n'est pas la peine d'aller plus loin car vous partez sur une idée fausse.
Je vous renvois à l'étude de la physique et pour ma part je laisse les masochistes continuer ce fil.

[Deedee81]

Salut,

(je dois être un peu maso)

Pour la réaction ci-dessus c'est dû au fait que, non, la gravité ne fonctionne pas selon un principe d'onde. Pas besoin d'ondes gravitationnelles pour avoir la gravité (certaines théories alternatives ne diffèrent d'ailleurs de la relativité générale que par l'existence ou non des ondes gravitationnelles). Les ondes gravitationnelles ne sont qu'un phénomène parmi bien d'autres impliquant la gravité.

Pour bloquer une onde il faut quelque chose qui peut non seulement interagir fortement avec l'onde mais en retour émettre une "contre" onde capable d'annuler celle qui arrive.
Avec le champ électromagnétique, c'est relativement facile car la matière contient des particules chargées (ici c'est surtout les électrons qui compte car ils sont légers et mobiles) et l'interaction entre une onde électromagnétique et la charge électrique est forte (constante de couplage fort élevée). Ca se traduit même par une loi : loi de Lenz, sous sa vieille formulation un peu grossière : "Tout phénomène [électrique/magnétique] s'oppose à la cause qui lui donne naissance".

Mais pour les ondes gravitationnelles ça ne marche pas car la constante de couplage est extrêmement faible. C'est dû à la faiblesse de la gravité (je prend souvent comme exemple qu'un petit aimant de frigo suffit à soulever une pastille de fer alors que la gravité de toute une planète essaie de la retenir) mais aussi à certaines caractéristiques de ces ondes (on parle d'ondes quadrupolaires, toujours plus faible).

Donc, une onde gravitationnelle fait bouger les objets (sinon on aurait du mal à la détecter) et ce mouvement va créer une onde gravitationnelle qui s'oppose à celle qui arrive..... mais comme elle va être des milliards de milliards de milliards... etc... de fois plus faible....... c'est même pas la peine de rêver atténuer l'onde.

La seule manière de bloquer une onde gravitationnelle est de déformer l'espace-temps à tel point que l'onde ne puisse plus agir.... mais il s'agit alors en réalité de diffraction, l'onde "passe à coté" ou "reste coincée". C'est ce qui se passe avec les trous noirs, ils diffractent fortement les ondes gravitationnelles.... ou les absorbent. Notons que vu la faiblesse des O.G. et les difficultés de les détecter, on n'est pas prêt de pouvoir détecter ça même avec Virgo-Ligo. Par contre, les effets de lentilles gravitationnelles dû à des amas (qui peuvent amplifier la lumière d'une galaxie lointaine) pourraient être aussi détectés. Mais bon, faudrait non seulement une sacrée coïncidence (il faut que l'onde passe par la lentille), avoir suffisamment de précision dans la mesure de la direction (pour identifier la lentille) et suffisamment de précision pour déterminer la distance...... On est trèèèèès loin d'être capable de faire ça avec Virgo-Ligo. Mais dans l'avenir (proche) quand on aura de nombreux détecteurs et ceux dans l'espace (Lisa) on aura sans doute assez de précision pour faire une astronomie à O.G. qui rivaliserait en qualité avec celle en ondes lumineuses.

Encore un peu de patience pour ça, dix à vingt ans....

[penthode]

hello ,

je crains que ceroxon ne parle pas des ondes gravitationnelle , mais tout simplement de la gravité

qu'il pense être une onde.

bref , un peu de lecture de base s'impose , ces notions ne sont pas simples bien que bien formalisées par l'oncle Isaac et tonton Albert

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

je crains que ceroxon ne parle pas des ondes gravitationnelle , mais tout simplement de la gravité

Ah oui, en effet, il faudrait qu'il précise.
(et c'est encore plus difficile à bloquer, sinon bonjour l'antigravité, bye bye la conservation de l'énergie, coucou le mouvement perpétuel )

[pm42]

Ah oui, en effet, il faudrait qu'il précise.

Je pense qu'il mélange les deux. Son message laisse à penser qu'il croit que les ondes gravitationnelles sont le vecteur de la gravité. On serait alors dans le cas de la physique par analogie basée sur de la vulgarisation mal comprise.
Ce qui arrive parfois sur le forum à ce que j'ai cru comprendre.

(et c'est encore plus difficile à bloquer, sinon bonjour l'antigravité, bye bye la conservation de l'énergie, coucou le mouvement perpétuel )

Que se passerait il si la gravité de l'anti-matière est répulsive puisqu'on n'a toujours pas la preuve du contraire ?
Je me demande ce qu'on pourrait envisager de construire alors. Bien sur, il faudrait disposer de quantités non négligeables d'anti-matière et de moyens fiables de la confiner ce qui n'est pas gagné d'avance.

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Entièrement d'accord avec Deedee81. Une petite précision concernant l'extrême faiblesse des interactions gravitationnelles comparées aux interactions électromagnétiques. La constante de Cavendish, qui mesure l'intensité du couplage gravitationnel, est de 6,67. 10^-11 en unités standard MKmSA. Pour la mesurer, Cavendish a utilisé une balance de torsion avec un levier constitué par une perche de frêne et deux masses en plomb de l'ordre du kilo. Le déplacement infime de l'extrémité du levier, lorsqu'on rapprochait les deux masses était mesuré avec un microscope. Il faut rappeler qu'une masse de 1 kg contient une énergie (mc²) de 10¹⁷ joules !! Si on chargeait un condensateur jusqu'à stocker 10¹⁷ joules dans le champ électrique... Madre mia !!!!
Cordialement

[invitec60ea0ff]

Bien merci.

Le truc c'est que quand je cherche soit je m'entends parler des ondes gravitationnelles, soit de la courbure de l'espace temps avec des calculs mathématiques compliqués, ou encore du fait que la gravité est al force qui attire les masses plus faibles vers les masses plus importantes.

Ca n'aide pas beaucoup sur le "comment ça marche" pour un prophane.

[coussin]

La manière de bloquer une onde, quelle qu'elle soit, est d'altérer son milieu de propagation de manière à, bah..., la bloquer
Le milieu de propagation d'une onde gravitationnelle est l'espace-temps sur lequel, jusqu'à preuve du contraire, on a aucun moyen d'agir ou de modifier.

[coussin]

Précision : quand je dis qu'on ne peut pas modifier l'espace-temps, je veux dire avec des moyens "humains".
Une manière triviale de modifier l'espace-temps est de mettre un trou noir quelque part sur le chemin de l'OG et ça va modifier sa propagation Mais un trou noir, ça ne se trouve pas sous le sabot d'un cheval...
Théoriquement, est-il possible de concevoir une distribution de masse qui agirait comme un "miroir à OG", je ne sais pas...

[penthode]

ou encore du fait que la gravité est al force qui attire les masses plus faibles vers les masses plus importantes.

Ca n'aide pas beaucoup sur le "comment ça marche" pour un prophane.

FAUX! l'attirance est réciproque et de même force , démontré par l'oncle ISAAC

proFane

[Deedee81]

Salut,

Le truc c'est que quand je cherche soit je m'entends parler des ondes gravitationnelles, soit de la courbure de l'espace temps avec des calculs mathématiques compliqués, ou encore du fait que la gravité est al force qui attire les masses plus faibles vers les masses plus importantes.
Ca n'aide pas beaucoup sur le "comment ça marche" pour un prophane.

Ben oui, c'est compliqué, hélas. Très difficile à vulgariser. Je ne connais d'ailleurs pas de vulgarisation qui soit à la fois complète, précise et de bonne qualité.
On doit sûrement en trouver moins complète mais faut chercher. Y a wikipedia (page vulgarisée) https://fr.wikipedia.org/wiki/Introd...%A9n%C3%A9rale
je n'ai pas lu mais ça m'a l"air bien, mais amha beaucoup trop court.

En plus, pour bien comprendre, il vaut mieux être déjà bien calé en relativité restreinte. La physique est comme un immeuble : on ne pose pas le toit avant les murs

Même sur mes chaînes youtube, la série sur la relativité (restreinte et générale) je n'ai pas vulgarisé mais fait une série technique (j'aurais pu vulgariser la relativité restreinte, mais la générale.... pas facile, vraiment pas facile et je n'aime pas faire de la vulgarisation bâclée.... même si je fais de mon mieux, of course, je ne suis pas infaillible).

Théoriquement, est-il possible de concevoir une distribution de masse qui agirait comme un "miroir à OG", je ne sais pas...

Je ne crois pas. A vérifier (fort compliqué !!!!) mais déjà une lentille gravitationnelle ne fonctionne pas comme une lentille optique (l'angle de réfraction optique augmente quand on s'écarte de l'axe et des rayons parallèles convergent au foyer, mais pour une lentille gravitationnelle c'est l'inverse. Ou alors c'est comme une lentille optique mais avec une aberration de la mort qui tue).

[lodeli]

je crains que ceroxon ne parle pas des ondes gravitationnelle , mais tout simplement de la gravité qu'il pense être une onde.

Je suppose qu'on est dans la même situation que l'ensemble de phénomènes physiques :
il y a un champ, et les mouvements dans ce champ sont des ondes

eau -> vague
air -> son
champ EM -> onde EM
champ G -> onde grav.

Je ne vois pas quelle autre interprétation il aurait pu faire

[Deedee81]

et les mouvements dans ce champ sont des ondes

D'abord il ne s'agit pas de "mouvement dans ces champs" mais plutôt de propagation des perturbations de ces champs.
Ensuite ce n'est pas ce que ceroxon avait dit. Il avait dit "La gravitation fonctionne selon un principe d'onde" ce qui serait aussi absurde que dire "l'eau fonctionne selon un principe de vague".

Enfin, mais bon, ça c'est beaucoup plus technique, le champ gravitationnel peut varier sans qu'il y ait des ondes gravitationnelles (c'est dû à leur caractère quadrupolaire, pour qu'il y ait des ondes gravitationnelles il faut des asymétries suffisantes et même comme ça les OG restent très faibles v.s. la variation du champ gravitationnel). Et ça c'est différent des trois autres champs cités. Le champ gravitationnel est "vraiment spécial".

[coussin]

Je suppose qu'on est dans la même situation que l'ensemble de phénomènes physiques :
il y a un champ, et les mouvements dans ce champ sont des ondes

eau -> vague
air -> son
champ EM -> onde EM
champ G -> onde grav.

Je ne vois pas quelle autre interprétation il aurait pu faire

Oui, c'est différent.
L'analogie gravitationnelle des autres phénomènes serait un objet dont la masse oscillerait, par exemple, de manière périodique. Ce n'est pas ça une OG.

[mizambal]

salut. J'avais déjà lu un article qui faisait remarqué que deux ondes gravitationnelles nous arrivant sur la tronche en mm temps (pas de chance ^^) et sous certaines conditions pouvait rayer notre monde de la carte, en l'étirant de trop et scractchhh, tout déchiré, et fichu !!

Je me rappelle plus ou j'ai lu ça par contre :/

edit : Ha je crois c lui : https://trustmyscience.com/collision...pour-la-terre/

Quand au phénomène inverse ? Ecrire au mm gars dont je parle et lui demander.

Si ça se trouve, un jour sur Terre on aura une solution défensive contre cet éventualité, et plus probablement avant ça un roman/film de SF pourra en faire une histoire

[pm42]

Si ça se trouve, un jour sur Terre on aura une solution défensive contre cet éventualité

L'article précise : "Actuellement, aucun phénomène connu ne permet de libérer l’énergie nécessaire à la réalisation de ce scénario".
Donc on va attendre avant de s'inquiéter.

[Deedee81]

Salut,

L'article précise : "Actuellement, aucun phénomène connu ne permet de libérer l’énergie nécessaire à la réalisation de ce scénario".
Donc on va attendre avant de s'inquiéter.

Peut-être quelques fusions de TN (de qq dizaines de masses solaires disons) dans le voisinage très proche voire dans le système solaire lui-même. Mais je crois que dans ce genre de situation, l'onde gravitationnelle serait notre dernier soucis. Quand on est dans une maison qui explose on ne se préoccupe pas vraiment de la tache de café qu'on risque de faire sur sa chemise

[lodeli]

Oui, c'est différent.
L'analogie gravitationnelle des autres phénomènes serait un objet dont la masse oscillerait, par exemple, de manière périodique. Ce n'est pas ça une OG.

Il me semble avoir compris qu'une OG était la propagation d'un mouvement de masse généré dans un champ gravitationnel.
Dans ce sens c'est absolument identique à la propagation d'une émission EM ou d'un ampli sonore.
Ou bien je n'ai rien compris et j'aimerais bien avoir une explication (relativement simple)

[Deedee81]

Salut,

Il me semble avoir compris qu'une OG était la propagation d'un mouvement de masse généré dans un champ gravitationnel.
Dans ce sens c'est absolument identique à la propagation d'une émission EM ou d'un ampli sonore.
Ou bien je n'ai rien compris et j'aimerais bien avoir une explication (relativement simple)

C'est juste que c'est plus compliqué. Et je vois mal comment le vulgariser de manière compréhensible.

Tu connais les dipoles et les quadripoles ?
Les ondes électromagnétiques sont dipolaires..... tandis que les ondes gravitationnelles sont quadrupolaires.

Cela rend les OG non seulement plus faible (que si elles étaient dipolaires) mais aussi plus difficiles à créer. En gros, il faut de fortes asymétries.

Pour des ondes électromagnétiques c'est comme si tu supprimait l'harmonique principale (ça tu dois sûrement connaitre les harmoniques).
Ce qui reste peut être nul (onde "trop parfaite") ou très faible.

Ainsi une charge électrique en rotation émet un rayonnement (appelé rayonnement de freinage, c'est même la source du vieux problème de la découverte de la mécanique quantique, la mécanique classique ne pouvait pas expliquer pourquoi le modèle de Rutherford pouvait exister car les électrons auraient dû tomber sur les noyaux).
Mais typiquement un corps massif en rotation autour d'un autre n'émet pas d'onde gravitationnelle.
Il peut y en avoir si
- les corps ne sont pas ponctuels (c'est rarement le cas ) mais l'effet reste faible
- il y a déformation des corps à cause des forces de marée
C'est pour ça que les pulsars binaires émettent des OG (c'est comme ça que leur existence fut confirmée : ça entraine un ralentissement des pulsars. On se doute bien que le calcul est loin d'être trivial et la parfaite concordance entre théorie et observation fut donc un indice très fort de l'existence des O.G.).

[lodeli]

merci pour la réponse.
meme après recherche, je ne comprend pas bien la notion d'onde quadrupolaire

[Deedee81]

merci pour la réponse.
meme après recherche, je ne comprend pas bien la notion d'onde quadrupolaire

Désolé mais c'est en effet très difficile à vulgariser. D'autres y arriveront peut-être mieux. Mais en attendant, le plus simple est quelques illustrations :
dipole :
edip2.png
quadrupole :
220px-VFPt_quadrupole_coils_1.svg.png

Développement multipolaires (qu'on peut qualifier d'harmoniques bien que ce terme soit plutôt réservé aux fréquences.... je l'emploie juste parce qu'il est plus connu )
Le fondamental est dipolaire pour les ondes électromagnétiques, quadrupolaire pour le terme suivant.
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...t_multipolaire
330px-WMAP_TT_power_spectrum_-_fr.png
(bon l'image c'est pour l'analyse du CMB mais on s'en fout, ça donne l'idée du spectre multipolaire, ça montre bien que ça ressemble au spectre harmonique habituel)

On peut aussi visualiser l'onde dans l'espace pendant sa propagation :
- onde électromagnétique
onde-electro.png
- onde gravitationnelle
GWpolarization.jpg
L'image représente les positions des points dans l'espace dans le plan perpendiculaire à la direction de propagation au cours du temps
(difficile de dessiner l'onde comme pour l'onde EM ci-dessus)
Les deux directions étant typiques d'une onde d'hélicité 2 (= spin 2 pour le graviton.... si celui-ci existe)

[lodeli]

bon !
merci quand meme