Une introduction atypique à la Relativité Générale, premier volet, la pesanteur

[GBo]

@mach3, vu! je comprends ton 1er commentaire maintenant que j'ai lu le second
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[invite50625854]

Ca reste uniquement un probleme de sémantique pour moi.
Et je trouve dommage, triste, de dire que les force d'inertie sont de la pesanteur... Mais ok ! Si c'est la définition qu'on donne.
(je préfère dire que la force de gravité est une force d'inertie du à la courbure de l'espace temps)

Donc un cosmonaute en sortie extra-véhiculaire qui se promène avec son siège le fait car il modifie l'état de la pesanteur ?
C'est bien ça ?

La page wiki mérite une grosse mise à jour svp.

Le champ de pesanteur est le champ attractif qui s'exerce sur tout corps doté d'une masse au voisinage de la Terre ou d'un autre astre.

Quel différence faite vous entre apesanteur et impesanteur alors ?

c'est la même chose, on a inventé le second terme parce qu'à l'oral le premier est confusant : "la pesanteur" et "l'apesanteur" sonnent pareil.

J'en prends bonne note, je ne savais pas que c'était la même chose. Décidément ^^

##rapatriement depuis le fil Qu'est-ce qui est réellement instantané en physique ?##

[invite50625854]

############

Pour moi la révolution d'Einstein c'est de dire que le champs gravitationel n'est en faite qu'une force d'inertie du à la courbure de l'espace temps.
Et pour la notion de pesanteur, désolé mais je considère que c'est de la physique de 19eme siècle avec pour facteur principal la gravité.
############

Le mec dans un dragster ne va pas dire que "l'accélération de la pesanteur" c'est tout à coup modifié. Pourquoi ? Je vous laisse médité.

Si toute la communauté scientifique s'accorde pour dire que pesanteur ce n'est pas essentiellement de la gravité (et tu insistes bien au début de ton document sur le fait que pas gagner)
Alors j'acterais. J'ai le droit de trouver les termes utilisés mal choisis, inadéquate ############

##### Voir (que vous pouvez modifier si vous l'estimez nécessaire) ##### la page wikipédia...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pesanteur
Ce sera plus efficace pour la transmission de la connaissance ############


Le pdf est super, Merci,

[invite50625854]

D'ailleurs j'écris bien:

Mais je suis d'accords qu'il serait peu-temps de faire une refonte épistémologique et de changer le vocabulaire.

Ca veut dire, ok, on a compris de quoi on parle, donc dans un contexte post-einstenien on peut pas trouver autre chose que le champs de pesanteur ?
C'est juste sémantique.

Ou on change la définition (et aussi l'usage -> plus difficile), ou on invente un nouveau terme...

[Deedee81]

Youri,

Je venais juste de demander en vert de se calmer. Futura n'est pas le lieu pour les prises de bec.
J'ai donc sucré tout ce qui était remarque "désagréable" ou trop agressive.

Si tu estimes qu'un des messages a dit quelque chose de désobligeant (ou insultant) sur toi ci-dessus, utilise plutôt le triangle en bas à gauche du message.
Pour peu que ce soit nécessaire après mon avertissement que j'avais justement mis dans le but d'éviter ce genre de propos.

Je me dois aussi de m'excuser, j'ai fait référence à toi dans ce message.... alors que tu n'avais pas participé à la discussion. Désolé, je t'avais vu faire des commentaires sur cette discussion ailleurs, il y avait de quoi se mélanger les pinceaux. Il aurait mieux valu mettre directement ce commentaire ici. Mais bon, le fait est que j'ai été inattentif, et j'en suis désolé.

Sur ce, essayons de reprendre les choses calmement, sans animosité ni pique ni remarque blessante. Merci,

[Amanuensis]

Ca reste uniquement un probleme de sémantique pour moi.

On peut le prendre comme cela. Mais c'est un vraiment un problème conceptuel. Des fois le conceptuel et la terminologie vont bien ensemble, des fois non. Et dans le second cas faut exercer du sens critique pour choisir ce qu'il en est.

Et je trouve dommage, triste, de dire que les force d'inertie sont de la pesanteur...

Il y a une différence, la vitesse de variation. Quand c'est stable il n'y a pas de différence.

Mais ok ! Si c'est la définition qu'on donne.

Là encore, c'est plutôt conceptuel.

(je préfère dire que la force de gravité est une force d'inertie du à la courbure de l'espace temps)

Quelle différence ?

Donc un cosmonaute en sortie extra-véhiculaire qui se promène avec son siège le fait car il modifie l'état de la pesanteur ?
C'est bien ça ?

??? Fait quoi ?

La page wiki mérite une grosse mise à jour svp.

C'est bien vrai ! En fait elle se contredit entre la phrase citée et un peu plus loin !

##rapatriement depuis le fil Qu'est-ce qui est réellement instantané en physique ?##

[Amanuensis]

@Mach3

Peut-être utile de transférer les échanges sur la pesanteur vers le fil sur mon texte ?

##rapatriement depuis le fil Qu'est-ce qui est réellement instantané en physique ?##

[Amanuensis]

Un point de ma part: la discussion, même houleuse, m'intéresse. C'est pour ça que j'ai recopié le message de Youri.

Mon doc "teste" une approche pédagogique ; je n'ai pas le moindre doute sur la validité de la physique présentée, mais je cherche à comment la présenter au mieux pour bien faire comprendre.

[Amanuensis]

Ou on change la définition

La définition du mot "pesanteur" que j'utilise est celle utilisée par les spécialistes en géodésie depuis très très longtemps.

Elle s'est décalée en français "grand public" sous l'influence de l'anglais, qui utilise "gravity" aussi bien pour "gravitation" que pour "pesanteur".

C'est plutôt une restauration de la définition qu'un changement, au bénéfice de la différence entre les deux concepts.

Introduire un nouveau terme serait la pire solution, du point de vue conceptuel.

S'il manque un terme c'est pour "g-forces" et autres, pour les vitesses de variation de la pesanteur trop rapides pour être ressenties comme de la pesanteur stable, et trop lentes pour être perçues comme des vibrations. Le cas du dragster (et d'autres) rentrent là-dedans. La physique n'est absolument pas changée, mais la perception l'est, et donc le vocabulaire du "ressenti humain" pose problème.

[Amanuensis]

Voir (que vous pouvez modifier si vous l'estimez nécessaire) la page wikipédia...

Ce sera plus efficace pour la transmission de la connaissance

Peut-être bien. Mais il y a trop d'emm... sur le Wiki en français, "fiers de leurs textes", pour qu'essayer ne génère autre chose que du stress inutile.

Si quelqu'un veut bien le faire, je lui souhaite bien du plaisir.

Par ailleurs mon doc n'est qu'une première partie, je ne vais pas attendre que le Wiki pose correctement les bases de la pesanteur pour progresser dans mon programme ! (Sans parler de la quantité innombrables de textes sur le Web faisant les mêmes erreurs ou pire...)

[Amanuensis]

S'il manque un terme c'est pour "g-forces" et autres, pour les vitesses de variation de la pesanteur trop rapides pour être ressenties comme de la pesanteur stable, et trop lentes pour être perçues comme des vibrations. Le cas du dragster (et d'autres) rentrent là-dedans. La physique n'est absolument pas changée, mais la perception l'est, et donc le vocabulaire du "ressenti humain" pose problème.

Je reprends ce point, il est important.

Car Youri le soulève avec justesse. Il ne m'avait pas échappé, mais je n'ai pas trouvé de solution quant au vocabulaire ("forces G" qu'on trouve de temps en temps, c'est vraiment nul).

Un autre problème lié, auquel j'avais consacré un peu de texte mais que j'ai éliminé de la version finale, est celui des "G négatifs", un terme fort amusant pour un vecteur. Il vient de l'usage de "référentiels orientés", comme un avion ou une voiture : l'idée de "haut" est alors liée au véhicule lui-même et non à la direction de la pesanteur. Quand la pesanteur est plus ou moins vers le plafond d'un avion, on parle de "G négatif". C'est évidemment très transitoire, si l'avion volait une heure sur le dos, la perception serait celle d'une "pesanteur normale".

Bref, ces "états de pesanteur transitoires" m'ont pris pas mal de réflexions, mais j'ai choisi de ne pas trop en parler. Avec la réaction de Youri, je me demande s'il ne serait pas utile de développer un peu plus, même si je pense que c'est accessoire : le sujet de fond est de présenter la pesanteur comme un phénomène différent de la gravitation (ce qui est essentiel pour l'abord de la GTR), pas nécessairement de traiter de tous les aspects de la pesanteur.

[invite50625854]

Ce que j'en pense pour revenir sur la terminologie.

1) Il y a le champs de pesanteur (terrestre), c'est à dire l'accélération mesurer par un accélérometre dans un référenciel terrestre.
-> on ne mesure "0" qu'au niveau de l'orbite geostationnaire.
Très pratique pour faire de la physique sur terre. (Et je ne suis pas Aristotélicien !)
Le mec dans sa dragster ne dira pas que le champ de pesanteur à changer!!! Il évoquera les forces d'entrainement de son repère non-gallilén.

2) Il y a le champs de pesanteur (locale), c'est à dire l'accélération mesurer par un accélérometre dans le référenciel locale.
-> Cf. pdf d'Amanuensis
Très pratique pour aborder la RG.
Le mec dans sa dragster dira que le champ de pesanteur à changer!!! Il n'évoquera pas les forces d'entrainement de son repère non-gallilén. Car il en est agnostique.

Je trouve dommage d'appeller un chien un chat...

Vous aurez compris que je suis plutot pour la définition 1.
Mais si on adopte pour la définition 2, alors je propose de parler de champs de poisanteur pour la def 1.

Voilà, bonne soirée.

[coussin]

Je suis plutôt de l'avis de Youry.
Réserver le terme pesanteur pour l'accélération due à la gravité et le terme de Coriolis. Ce qui est le cas traditionnellement, je pense.
Autrement, il y a aussi l'accélération ressentie, à cet endroit et à ce moment. C'est ça le terme : accélération ressentie. Là-dedans, on peut y mettre tout ce qu'on veut, en plus de la pesanteur : poussée d'Archimède, s'il y a du vent, si on appuie sur la pédale d'accélérateur de notre voiture, résistance de l'air si on marche, etc...
L'accélération ressentie coïncide avec la pesanteur si on se tient sans bouger, dans un endroit où il n'y a pas d'air

[mach3]

Youri, j'ai du mettre une dizaine de message de flood à la poubelle. Reprenez vous. Rassemblez vos idées et faites en une synthèse réfléchie et posée.

La prochaine fois je cartonne. mach3, pour la modération

PS : si vous voulez récupérer votre prose de ce soir, vous pouvez me la demander par MP

[invite50625854]

Merci mach

[Amanuensis]

1) Il y a le champs de pesanteur (terrestre), c'est à dire l'accélération mesurer par un accélérometre dans un référenciel terrestre.
-> on ne mesure "0" qu'au niveau de l'orbite geostationnaire.

(...)

2) Il y a le champs de pesanteur (locale), c'est à dire l'accélération mesurer par un accélérometre dans le référenciel locale.

Intéressant. Mais c'est exactement ce que je défends !

À savoir : le champ de pesanteur est relatif à un référentiel et en toute rigueur il faut préciser le référentiel quand on utilise le terme "pesanteur".

On a donc bien "le champ de pesanteur relativement au référentiel terrestre", qu'on peut abréger "le champ de pesanteur terrestre", qu'on peut abrégé (dépendance au contexte) "champ de pesanteur".

Et "le champ de pesanteur relativement à [tel] référentiel local", qu'on peut abréger "le champ de pesanteur local".

Sérieusement, je ne vois pas où il y a divergence.

Je trouve dommage d'appeller un chien un chat...

??? Il semble utile de distinguer "le chat du voisin" et "le chat de la maison" quand ce sont deux individus différents, tout les deux de nature "chat", non ?

[Amanuensis]

Réserver le terme pesanteur pour l'accélération due à la gravité et le terme de Coriolis.

??? Assez incompréhensible sf à remplacer "terme de Coriolis" par "terme centrifuge".

Par ailleurs, oui, l'usage "traditionnel" (au sens des spécialistes) est bien que "pesanteur" représente la valeur moyenne de la somme des termes de gravité et d'entraînement centrifuge". (Ce qui indique l'effet moyen pour un point matériel immobile relativement au référentiel, c'est à dire "sans bouger" -- ce qui annule le terme de Coriolis...)

Où est le point nouveau qui serait à débattre ou à expliquer ?

Là-dedans, on peut y mettre tout ce qu'on veut, en plus de la pesanteur : poussée d'Archimède, s'il y a du vent, si on appuie sur la pédale d'accélérateur de notre voiture, résistance de l'air si on marche, etc...

Amalgame dont l'intérêt pour la physique m'échappe complètement. Un développement sur l'intérêt éventuel ?

[stefjm]

Bref, ces "états de pesanteur transitoires" m'ont pris pas mal de réflexions, mais j'ai choisi de ne pas trop en parler. Avec la réaction de Youri, je me demande s'il ne serait pas utile de développer un peu plus, même si je pense que c'est accessoire : le sujet de fond est de présenter la pesanteur comme un phénomène différent de la gravitation (ce qui est essentiel pour l'abord de la GTR), pas nécessairement de traiter de tous les aspects de la pesanteur.

Perso, cela ne m'a pas trop gêné car tu as bien précisé : lentement variable.

La totale avec "changement de référentiel" : https://www.youtube.com/watch?v=y8Mz2kqT70M

Imagine les sensations des voltigeurs et comment ils ont reprogrammé leur cerveau pour gérer correctement la variation de la pesanteur!
1g sur la plateforme (x=0)-> saut en arrière et en haut pour avoir 0g -> 1g (x=1/4) -> 2g à la suspension (x=1/2) -> 1g (x=3/4) -> 0g (x=1) apogée en face

Et tout cela, lentement variable.

Un lâché de barre au mauvais moment et cela file...


Je fais tester s'il y a des volontaires...

[coussin]

Mon point de vue, exposé au message #43, est clair je pense.
Pas la peine de le développer davantage.

[Amanuensis]

Deux annonces "logistiques" :

a) J'ai déjà assez de raisons pour faire une révision. Si quelqu'un (stef ?) à des typos à indiquer, je suis preneur.

b) Je rappelle que mon document pointe sur cette discussion. Tout lecteur extérieur pourra lire les commentaires faits ici, commentaires sur lesquels je n'ai aucun contrôle, et se faire une idée des polémiques éventuelles sur le sujet.

[stefjm]

Bonjour et bravo à Amanuensis pour ce document.
Il va me donner envie de revenir sur Futura.

J’essaierai la semaine prochaine de produire un pdf de commentaires pour les bricoles de forme.

Sur le fond, j'adore l'esprit du document.
J'ai été gêné par deux entorses à l'esprit de départ :

1) Page 8 : le terme "référentiel" non défini (et pour cause!) dans le titre. Je sens que ce sera la suite, mais il en est question sur cette page (Pesanteur et repérage spatial et temporel, mesure d'espace et de temps?)

2) Page 14 : les termes "accéléromètres", "dérivée" et "vitesse". (surtout "dérivée" car mathématique) (variation de position, variation de vitesse par rapport à la variation de temps?)

J'aime bien Page 9 : le graphe A qui montre l'intensité de la pesanteur et sa valeur moyenne égale à 1g.

Page 3 : pas de notion de durée et de longueur mais page 9 un graphe en fonction du temps ou de l'espace
Il faut peut-être préciser la nuance?

Je relis.

[GBo]

Typo: "En mécanique de Newton contient déjà une unification..."
"La mécanique de Newton contient déjà une unification..."

[GBo]

Une question sur le fond Amanuensis, ce que tu décris dans le vaisseau Oberthien (en référence à H. Oberth, merci pour cette découverte !) en rotation constante revient à dire que l'on (nous terriens) pourrait marcher tout à fait normalement sur le bord interne moyennant le bon choix de vitesse angulaire, sans adaptation. Cette question semble pourtant débattue dans la littérature scientifique, est-ce que tu escamotes volontairement le débat ou est-ce un problème résolu pour toi, ou alors négligeable du fait du grand diamètre du vaisseau cylindrique (1 km) relativement à la taille du cobaye humain (2 m) ?

[Amanuensis]

Une question sur le fond Amanuensis, ce que tu décris dans le vaisseau Oberthien (en référence à H. Oberth, merci pour cette découverte !) en rotation constante revient à dire que l'on (nous terriens) pourrait marcher tout à fait normalement sur le bord interne moyennant le bon choix de vitesse angulaire, sans adaptation.

Oui. C'est d'ailleurs le pré-supposé dans la BD que je cite, ainsi que dans d'autres oeuvres de SF.

Cette question semble pourtant débattue dans la littérature scientifique, est-ce que tu escamotes volontairement le débat ou est-ce un problème résolu pour toi, ou alors négligeable du fait du grand diamètre du vaisseau cylindrique (1 km) relativement à la taille du cobaye humain (2 m) ?

Le débat me semble ne porter que sur les "petits diamètres", ceux qui sont possible avec les moyens techniques actuels.

Effectivement, il y a une différence qui peut être perceptible, due à l'accélération de Coriolis, qu'on peut présenter comme un terme d'inertie dépendant de la vitesse relative au référentiel (alors que la pesanteur est le terme "statique" indépendant de la vitesse, et donc le seul pour un immobile). L'accélération de Coriolis dépend de la vitesse angulaire qui est lié au diamètre si on contraint à la valeur de la pesanteur à 1 g.

L'accélération de Coriolis est trop faible pour être ressentie sur Terre, mais est observable et mesurable.

Effectivement j'escamote le débat en supposant un diamètre au moins kilométrique. Mais même alors, je triche quelque peu : je pense par exemple que les butteurs au rugby auraient des corrections à faire (et qu'il faudra aux Oberthiens prendre la précaution d'orienter les terrains de rugby (entre autres) correctement. Serait intéressant de calculer l'ordre de grandeur du diamètre pour que l'effet de Coriolis soit du même ordre de grandeur que l'effet d'un vent raisonnable (le rugby est un sport "tout temps" !!!).

Faut que je vérifie si j'ai mis un caveat ou une note...

[Zefram Cochrane]

Je suis plutôt de l'avis de Youry.
Réserver le terme pesanteur pour l'accélération due à la gravité et le terme de Coriolis. Ce qui est le cas traditionnellement, je pense.
Autrement, il y a aussi l'accélération ressentie, à cet endroit et à ce moment. C'est ça le terme : accélération ressentie. Là-dedans, on peut y mettre tout ce qu'on veut, en plus de la pesanteur : poussée d'Archimède, s'il y a du vent, si on appuie sur la pédale d'accélérateur de notre voiture, résistance de l'air si on marche, etc...
L'accélération ressentie coïncide avec la pesanteur si on se tient sans bouger, dans un endroit où il n'y a pas d'air

Bonjour,
Dans un référentiel accéléré de Rindler, par exemple un train de capsules, l'accélération propre donc ressentie s'accroit de capsule en capsule, la capsule de l'avant du train ayant l'accélération ressentie la plus faible et celle de l'avant du train la plus forte.
Dans le référentiel du train, il y a bien un champ d'accélération dans le sens où un observateur en chute libre depuis la capsule de l'avant du train verra la capsule du train la plus proche accélérer plus fortement que la précédente.
On peut donc dire que globalement, un référentiel accéléré de Rindler, ici le train, induit un champ de pesanteur dans ce référentiel.

[GBo]

[...] Effectivement j'escamote le débat en supposant un diamètre au moins kilométrique.

Ok merci de ta réponse.

Mais même alors, je triche quelque peu : je pense par exemple que les butteurs au rugby auraient des corrections à faire (et qu'il faudra aux Oberthiens prendre la précaution d'orienter les terrains de rugby (entre autres) correctement. Serait intéressant de calculer l'ordre de grandeur du diamètre pour que l'effet de Coriolis soit du même ordre de grandeur que l'effet d'un vent raisonnable (le rugby est un sport "tout temps" !!!). [...]

Ca y est, j'ai les images qui me viennent, avec en fond le ciel noir étoilé qui semble tourner autour de l'axe du vaisseau-cylindre de verre, mieux qu'un film de SF à qui il manque toujours quelque chose de fondamental malgré l'intervention d'un conseiller scientifique... wow.

[invite50625854]

Pour la g-force il me semble :
Dans le référenciel terrestre ce sont des forces d'inertie.
Dans le reférenciel locale ce sont le champs de pesanteur-locale, car l'observateur est totalement agnostique du caractère non galliléen de son référentiel. Transitoire ou pas je comprends pas la nuance qui est faites.
Si on enlève le transitoire alors la pesanteur-locale vaut 0 tout le temps -> geodésique.

Un autre problème lié, auquel j'avais consacré un peu de texte mais que j'ai éliminé de la version finale, est celui des "G négatifs", un terme fort amusant pour un vecteur. Il vient de l'usage de "référentiels orientés", comme un avion ou une voiture : l'idée de "haut" est alors liée au véhicule lui-même et non à la direction de la pesanteur. Quand la pesanteur est plus ou moins vers le plafond d'un avion, on parle de "G négatif".

Le référenciel est effectivement orienté, mais c'est plutot par rapport à colonne vertébrale du pilote.
Si le pilote fait des looping (tête vers le centre). Le sang va quitter son cerveau -> C'est le voile noire, qu'on peut compenser un peu avec des combinaisons anti-g.
Ce sont des G positif.

Si le pilote fait des looping à l'envers (tête vers l'extérieur). Le sang va monté au cerveau -> C'est le voile rouge, qu'on peut pas compenser.
Ce sont les G négatif ^^

Et dans ce contexte il est normal d'avoir un scalaire, "VecteurPiedTete scalaire PesanteurLocale". Les effets cliniques étant très différent.

Ces gens là ne font pas de la RG. Et leur définition fait tout à fait le boulot qu'on lui demande. Même si ça entre pas dans des conceptions théoriques.
Et il n'est pas amusant pour un pilote de vivre ces choses.

C'est évidemment très transitoire, si l'avion volait une heure sur le dos, la perception serait celle d'une "pesanteur normale".

Non, vole 1h sur le dos et tu aura les yeux rouges à mon avis-> -1G c'est plus méchant que +1G.
Je crois qu'on peut rester une 5-6 heures sous -1G avant de tomber dans les pommes.

Cordialement,

[Zefram Cochrane]

Juste une remarque :
si on reste une heure suspendu par les pieds on subit une pesanteur de -1G

[Amanuensis]

Juste une remarque :
si on reste une heure suspendu par les pieds on subit une pesanteur de -1G

Selon quel référentiel ?

[Amanuensis]

Non, vole 1h sur le dos et tu aura les yeux rouges à mon avis-> -1G c'est plus méchant que +1G.
Je crois qu'on peut rester une 5-6 heures sous -1G avant de tomber dans les pommes.

Ca c'est pour le pilote qui est obligé de resté brélé sur son siège.

Je pensais aux passagers. Eux marcheraient sur le plafond, auraient pris comme référentiel celui avec le plafond en bas, perçu une pesanteur de 1g et n'auraient eu strictement aucun problème.

C'est d'ailleurs le point que je cherchais à faire : il ne faut pas confondre être suspendu la tête en bas et "g négatifs". On ne le fait qu'à titre de transitoire. En fait, si la situation dure, même les pilotes suspendus se verraient très vite comme subissant une pesanteur de 1 g et comme suspendus la tête en bas.