Deux manifestations de la gravitation selon la RG

[Hades55]

Bonjour,

Si l'on prend l'exemple de la lumière, elle subit la gravitation selon deux modes différents.

L'un résulte d'une gravitation équivalente à une accélération. Cf. l' expérience de pensée d'Einstein qui imagine une fusée en phase d'accélération à bord de laquelle a pris place un cosmonaute muni d'une torche électrique.

De même que l'accélération crée une gravitation qui maintient au sol le cosmonaute en position verticale, elle courbe "vers le bas" le faisceau lumineux de la torche.

L'autre manifestation de la gravitation est la courbure de l'espace temps par un corps massif. Une courbure qui a pour conséquence de dévier la lumière au voisinage de ce corps massif.


Un non scientifique se demande alors comment la gravitation peut se manifester de deux façons aussi différentes, par l'accélération d'un objet en mouvement, comme par la courbure de l'espace temps par un corps massif?

Par avance merci de vos lumières directes comme déviées.
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[mach3]

Réponse courte : ces deux "façons" ne sont pas différentes.
Je repasserai plus tard pour la réponse longue qui traitera de geodesiques et de principe d'équivalence, à moins qu'un autre contributeur s'y attèle.

m@ch3

[Hades55]

Ok, merci ...

J'attends la suite, avec un poil d'appréhension : pas de maths niveau supérieur SVP!!!

[Pio2001]

Un non scientifique se demande alors comment la gravitation peut se manifester de deux façons aussi différentes, par l'accélération d'un objet en mouvement, comme par la courbure de l'espace temps par un corps massif?

Bonjour,
La "courbure de l'espace-temps" est déjà une notion mathématique très avancée.

Plus simplement, les deux phénomènes qui courbent la lumière sont l'accélération, comme tu l'as indiqué, et la gravitation quand on est immobile à la surface d'une planète.
L'idée géniale d'Einstein a été de postuler que ces deux cas de figure étaient strictement les mêmes. Pour obtenir l'équivalence mathématique, il a fallu réécrire les mouvements et les positions dans une géométrie non euclidienne. Un travail de titan, étant donné que les notions nécessaires n'existaient que dans les théories mathématiques les plus exotiques.

Ainsi, deux choses apparemment complètement différentes, un mouvement accéléré, et une force d'attraction sur un corps immobile, sont apparus comme deux cas particuliers de mouvements dans un espace-temps courbe. Fallait oser l'inventer !
Et vu de cette façon, l'équivalence avec une force de gravitation n'était pas tout-à-fait correcte. L'orbite de Mercure n'était pas exactement la même dans les deux cas. Il se trouve que l'orbite réelle correspond au cas de l'espace-temps courbe et pas au cas de la force de gravitation (c'est l'avance du pérhélie de Mercure). Cela avait déjà été remarqué et on ne comprenait pas l'origine de ce petit écart.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Hades55]

Ok, jusque là je suis!

Et je suppose que depuis on a compris l'origine de cette différence...Donc solution de l'énigme au prochain numéro ?

[Avatar10]

Un non scientifique se demande alors comment la gravitation peut se manifester de deux façons aussi différentes, par l'accélération d'un objet en mouvement, comme par la courbure de l'espace temps par un corps massif?
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Pas le temps de développer mais il ne faut bien distinguer accélération et champs d'accélération.
La courbure de l'espace-temps et la gravitation sont en grande partie la même chose, la gravitation est une manifestation de la courbure.
Et c'est ce dont parle le principe d'équivalence (en gros), du champ d'accélération pas de l'accélération d'un truc physique qui courbe l'espace-temps et cela est exprimé par les géodésiques (enfin c'est une façon assez grossière de dire , mais pas le temps de faire plus long, donc distinguez bien la différence entre le champs d'accélération et l'accélération d'un mobile, cela pourrait vous évitez de "perdre du temps"). On peut noter que conceptuellement, l'analogie avec la physique classique est assez parlante, il y a bien sur des grosses différences, mais pour la base, le ciment de la compréhension, c'est pas si éloigné (à mon avis).

[Morteen]

Et je suppose que depuis on a compris l'origine de cette différence...Donc solution de l'énigme au prochain numéro ?

Bonjour.

Si je peux me permettre, il n'y a pas à attendre le prochain numéro
Ce que veut dire Pio2001, c'est que la (petite) différence angulaire que l'on constate pour Mercure est exactement décrire (et prévue) par la RG, alors qu'elle ne l'était pas par Newton. Ce qui valide la RG, au détriment de Newton.

Bonne journée.

[Hades55]

Oui, je m'y attendais un petit peu!!!

Merci à tous les contributeurs pour vos lumières.