la gravité et la relativité
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la gravité et la relativité



  1. #1
    benvoyons

    la gravité et la relativité


    ------

    bsr,

    j'ai cru comprendre que la théorie de la gravitation universelle de Newton avait été invalidée par la relativité générale d'Einstein ? j'ai mal compris ? car parfois j'entends que l'on fait encore référence à la théorie de Newton ???

    pendant que j'y suis j'ai une autre question : est ce qu'on peut dire que la matière n'est pas composée de matière ?

    merci

    -----

  2. #2
    pm42

    Re : la gravité et la relativité

    Elle n'est pas invalidée : la Relativité est plus précise :elle donne les mêmes prédictions la plupart du temps mais quand la gravité est forte, elle donne le résultat correct.

    "La matière n'est pas composée de matière" dit comme ça n'a pas de signification.

  3. #3
    benvoyons

    Re : la gravité et la relativité

    merci ;

    pourtant Newton parle d'une "force" contrairement à Einstein ?
    et pour la deuxième ; il me semblait que les particules n'étaient pas composées de matière mais d'énergie ?

  4. #4
    pm42

    Re : la gravité et la relativité

    Citation Envoyé par benvoyons Voir le message
    pourtant Newton parle d'une "force" contrairement à Einstein ?
    Oui et ? Il est fréquent d'avoir plusieurs représentations en physique qui donnent les mêmes résultat.

    Citation Envoyé par benvoyons Voir le message
    et pour la deuxième ; il me semblait que les particules n'étaient pas composées de matière mais d'énergie ?
    Quelles particules ? Une référence ? Parce que là aussi, suivant le contexte théorique dans lequel on se place, ce qu'est une particule élémentaire n'est pas univoque.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : la gravité et la relativité

    Citation Envoyé par benvoyons Voir le message
    j'ai cru comprendre que la théorie de la gravitation universelle de Newton avait été invalidée par la relativité générale d'Einstein
    Ce qui peut invalider une théorie, c'est la confrontation avec l'observation de la réalité, et non une autre théorie.

    La théorie de Newton fonctionne bien sur un large spectre qui couvre l'essentiel des situations astrophysiques courantes, elle constitue donc une théorie valide, toujours largement utilisée de préférence au formalisme de la relativité générale qui est beaucoup plus lourd à mettre en oeuvre.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/07/2023 à 21h42.
    Parcours Etranges

  7. #6
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : la gravité et la relativité

    Citation Envoyé par benvoyons Voir le message
    et pour la deuxième ; il me semblait que les particules n'étaient pas composées de matière mais d'énergie ?
    Les particules (élémentaires) sont au fondement de la nature matérielle du monde, et on risque assez rapidement de s'enfermer dans une définition autoréférentielle et vide de sens si on utilise pour les décrire les attributs courants de la matière.

    Pour le dire en un mot, si on dit que le fer est fait d'atome de fer, ça va. Mais dire qu'un atome de fer c'est du fer, c'est fait en fer, ça semble absurde.

    Le formalisme que l'on utilise pour décrire les particules est la théorie quantique des champs. L'objet fondamental de ce formalisme est le champ quantique.

    Un champ de manière générale c'est un objet mathématique qui attribue une certaine grandeur à chaque point de l'espace. On peut avoir un champ de température (la grandeur en chaque point est la température du milieu), un champ de vitesse (par exemple une carte des vents, la grandeur en chaque point est le vecteur vitesse de l'air), un champ de gravité (l'accélération de la pesanteur en chaque point) and so one... Ce concept de champ inventé au XIXe siècle par Faraday pour se représenter le champ magnétique est très fécond et a envahi toute la Physique.

    Le champ quantique attribue à chaque point de l'espace une grandeur sans dimension qui est un nombre complexe de la forme eiωt qui modélise un oscillateur harmonique (ω est une pulsation, et t le temps, donc ωt est un angle tournant). Cette grandeur oscillante, comme si on avait une petit cadran avec une aiguille tournante en chaque point de l'espace, doit être vu comme une amplitude de probabilité, au sens où le module au carré de cette quantité représente la densité de probabilité d'observer la particule en ce point de l'espace.

    Une autre façon d'expliquer la chose est de se représenter la particule comme un état d'excitation quantifié du champ. Pour prendre une image on peut se représenter le champ comme la surface de l'océan. Sur cette surface, se propage des vagues. Ces vagues représentent les particules. Pour obtenir des vagues, il faut exciter la surface de l'eau, c-à-d lui transmettre de l'énergie. Les vagues sont une forme d'énergie qui traverse le milieu. On peut en dire de même de la matière. La matière c'est l'état d'énergie du champ : si on lui donne de l'énergie, il pond des particules. C'est donc une forme d'énergie, mais une forme munie d'attributs singuliers qui sont ceux du champ (masse, charge électrique, spin, etc).

    Comme tu le vois, il y a un certain nombre de couches d'abstraction à franchir pour se représenter la façon dont la Physique formalise la matière.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 26/07/2023 à 12h44.
    Parcours Etranges

  8. #7
    GBo

    Re : la gravité et la relativité

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Ce qui peut invalider une théorie, c'est la confrontation avec l'observation de la réalité, et non une autre théorie.

    La théorie de Newton fonctionne bien sur un large spectre qui couvre l'essentiel des situations astrophysiques courantes, elle constitue donc une théorie valide, toujours largement utilisée de préférence au formalisme de la relativité général qui est beaucoup plus lourd à mettre en oeuvre.
    ll y a quand même au moins une observation courante qui a nécessité la RR pour l'expliquer:

    Le système Soleil Mercure n'est pas isolé dans l'espace et subit des perturbations gravitationnelles qui peuvent faire varier l'angle θ qui donne la position du périhélie de Mercure. Ainsi θ va varier et le périhélie va sembler "avancer" au cours du temps. la mécanique newtonnienne permet de calculer cette avance mais les observations ont montré que le périhélie avance plus rapidement que prévu. Le Verrier a cherché une planète inconnue dont les perturbations expliqueraient cet excès d'avance mais ne l'a pas trouvé. Il faudra attendre Einstein et la théorie de la relativité générale pour l'expliquer.
    https://media4.obspm.fr/public/resso...e-mercure.html

    Je sais que tu le sais, c'est surtout pour le primo-posteur et le lecteur de passge que je le précise, on ne peut pas ne pas évoquer ce fait dans le cadre de la question.

    Sinon on va en effet sur la lune sans besoin de RR, les équations issues de Newton suffisent.
    Dernière modification par GBo ; 25/07/2023 à 14h29.

  9. #8
    pm42

    Re : la gravité et la relativité

    Il s'est quand même écoulé presque 2 siècles entre la théorie de la gravité newtonienne et "l'observation courante" si on peut l'appeler comme ça.
    Ce qui est bien la preuve du très vaste domaine de validité de cette théorie comme déjà dit.

  10. #9
    GBo

    Re : la gravité et la relativité

    Je n'ai pas lu dans le post de Gilgamesh qu'il voulait parler d'observations contemporaines de Newton, au contraire (cf. le "toujours"). Ca n'enlève rien à ce qui a été dit et que je partage, mon contrexemple historique bien connu complétant la réponse au post #1.

    Au fait dans mon post j'ai écrit "RR" en pensant "RG", au cas où le lecteur n'aurait pas corrigé de lui-même.

  11. #10
    benvoyons

    Re : la gravité et la relativité

    merci pour les réponses

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