A propos des gravitons

¡Hola! Les webastrams

Je suis depuis quelque temps le post "Plus vite que la lumiere" (tres interessant d'ailleurs) et cela m'a rappele un paradoxe que je n'avais pas compris, et que je n'ai toujours pas compris a propos des gravitons.

Voila si je ne dis pas de betises on sait depuis Newton que la gravitation a un effet instantane. En gros si on retirai le soleil on en ressentirai les effets avant d'avoir eu le temps de voir le soleil disparaitre. Ce qui semble violer la celerite.

Encore une fois si je ne dis pas de betises... Einstein a presente la gravitation comme une "toile" spatiale sur laquelle sont deposees les etoiles les planetes etc... Cette toile est donc "creusee" par la masse de l'objet et les objets aux alentours sont donc attires par cet objet comme une bille par un creux.

(C est probablement tres grossier et tres approximatif, j'espere seulement que ca n'est pas completement faux).

Donc si on retire le soleil d'un coup, la toile se "tend". Voila pourquoi les effets sont immediats et on n'a plus besoin de chercher ce qui depasse la vitesse de la lumiere. ( Puisque c'est lespace lui meme qui est deforme)

Tres bien, mais qu'en est t il des gravitons? Ces particules censees etre les particules messageres de la gravite. Comment fonctionnent t elles si elles ne sont pas plus rapides que la lumiere? Pensez vous que l existence de cette particule est reellement plausible?

Bref j'ai rien compris aux gravitons si quelqu'un pouvait m'eclairer...

Merci par avance:).

PS: Desole pour les eventuelles fautes et surtout pour les accents mais il n'y a pas de touches prevues pour sur mon clavier.

Sauf erreur, si dans la théorie de Newton, la gravitation se propage instantanément, en relativité générale la gravitation se propage localement à vitesse finie, supposée égale à la vitesse de la lumière.

Une manip de vérification de cet hypothèse a été décrite (voir p.e. http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0301/0301145v2.pdf ) puis contestée ( http://arxiv.org/abs/astro-ph/0303346 ). Go figure ...

Cette même théorie prévoit l' existence d'ondes gravitationnelles lorsque la densité de matière/énergie varie avec le temps (effondrement d' une étoile, orbites d' objets binaires denses) , pas encore détectées à ce jour ...

Sinon, concernant les gravitons, je n' y comprends rien non plus.

Voila si je ne dis pas de betises on sait depuis Newton que la gravitation a un effet instantane. En gros si on retirai le soleil on en ressentirai les effets avant d'avoir eu le temps de voir le soleil disparaitre. Ce qui semble violer la celerite.

 

Encore une fois si je ne dis pas de betises... Einstein a presente la gravitation comme une "toile" spatiale sur laquelle sont deposees les etoiles les planetes etc... Cette toile est donc "creusee" par la masse de l'objet et les objets aux alentours sont donc attires par cet objet comme une bille par un creux.

 

Donc si on retire le soleil d'un coup, la toile se "tend". Voila pourquoi les effets sont immediats et on n'a plus besoin de chercher ce qui depasse la vitesse de la lumiere. ( Puisque c'est lespace lui meme qui est deforme)

 

Tres bien, mais qu'en est t il des gravitons? Ces particules censees etre les particules messageres de la gravite. Comment fonctionnent t elles si elles ne sont pas plus rapides que la lumiere? Pensez vous que l existence de cette particule est reellement plausible?

Les hypothétiques gravitons (spin 2) devraient être sans masse (au repos ) et donc se déplacer à la vitesse de la lumière.

Si on considère la gravitation comme une déformation de l'espace, celui-ci ne peut changer de forme qu'à une vitesse finie, pas instantanément, ça équivaut à une vitesse de propagation.

Voir également les travaux de Weber.

comme l'a dit notre astrostoppeur arthurdent, la gravitation se propage à la vitesse de la lumière, d'ou les ondes gravitaionnelles

quant aux gravitons, ils sont encore très hypothétiques...

-

et puis comment tu veux "enlever" le soleil? comme e=mc², ça ferait beaucoup d'énergie dégagée instantatément

devraient être sans masse (au repos )

Tu crois que quand ils sont au garde-à-vous, ils ont une masse ?

comment tu veux "enlever" le soleil?

Fastoche : En lui balançant un anti-soleil. Je te dis pas l' indice de la crème solaire qu'il faudra mettre ce jour là pour aller à la plage

Et de toute façon, à ma connaissance, on n'a jamais réussi jusqu'à présent à faire une mesure réelle de la vitesse à laquelle se propagerait la gravitation. De mêm que le graviton reste une construction théorique.

D'ailleurs l'expérience de pensée basée sur des concepts du style "le soleil disparait brusquement" n'a pas de sens me semble-t-il, car dans le meilleur (ou pire?! ) des cas, il ne pourrait que se transformer intégralement et instantanément en énergie pure, Or celle-ci aurait aurait alors du point de vue gravitionnel la même masse (m=E/c au carré) que le soleil, donc... (par contre, il est certain que 8mn et qques s plus tard la terre serait atomisée!)

Deja merci pour les reponses et pour les liens.

Pour l'histoire de la vitesse de propagation deja c'est note . Si on enlevai le soleil, on en ressentirai les effets en meme temps que la lumiere s'eteindrai .

Mais ce que j'ai vraiment du mal a comprendre, c'est l'eventuel lien entre les gravitons et la deformation de l'espace. Si on parle de deformation de l'espace pour expliquer la gravitation pourquoi aurait on besoin des gravitons? Et si on utilise les gravitons et les ondes gravitationnelles pour expliquer la gravitation pourquoi aurait on besoin de parler de deformation de l'espace?

¡Hola! Les webastrams

 

Je suis depuis quelque temps le post "Plus vite que la lumiere" (tres interessant d'ailleurs) et cela m'a rappele un paradoxe que je n'avais pas compris, et que je n'ai toujours pas compris a propos des gravitons.

 

Voila si je ne dis pas de betises on sait depuis Newton que la gravitation a un effet instantane. En gros si on retirai le soleil on en ressentirai les effets avant d'avoir eu le temps de voir le soleil disparaitre. Ce qui semble violer la celerite.

 

 

Donc si on retire le soleil d'un coup, la toile se "tend". Voila pourquoi les effets sont immediats et on n'a plus besoin de chercher ce qui depasse la vitesse de la lumiere. ( Puisque c'est lespace lui meme qui est deforme)

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HéHé... Nan! si tu enlevais le soleil, d'un coup, la terre continuerait a tourner autour d'un centre solaire vide pendant 8 minutes et demi, le temps que l'info de la disparition du soleil jusqu' a la terre arrive...à la vitesse de la lumiere, .....

pour reprendre l'image de la toile, elle mettrai 8 minutes et qq a se retendre jusqu'a la terre

A causse de la relativité...

les gravitons...on attend des decouvertes ultérieures, le boson de higgs, qui donne de la masse aux particules, les wimps; la theorie de mond, la matière noire, l'energie noire, etc... que les gros satellites internationnaux

et ceux de l'esa(et le super collisionneur du CERN... vont dans les années prochaines peut etre nous reveler...

il va y avoir dans les années qui viennent une floppée de tirs de sondes toutes aussi sophystiquées les unes que les autres...

qui vont peu etre nous en apprendre plus..

en attendant que virgo le fameux detecteur d'ondes gravitationnelles aie un successeur plus évolué(c'est un é-ch-ec:cry:)

cependant que ça complique notre vision du cosmos....qui apparait plus exotique qu'on ne le pensait(est il isotrope parfaitement? la toile se tend elle de la même manière partout? les 200 galaxies lointaines avec une nova

fuient elles selon une vitesse >= ou < a l'univers prévu par 'Einstein? , , -c eserait la big expansion...sans retour...

1-mais serait ce "une déchirure" jusqu' a nos atomes ou un simple refroidissement? -on ne peut trancher pour l'instant...

2-et ces novas représentent elles tout le cosmos?)

je t'ai remis les pieds sur ton surf

astro amicalement

Jean Christian

Et de toute façon, à ma connaissance, on n'a jamais réussi jusqu'à présent à faire une mesure réelle de la vitesse à laquelle se propagerait la gravitation.

C'est ce qu'explique le lien d'ArturDent, je suppose que l'on ne pourra reellement determiner cette vitesse que lorsque l'on aura reellement decouvert ce fameux graviton.

D'ailleurs l'expérience de pensée basée sur des concepts du style "le soleil disparait brusquement" n'a pas de sens

Je veux bien le croire , j'essayais seulement de representer les consequences qu'aurait la pose ou au contraire le retrait d'une masse sur la "toile" et j'ai rien trouve de mieux.

Et de toute façon, à ma connaissance, on n'a jamais réussi jusqu'à présent à faire une mesure réelle de la vitesse à laquelle se propagerait la gravitation. De mêm que le graviton reste une construction théorique.

D'ailleurs l'expérience de pensée basée sur des concepts du style "le soleil disparait brusquement" n'a pas de sens me semble-t-il, car dans le meilleur (ou pire?! ) des cas, il ne pourrait que se transformer intégralement et instantanément en énergie pure, Or celle-ci aurait aurait alors du point de vue gravitionnel la même masse (m=E/c au carré) que le soleil, donc... (par contre, il est certain que 8mn et qques s plus tard la terre serait atomisée!)

non cette expérience de pensée a été deja envisagée et réfutée...

(D'ailleur Einstein raffolait de ces expereinces de pensée les autres aussi)

la terre ne serait pas atomisée mais filerait tout droit vers l'espace en prenant la tangeante...son énergie cinétique ne serait plus contre balancée par le soleil,ele filerait comme uns sonde en orbite terrestre file quand on l'accélère

astro amicalement

JC

C'est ce qu'explique le lien d'ArturDent, je suppose que l'on ne pourra reellement determiner cette vitesse que lorsque l'on aura reellement decouvert ce fameux graviton..

pas spécialement! quand, par exemple, le prochain détecteur d'ondes gravitationnelles LISA sera en place, alors on pourrait les détecter avec exactitude....

mais en toute logique, la gravitation se déplace à la vitesse de la lumière.

attention au graviton, il fait la liaison entre la physique quantique et la relativité générale, et cette liaison, ça fait100 ans qu'on la cherche, et par d'autres voies que le graviton...

non cette expérience de pensée a été deja envisagée et réfutée...

(D'ailleur Einstein raffolait de ces expereinces de pensée les autres aussi)

 

la terre ne serait pas atomisée mais filerait tout droit vers l'espace en prenant la tangeante...son énergie cinétique ne serait plus contre balancée par le soleil,ele filerait comme uns sonde en orbite terrestre file quand on l'accélère

 

astro amicalement

 

JC

Non, ce que je voulais dire, c'est que si toute la masse du soleil se transformait instantanément en énergie, cette énergie elle rayonnerait (un mini big bang), et même si la terre essayait de prendre la tangente, elle serait vite rattrapée par cette quantité colossale d'énergie...

Par contre, oui l'expérience de pensée corrrespondante a le mérite de faéire passer l'idée...

Un graviton, je n'ai pas révisé, mais c'est a priori l'hypothétique particule élémentaire médiatrice de l'interaction gravitionnelle. Comme le photon l'est pour l'interaction électromagnétique. Autrement dit une particule (et la plus petite possible) qu'échangent deux corps quand ils interagissent par gravitation.

Bref, pas facile à imaginer concrètement. Pour le photon on imagine beaucoup mieux l'onde électromagnétique qu'est la lumière (ou toute autre onde à d'autres fréquences que la lumière visible) que sa version corpusculaire surtout lorqu'elle correspond au "grain élémentaire" qu'échangent deux corps chargés électriquement quand ils interagissent (c'est plus facile quand on envisage le photon "grains de lumière" entrant dans son télescope, mais là, il n'est trop dans son role de médiateur de l'interaction électromagnétique...)

Cela marche par contre bien dans les modèles et les calculs... Et normal qu'on ait du mal à l'imaginer, les notions quantiques défient souvent l'imagination...

D'ailleurs même Einstein...

Non, ce que je voulais dire, c'est que si toute la masse du soleil se transformait instantanément en énergie, cette énergie elle rayonnerait (un mini big bang), et même si la terre essayait de prendre la tangente, elle serait vite rattrapée par cette quantité colossale d'énergie...

ben non, puisque l'énergie arriverait au moment ou le "message" gravitationnel arriverait. donc, la terre prendrait la tangente exactement au moment ou l'énergie arriverait...

Un peu en retard, mais merci pour toutes vos réponses .

HéHé... Nan! si tu enlevais le soleil, d'un coup, la terre continuerait a tourner autour d'un centre solaire vide pendant 8 minutes et demi, le temps que l'info de la disparition du soleil jusqu' a la terre arrive...à la vitesse de la lumiere, .....

Ah mon avis, cette façon de présenter lels choses n'est pas correcte et peut induire en erreur. "La Terre continuerait à tourner autour d'une centre solaire vide" suppose qu'il existe un présent valable en même temps là où est la Terre et là où est le Soleil, ce qui est une inexactitude, le présent étant une notion locale. La Terre tourne autour d'un Soleil, situé à 8 minutes-lumière est la seule réalité du point de vue de la Terre. Du point de vue du Soleil, lorsqu'il disparait au moment t, c'est le présent, mais ça se passe dans le futur de la Terre de son point de vue à elle. Donc à ce moment là, elle ne tourne pas autour d'un centre vide ! Sa réalité à elle est 8 mn dans le passé, et le centre solaire n'est pas encore vide. Quand il est vide, c'est 8 minutes plus tard, toujours de son point de vue de Terre, et là OK, elle part dans les décors.

Jamais elle n'a tourné autour d'un centre vide. Ce "point de vue" (fantasmagorique) ne pourrait être que celui d'un observateur omniscient, qui voit cela de loin et se rit de la Relativité. Cela n'existe qu'en littérature (*).

(*) Ou en théorie cosmologique, avec ces histoires de "distances ou vitesses comobiles", je ne sais plus, qui sont une façon formelle de tordre la réalité.

Bon, j'ai pigé, mais Bon, j'ai une autre question à propos de ces gravitons qui me turlupine...

En fait c'est lié au trous noirs : Tout comme pour les photons, la déformation locale de l'espace est telle que même eux ne devrait pas s'échapper.

Du coup, ne pouvant s'échapper, il n'y aurait plus d'interaction avec la matière avoisinnant des trous noirs... Donc de la matière proche d'un trou noir ne devrait pas subir l'influence d'une grosse partie de sa masse (je pense à la masse comprise par l'horizon).

D'ailleurs, je n'ai toujours pas compris ces histoires d'ejection e matière ou d'ondes electromagnétique (Gamma, X), puisque de toute façon, rien n'est censé s'échapper d'un trou noir.

C'est assez paradoxal comme affaire !

Y'a-t'il quelqu'un pour éclairer ma lanterne SVP ? merci !

Je vais juste te répondre pour le rayonnemnt, parce que pour les gravitons ou autres ondes gravitationnelles, je ne sais pas trop.

Un trou noir rayonne selon un mécanisme subtil, découvert par Hawkins il me semble. C'est basé sur les fluctuations quantiques du vide. Je schématise et simplifie.

Ce vide n'est pas vide, mais il voit apparaitre des couples particules - antiparticules, qui disparaissent aussi vite qu'ils sont apparus par annihilation réciproque. Les lois de conservation sont donc préservées, aux incertitudes quantiques près.

Tout va donc très bien dans ce vide calme en apparence (et au niveau macro), mais agité au niveau micro.

Sauf que si un trou noir passe par là, il peut absorber une des deux particules au moment où le couple apparait...Et du coup, l'autre particule, orpheline, ne sera pas annihiliée. Elle perdure et émerge dans la réalité. Le trou noir rayonne.

Sauf que si un trou noir passe par là, il peut absorber une des deux particules au moment où le couple apparait...Et du coup, l'autre particule, orpheline, ne sera pas annihiliée. Elle perdure et émerge dans la réalité. Le trou noir rayonne.

Euh, non, dans ce cas, le trou noir continue à grossir, même s'il n'absorbe qu'une particule sur deux.

J'avais retenu que le trou noir rayonne vers l'extérieur lorsque cette brève création se produit à l'intérieur mais très très près de l'horizon ("le bord") du trou noir. L'une des deux particules de la paire peut se retrouver à l'extérieurn de l'horizon, donc coupée de son "anti-jumelle". Elle ne peut plus se recombiner et va vivre sa vie à l'extérieur (quand son énergie lui permet de ne pas être réabsorbée par le trou noir). Sa jumelle restée à l'intérieur va se recombiner avec une autre particule, ce qui va créer un vide "supplémentaire" dans le trou noir.

Ce qui est remarquable c'est que S.H. a réussi à montrer qu'en plus, dans n'importe quel trou noir, y compris géant, ce processus finit par prendre le dessus (sur des durées certes astronomiques) et donc que tout trou noir finit par "s'évaporer" totalement.

Allez, cette histoire de fluctuation quantique du vide me rapelle l'une de mes anecdotes préférées... Un poète (sud américain de mémoire) qui avait reçu un prix de physique, car il avait imaginé une histoire dans laquelle l'ensemble de l'univers entier n'était... qu'une "super" fluctuation quantique du vide. On est bien peu de choses....

Enfin, je crois qu'on manque encore de preuves expérimentales validant la théorie...

Bon, j'ai pigé, mais Bon, j'ai une autre question à propos de ces gravitons qui me turlupine...

 

En fait c'est lié au trous noirs : Tout comme pour les photons, la déformation locale de l'espace est telle que même eux ne devrait pas s'échapper.

 

Du coup, ne pouvant s'échapper, il n'y aurait plus d'interaction avec la matière avoisinnant des trous noirs... Donc de la matière proche d'un trou noir ne devrait pas subir l'influence d'une grosse partie de sa masse (je pense à la masse comprise par l'horizon).

 

D'ailleurs, je n'ai toujours pas compris ces histoires d'ejection e matière ou d'ondes electromagnétique (Gamma, X), puisque de toute façon, rien n'est censé s'échapper d'un trou noir.

 

C'est assez paradoxal comme affaire !

Y'a-t'il quelqu'un pour éclairer ma lanterne SVP ? merci !

Les ondes gravitationnelles sont engendrées par des déformations de l'espace qui entoure le trou noir, à chaque augmentation de masse (en absorbant de la matière) le trou noir déforme un peu plus cet espace ce qui crée une onde, comme le fait une pierre qu'on enfonce dans l'eau.

Si le phénomène est brutal l'onde est importante.

Par contre les émissions électromagnétiques proviennent de la matière engloutie, portée à très haute température par son accélération: c'est son cri d'agonie.

Le rayonnement quantique(évaporation) est un phénomène qui accompagne le vieillissement du trou noir si je me souviens bien et il est inversement proportionnel à sa masse.

Bon, j'ai pigé, mais Bon, j'ai une autre question à propos de ces gravitons qui me turlupine...

En fait c'est lié au trous noirs : Tout comme pour les photons, la déformation locale de l'espace est telle que même eux ne devrait pas s'échapper.

Du coup, ne pouvant s'échapper, il n'y aurait plus d'interaction avec la matière avoisinnant des trous noirs... Donc de la matière proche d'un trou noir ne devrait pas subir l'influence d'une grosse partie de sa masse (je pense à la masse comprise par l'horizon).

Le graviton peut-il être sensible à la gravitation. De par sa définition, messager de l'interaction gravitationnelle, je pense que non car sinon il devrait échanger des gravitons avec des masses, or on conçoit mal un graviton échanger des autres lui-mêmes avec une masse . Par exemple, le photon, messager de l'interaction électro-magnétique n'émet ni ne reçoit de photon. Par conséquent, les gravitons n'ont pas de masse classique et doivent pouvoir entrer et sortir tranquillement du plus gros des trous noirs.

Le graviton peut-il être sensible à la gravitation. De par sa définition, messager de l'interaction gravitationnelle, je pense que non car sinon il devrait échanger des gravitons avec des masses, or on conçoit mal un graviton échanger des autres lui-mêmes avec une masse . Par exemple, le photon, messager de l'interaction électro-magnétique n'émet ni ne reçoit de photon. Par conséquent, les gravitons n'ont pas de masse classique et doivent pouvoir entrer et sortir tranquillement du plus gros des trous noirs.

Certes, mais en toute logique, il doit subir tout de même la déformation géométrique de l'Espace temps, au même titre que le photon qui est censé (ce dont je doute fort mais j'ai déjà exposé mes arguments sur le fil de discussion concernant les trous noirs...) avoir une masse nulle (il ne subit dont non plus une quelconque interaction avec les gravitons).

Ce "point de vue" (fantasmagorique) ne pourrait être que celui d'un observateur omniscient, qui voit cela de loin et se rit de la Relativité.

Et pour un observateur situé à égale distance du Soleil et de la Terre?

Erwan

Certes, mais en toute logique, il doit subir tout de même la déformation géométrique de l'Espace temps

Il me semble qu'il y a une certaine contradiction au sujet du graviton, vecteur de l'attraction gravitationnelle, car cette attraction est-elle une propriété géométrique de l'espace ou le résultat d'échanges de particules ?

A moins qu'il ne faille y trouver une espèce de dualisme analogue à celui qui existe entre onde et corpuscule en Méca.Quant.

Qu'en pensez-vous ?

Et pour un observateur situé à égale distance du Soleil et de la Terre?

 

Erwan

Voyons, réfléchissons.

A son temps t, la Terre et le Soleil sont situées à t- 4minutes.

Quand il voit le Soleil disparaitre, c'est arrivé, du point de vue du Soleil depuis 4 minutes.

Il observe la Terre. Tout est normal, car il la voit 4 minutes dans son passé. Donc là, c'est vrai, il voit une Terre en orbite autour d'un Soleil qu'il vient de voir disparaitre.

4 minutes plus tard, la Terre est touchée. Il ne le voit pas.

Encore 4 minutes plus tard, il voit la Terre quitter son orbite, soit 12 minutes après la disparition du Soleil (et 8 minutes après que lui, ait vu le Soleil disparaitre, selon son temps propre).

Pff...

j'ai trouvé cette vidéo, qui est malheureusement complètement fausse

http://www.youtube.com/watch?v=T884m5_QzWM

Donc là, c'est vrai, il voit une Terre en orbite autour d'un Soleil qu'il vient de voir disparaitre.

Ben non, il n'a pas encore pu voir le soleil disparaitre, puisque le "visuel" (la lumière), n'est pas encore parvenu jusqu'à lui !

Ben non, il n'a pas encore pu voir le soleil disparaitre, puisque le "visuel" (la lumière), n'est pas encore parvenu jusqu'à lui !

Si, au bout de 4 minutes.

Donc là, c'est vrai, il voit une Terre en orbite autour d'un Soleil qu'il vient de voir disparaitre.

Et notons au passage que les images qu'il a de la Terre et du Soleil sont aussi vieilles l'une que l'autre...

Erwan

Et notons au passage que les images qu'il a de la Terre et du Soleil sont aussi vieilles l'une que l'autre...

Euh, oui... Ce qui nous paume là-dedans, c'est qu'on a du mal à concevoir un présent qui ne soit que local.