La gravitation, c'est quoi?

['Bruno]

Dans tout ce que j'ai pu lire comme document de vulgarisation sur la relativité générale pourrai être expliqué dans un espace à trois dimensions où les objets évoluent et se déplacent dans ces trois dimensions, le temps quant à lui, évolue de son côté... En somme, pourquoi parler systématiquement d'espace-temps a quatre dimension, c'est parce que le cours du temps change selon la vitesse de déplacement?

Je trouve que c'est une très bonne question. Effectivement, on pourrait penser a priori qu'il y a d'un côté l'espace et de l'autre le temps. D'ailleurs, en physique classique (newtonienne), le temps est une dimension indépendante des trois dimensions d'espace.

 

Pas en relativité. Deux observateurs étant en mouvement l'un par rapport à l'autre ne partagent pas le même espace et le même temps. En quelque sorte, une partie de ce qui est le temps pour l'un est utilisé comme espace par l'autre. Ainsi, un photon (qui se déplace à 300.000 km/s par rapport à tout le monde) emprunte une trajectoire qui semble composée d'espace (la distance qu'il parcourt) et de temps (la durée du trajet). Or, relativement à lui-même, il n'emprunte que de l'espace (car son temps ne bouge pas). Une partie de son temps est donc vu, par nous, comme de l'espace.

 

L'espace et le temps ne sont donc pas des dimensions idépendantes. Il n'y a pas d'un côté l'espace, de l'autre côté le temps. Il y a juste l'espace-temps, dont une partie - mais pas la même pour tout le monde - peut servir d'espace, et une autre partie - mais pas la même pour tout le monde - peut servir de temps.

[kenaroh]

Vous avez été en classe ensemble... ?

Non, juste un exercice de style

 

Moi, je veux bien mais... quel sujet initial ?

La gravitation !

[Korgan]

oui c'est une chose bizard

dans la théorie des super corde il y a un rigolo qui a postuler cette idée et si les graviton(particule représentant la gravitaion force issu de l'échange des ses particules il me semble) pouvais nous permettre de communiquer avec des etre situé dans d'autre univers...

cette idée est rigolote non ?

et ce juste car a coté des autre force la force gravitationelle est minuscule...c'est beau de rever

[lejon]

.

[CpTn_lAw]

Quand a moi je me pose une question...

On se demande toujours d'ou vient cette force, on parle de courbure de l'espace temps, on parle de melange d'espace et de temps dans les trous noirs...

J'ai envi de dire que sans etres humains, pas de temps. Pas d'espace. Il y aurai quelque chose oui en effet, quelque chose qu'aucun sens ne pourrait decrire. Avez deja pratiqué le caisson d'isolation sensorielle? La meditation? Ca permet de "relativiser" sur l'utilisation plus qu'abusive de nos sens.

Je sais, je parle un peu metaphysique, philosophie; mais à mon humble avis, la physique n'existe pas, la physique ce sont des mots et des equations bien humaines qui représentent quelque chose qui n'a nullement besoin de comprendre comment il evolue.

C'est la qu'interviennent les sens, "si je suis sur terre, c'est qu'il y a une raison, je vois bien ce qui est autour, j'estime une "distance" et une "durée" c'est donc que ces deux choses existent. Je ressent une "lourdeur" que tout sur cette terre semble ressentir, c'est donc qu'il y a une grandeur qui appuie sur nous. Et si je comprend cette grandeur, peut etre comprendrai-je...mais que comprendrai-je? " et on en revient sur l'explication d'une et meme question, bien humaine : "pourquoi?"

La ou la physique prend son empleur et sa magnifiscence, c'est justement quand elle transcende les sens, quand des theories basées sur l'intuition et la raison- plutot que sur l'observation sensorielle- arrivent. Le seul probleme, c'est qu'en notre qualité d'etre humain, à un moment ou à un autre, nos sens glissent une abération dans la théorie. Je serais tenté de dire que la compréhension de la gravité comme de chaque chose autour de nous n'apparaitra pas sur un tableau à craie, et qu'elle ne pourra etre ecrite.

La gravité comment ca fonctionne? Personne ne le sais. On a des idées, on suppose, et notre égo de chercheur tend a nous dire "mais si c'est ca la solution! c'est obligatoire!" Pour le moment tout ce qu'on peut dire, c'est que "la gravitation" (si elle est discociable du reste) c'est quelque chose qui attire les amas d'atomes en fonction d'une grandeur appelée masse.

[Cédric H.]

c'est quelque chose qui attire les amas d'atomes en fonction d'une grandeur appelée masse.

 

Aux dernières nouvelles, je pense qu'on peut même être un tout petit précis, sans pour autant rentrer en méditation

['Bruno]

mais à mon humble avis, la physique n'existe pas, la physique ce sont des mots et des equations bien humaines qui représentent quelque chose qui n'a nullement besoin de comprendre comment il evolue.

Phrase bizarre... Elle semble dire une évidence en faisant semblant de croire que ce n'en est pas une...

 

Alors précisons les choses.

 

Il y a la réalité. Par exemple, une planète. C'est quelque chose qui fait partie du monde réel. Elle est faite de matière, on peut la toucher, la voir, la sentir, marcher dessus...

 

Il y a le modèle scientifique, en général un modèle mathématique. Par exemple, une sphère, une ellipse. Une planète a une forme de sphère, mais ce n'est pas une sphère, puisqu'une planète fait partie du monde réel, tandis que la sphère fait partie du modèle mathématique. Son orbite est elliptique, mais ni l'orbite ni l'ellipse ne sont des objets du monde réel, ce sont des objets du modèle mathématique (l'orbite est une trajectoire, c'est-à-dire un ensemble de positions).

 

Les objets du modèle sont en général des grandeurs : des nombres (ou des vecteurs). Un objet du monde réel a une masse : la masse est un objet du modèle. Un objet du monde réel a une forme : la forme est un objet du modèle.

 

Il faut bien faire cette distinction, par exemple pour éviter d'imaginer que l'énergie est une sorte de fluide mystérieux qui remplirait l'espace ou je ne sais quoi. Non, l'énergie est une grandeur, c'est une fonction - des nombres, quoi. Peut-on employer le mot "exister" pour les objets du modèle mathématique ? Peut-être pas, à moins de bien préciser dans quel sens on l'emploie ? Dans quel sens as-tu employé le mot "exister" ? Au sens restrictif "exister dans le monde réel" ? Si tu dis « la physique n'existe pas » pour dire que la physique utilise un modèle mathématique, qu'elle ne manipule pas directement les objets du monde physique, ça me paraît une évidence inutile à rappeler, non ?

 

La gravité comment ca fonctionne? Personne ne le sais.

Sauf les professionnels : eux savent parfaitement comment fonctionne la gravité. Elle fonctionne selon des lois mathématiques précises (rappel : la gravité est un objet du modèle). Ce qu'on ne sait pas, ce n'est pas son fonctionnement, c'est plutôt quelque chose comme pourquoi il y a une force de gravité parmi les forces qui régissent l'univers (peut-être à cause d'une brisure de symétrie).

[Universus]

Sauf les professionnels : eux savent parfaitement comment fonctionne la gravité. Elle fonctionne selon des lois mathématiques précises (rappel : la gravité est un objet du modèle). Ce qu'on ne sait pas, ce n'est pas son fonctionnement, c'est plutôt quelque chose comme pourquoi il y a une force de gravité parmi les forces qui régissent l'univers (peut-être à cause d'une brisure de symétrie).

 

Peut-on vraiment dire cela? Dans le cadre d'un modèle mathématique précis, d'une théorie précise, peut-être, mais le concept de gravitation se veut tout de même le reflet dans le monde réel d'un assemble de phénomènes observables mettant en évidence, grosso modo, une interaction entre les corps massifs. La théorie classique établie d'abord par Newton donnait une description précise de la gravitation, mais la relativité générale et la mécanique quantique ont mis en évidence de nouveaux 'effets', comme quoi la gravitation telle que décrite par la mécanique classique n'est pas une description complète des phénomènes observables qui s'y rapportent.

 

Sa cause, jusqu'à présent, n'obtient aucune réponse (théorique) comme tu le fais remarquer. Cependant, peut-on dire que le fonctionnement de la gravité est précisément compris? Il est évident que ce qui importe pour l'être humain, pour le scientifique surtout, ce n'est pas tant comment 'réellement' la gravitation (l'ensemble des phénomènes observables qui mettent en évidence une interaction entre les masses) fonctionne, mais surtout comment l'aborder dans un cadre théorique précis (qui est en fait la seule chose accessible à l'humain). En ce sens, je comprends ce que tu veux dire. Bref .

[Cédric H.]

C'est toujours le même débat et la même histoire entre modèle scientifique et explications de bout de chandelle.

 

Les "profanes" veulent des explication et celui qui construit un gps veut un modèle mathématique pour prendre les choses en compte.

 

C'est comme pour phoenix sur mars : le grand public aimerait plus de photos, plus de vidéos, etc. et la nasa voudrait plus d'analyse spectrométrique ( l'example n'est pas tout à fait bien choisi mais c'est l'idée ).

[Universus]

Salut,

 

Les "profanes" veulent des explication et celui qui construit un gps veut un modèle mathématique pour prendre les choses en compte.

Je suis évidemment un profane, donc ce que je vais dire va en être affecté Il est facile de comprendre pourquoi celui qui construit un GPS souhaite avoir à sa disposition un modèle mathématique ; cela a une grande utilité pratique. Seulement, est-ce bien la même chose pour le physicien théoricien? Si on écarte le fait que le théoricien aime son travail et ce qu'il fait, qu'il aime les mathématiques, qu'est-ce qui motive le théoricien à élaborer un modèle ou une théorie physique? Si pour l'humanité en générale, l'intérêt de la théorie est entre autre de se doter d'un cadre pour la réalisation pratique, je ne suis pas persuadé qu'il en aille de même pour le théoricien.

 

Le théoricien doit probablement se poser des questions de fond et rechercher des explications. Einstein, par exemple, pour autant que je sache, n'a pas tellement apprécié en premier lieu la 'mathématisation' massive de la relativité restreinte, disant qu'il en perdait le sens physique de la théorie. Cela dénote, il me semble, d'un intérêt pour la physique autre que seulement pratique et ce même chez les professionnels (pas uniquement chez les profanes). Enfin, encore bref .

[CpTn_lAw]

Ma réponse ciblait beaucoup plus la relation entre observateur et objet observé. Bien evidament mon clavier existe puisque je peux vous ecrire ici, bien evidament il y a une force qui fait que monter une pente en velo c'est plus dur que la descendre, cela, dit je me demande ceci : où est-ce que ca existe? et Quand est-ce que ca existe?

Je ne suis pas un "profane" lol, plutot quelqu'un qui aime prendre du recul face a un probleme physique pour remetre de l'interet dans l'enchantement que suscite la physique.

Petit question d'ailleurs : un probleme de physique est-il une solution en soi?

['Bruno]

Bien evidament mon clavier existe puisque je peux vous ecrire ici, bien evidament il y a une force qui fait que monter une pente en velo c'est plus dur que la descendre

Ce n'est pas la même chose : ton clavier existe vraiment, alors que la force, c'est une interprétation du fait que tu es fatigué lorsque tu grimpes.

 

où est-ce que ca existe? et Quand est-ce que ca existe?

De quoi parles-tu ? Du clavier ? Ben, il est devant l'écran, non ? Où = sous tes doigts, quand = là maintenant. De la force de gravitation ? Elle n'existe que dans les théories.

 

un probleme de physique est-il une solution en soi?

Ben, non !

 

Tu poses de drôles de questions... (En fait je ne comprends pas du tout où tu veux en venir et je soupçonne que tu devrais faire des efforts d'explication - mais c'est juste mon impression.)

[ArthurDent]

Idem : ça serait mieux si le message était livré déjà décodé, parce que là , j' y comprends rien.

Par exemple:

prendre du recul face a un probleme physique pour remetre de l'interet dans l'enchantement que suscite la physique.

c' est de la poésie Vogon traduite littéralement ?

[CpTn_lAw]

Ce que je veux dire, c'est que la physique seule ne permet pas a mon avis de répondre à tous les problemes, memes astronomiques. Il faut prendre en compte l'intuition, l'imagination, la philosophie. Ce que je voulait dire par "réenchanter" la physique, c'est tout simplement y remettre la poussiere d'etoile qui attire. Rendre attrayant la résolution de problemes, ne pas tout voir comme equations differentielles de dimension N.

"Ce n'est pas la même chose : ton clavier existe vraiment, alors que la force, c'est une interprétation du fait que tu es fatigué lorsque tu grimpes."

 

Qu'est ce qui me dit que mon clavier existe vraiment si ce n'est une interprétation par mes yeux puis mon cerveau? Une interpretation est une interprétation quel que soit le sens qui la creer. C'est un peu un non sens a mes yeux que de dire "ce que je vois existe, ce que je ressent n'est q'une interprétation de quelque chose d'hypothétique"

 

Non, ce que je demandais ici, et je ne pense pas qu'aucun de vous ait une réponse, c'est : est-ce que le clavier et la force existe si il n'y a personne pour l'observer?

 

Et pour la question "un probleme physique est-il une solution en soi?" Je pense que si. En effet, au moment ou je me pose le probleme, tous les éléments de la réponse sont deja présent, quelque part. Ainsi, "découvrir" la soluion ce n'est qu'un concours de circonstances heureuses(ou de reflexion intensive) qui font qu'a un moment, les parties de la solution ont eu un sens dans leur globalité.

[Jeff Hawke]

"Ce n'est pas la même chose : ton clavier existe vraiment, alors que la force, c'est une interprétation du fait que tu es fatigué lorsque tu grimpes."

 

Qu'est ce qui me dit que mon clavier existe vraiment si ce n'est une interprétation par mes yeux puis mon cerveau? Une interpretation est une interprétation quel que soit le sens qui la creer. C'est un peu un non sens a mes yeux que de dire "ce que je vois existe, ce que je ressent n'est q'une interprétation de quelque chose d'hypothétique"

 

Ah non, ah non, ah non...

 

Le clavier existe, et aussi la gravitation (et aussi les objets mathématiques ). Mais la force, non. C'est effectivement un concept pour expliquer/illustrer l'effet (réel) de la gravitation (ou autre).

 

Ne viens pas tout embrouiller dans une approche solipsiste...

['Bruno]

Qu'est ce qui me dit que mon clavier existe vraiment si ce n'est une interprétation par mes yeux puis mon cerveau?

Ça n'empêche qu'il y a une différence essentielle entre les deux (clavier et force de gravitation), l'un est un objet du monde réel, l'autre est un concept de la théorie, laquelle est une interprétation de phénomènes qu'on observe.

 

Non, ce que je demandais ici, et je ne pense pas qu'aucun de vous ait une réponse, c'est : est-ce que le clavier et la force existe si il n'y a personne pour l'observer?

Quel intérêt de se poser une question pareille puisqu'il y a quelqu'un pour observer ton clavier ? (Pour la force, je l'exclue de la question puisque ce n'est pas un objet du monde réel et que ça n'a donc pas de sens de dire "observer une force").

 

Et pour la question "un probleme physique est-il une solution en soi?" Je pense que si. En effet, au moment ou je me pose le probleme, tous les éléments de la réponse sont deja présent, quelque part.

Tout ça n'est qu'une question de définition (comme souvent quand on pose des questions vagues). Qu'est-ce que tu appelles un problème ? Pour moi, c'est juste la question, pas sa réponse. Mais si tu définis un problème comme une question + les données permettant d'y répondre (donc implicitement : + la réponse), c'est sûr que le problème va contenir la solution. Je ne pense pas qu'il soit intéressant de définir un problème de cette façon, car rien ne dit qu'un problèle est toujours associé à une solution. Par exemple, la question de savoir si l'univers est fini ou infini pourrait très bien êter insoluble. Au moins, avec la définition problème = question uniquement, on peut parler du problème de la finitude de l'univers.

[ChiCyg]

CpTn_IAw, je suis d'accord, il faut prendre en compte l'intuition, l'imagination, la philosophie, la poésie, le rêve. (Une fois de plus, je pense que c'est un scandale absolu qu'on puisse obtenir une thèse d'astrophysique sans faire un brin de philosophie, ni même de philosophie des sciences, ni non plus d'histoire des sciences.)

 

Si on lit les "grands" physiciens, on se rend compte de l'importance de ces réflexions réputées non scientifiques.

 

Toute la physique que j'aime, elle vient de là, elle vient du blues (ou du spleen si tu préfères) ... . Il y a longtemps sur des codex des mains roides lui donnaient le jour pour chanter les peines et les espoirs ...

 

Il ne faut pas "réenchanter" la physique, elle est diablement enchanteresse, comme la musique. Il faut contrer ceux qui en donnent une vision fausse, froide, purement logique et mathematique ! C'est l'opposition du solfège et de l'envoûtement :)

 

Vive la Physique ... librrrre :)

[ArthurDent]

Bien d' accord, il faut qu' une théorie soit belle pour qu'elle soit exacte, c' est bien connu, hein ChiCyg.

 

Bref, oui il en faut un peu, de la poésie, de la philosophie, etc, pour vulgariser de façon digeste, ou s' aventurer dans la jungle des phénomènes récalcitrants, mais bon, il faut aussi garder un peu de pragmatisme, sinon c' est de la métaphysique de comptoir, pas de la physique.

 

Les pommes tombent toujours de la même façon, que ça nous plaise ou pas.

 

Tiens, à ce propos, tu as vu ça ? ça va te plaire, ça parle de cosmologie pré big bang ;)

Et un champ de plus, le curvaton, qui sévit avant l' inflation :

http://cosmicvariance.com/2008/06/08/the-lopsided-universe/

 

Seuls les esprits chagrins pourraient y voir un épicycle de plus, hein

[Jeff Hawke]

Il faut contrer ceux qui en donnent une vision fausse, froide, purement logique et mathematique ! C'est l'opposition du solfège et de l'envoûtement

 

Je ne comprends pas, là. Qu'est-ce qui t'autorise à opposer mathématique et philosophie ?

 

Et solfége (une façon de représenter la forme de la musique) avec envoûtement ?

 

La forme ne s'oppose pas au fond, pas plus que la chair ne s'oppose à l'esprit.

[ChiCyg]

Les pommes tombent toujours de la même façon, que ça nous plaise ou pas.

C'est vrai, imagine que Newton se soit trompé, les pommes ne tomberaient plus :)

 

Et un champ de plus, le curvaton, qui sévit avant l' inflation

C'est peut-être ça la physique de comptoir

 

Qu'est-ce qui t'autorise à opposer mathématique et philosophie ?

Mille excuses, j'ai oublié de te demander la permission . Je l'ai déjà écrit, contrairement à beaucoup, je pense que la mathématique appliquée à la physique n'est pas essentielle, elle permet de soutenir un développement logique des postulats de départ. Réduire la physique à cet aspect instrumental est, pour moi, lui enlever l'essentiel alors qu'elle est une fascinante aventure de l'esprit.

 

C'était juste pour soutenir le point de vue CpTn_IAw

[Jeff Hawke]

Réduire la physique à cet aspect instrumental est, pour moi, lui enlever l'essentiel alors qu'elle est une fascinante aventure de l'esprit.

 

Je suis évidemment en profond désaccord avec cela. Les mathématiques ne sont pas à la réalité physique ce qu'un violon est à la musique.

[ChiCyg]

Je suis évidemment en profond désaccord avec cela. Les mathématiques ne sont pas à la réalité physique ce qu'un violon est à la musique.

Moi, aussi : je ne sais pas ce qu'est la "réalité physique" la "réalité de la physique" ? ou la physique de la réalité ? ou la réalité mise en musique par la physique ?

 

Quant à la comparaison, je dirais plutôt que les mathématiques APPLIQUEES A LA PHYSIQUE sont à la physique ce que le solfège est à la musique. La comparaison ne vaut que ce qu'elle vaut ...

[ChiCyg]

CpTn_IAw, tu as raison, le grand Albert est du même avis que nous ;) : il écrit dans "Geometrie und Erfahrung" (Géométrie et expérience) en 1921 :

 

A ce point, une énigme se présente qui a, de tous temps, agité les esprits curieux. Comment se fait-il que les mathématiques qui sont, après tout, un produit de la pensée humaine qui est indépendant de l'expérience, soient aussi admirablement appropriées aux objets de la réalité ? La raison humaine est-elle, alors, sans expérience, simplement par la pensée, capable de pénétrer les propriétés des choses réelles ?

 

A mon avis, la réponse à cette question est, brièvement, celle-ci : tant que les lois des mathématiques ont trait à la réalité, elles ne sont pas certaines ; et tant qu'elles sont certaines elles n'ont pas trait à la réalité.

 

Petit extrait traduit par mes soins (je ne l'ai pas trouvé en français), c'est là (en anglais) http://www.relativitybook.com/resources/Einstein_geometry.html

[ArthurDent]

A mon avis, la réponse à cette question est, brièvement, celle-ci : tant que les lois des mathématiques ont trait à la réalité, elles ne sont pas certaines ; et tant qu'elles sont certaines elles n'ont pas trait à la réalité.

 

Ah ça, j' achète immédiatement. Bravo Albert, c' est lumineusement formulé.

[Jeff Hawke]

J'ai toujours considéré Einstein comme un grand physicien et un piètre philosophe (*). Ta citation me conforte dans cette opinion.

Bohr était d'une autre trempe.

 

 

(*) Ce qui lui a joué des tours, même en tant que physicien. Pour ne citer que la mécanique quantique qu'il a ratée...

[Jeff Hawke]

Ah ça, j' achète immédiatement. Bravo Albert, c' est lumineusement formulé.

 

Sauf qu'à bien y réflechir, ça ne veut pas dire grand chose, et que, surtout, ça ressemble à une pétition de principe.

[ArthurDent]

Mouais. Je suis sûr qu' il y a beaucoup de monde qui aimerait rater la mécanique quantique aussi bien qu' Albert.

PS: Oh si , ça veut dire quelque chose, à bien y réfléchir.

[duschnok]

J'ai une interprétation extrêmement simple de cette affaire de "pourquoi les maths décrivent bien le comportement de l'univers"

 

Au vu de ce que j'ai suivi comme cours, j'ai l'impressions que les maths permettent de définir n'importe quel type d'architecture, de logique... Bref, on peut tout faire avec les maths ! Même de la physique non déterministe !

 

Si on peut tout faire avec les maths, pas surprenant qu'on trouve finalement un modèle qui permette de décrire le comportement de la matière Même les tours de magie de Gandalf, hautement déterminés par la formule magique et l'acquisition d'un jeu de baton habile, peuvent être décrits avec des maths si on y tient

 

Voilou, c'était mon errement du soir. J'ai trop fait de calcul aujourd'hui .

[Jeff Hawke]

Mouais. Je suis sûr qu' il y a beaucoup de monde qui aimerait rater la mécanique quantique aussi bien qu' Albert.

 

Mais justement, c'était Einstein, il avait posé les bases de cette avancée incroyable dans la compréhension du monde, et il a reculé devant les conséquences, par frilosité philosophique,...

 

Moi je trouve ça incroyable, qu'il ait pu se réfugier dans d'aussi pauvres arguments que "Dieu ne joue pas aux dés"...C'était encore une pétition de principe, d'ailleurs.

[ChiCyg]

Jeff, c'est ouné scandale : qu'est ce qui t'autorise à critiquer le grand Albert ? :)

 

Sérieux, l'opposition d'Einstein à la mécanique quantique n'est pas justifiée par un raisonnement "mathématique" mais par un raisonnement physique appuyé sur des choix philosophiques. Les pré-supposés philosophiques qu'Einstein avait adoptés, et qui sont à la base de sa relativité, étaient en contradiction avec ceux de la mécanique quantique. Einstein a choisi son camp . Qui sait, peut-être, pour lui, était-il plus important de conserver une vision cohérente du monde que de construire une théorie dont le seul mérite serait de "marcher" ?

 

Foin des intégrales doubles, des équations aux dérivées partielles et des tenseurs, c'est là que le débat devient intéressant ! :)