A propos des gravitons

[waskol]

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

 

ben non justement (Edit : ben si, écoutez le, il a raison ! Je ne mettais pas le bonhomme au même endroit !), l'image du soleil est 8 minutes plus vieille puisqu'il à déjà fallu à "l'image" du soleil 8 minutes pour arriver jusqu'à la terre.

A ce moment là l'image que l'observateur va recevoir de la terre dans 8 minutes "part" de la terre au même moment que celle du soleil qui date déjà d'il y a 8 minutes, qui est en train de "passer" par la terre et "l'accompagne" donc dans son périple vers le dit observateur.

 

Vous me suivez là ?

 

Bref, ce qu'il voit de ce qui est arrivé au soleil date de il y a 16 minutes et ce qui est arrivé à la terre date de il y a 8 minutes.

 

Tout ça pour dire que le gugusse va voir la terre quiitter son orbite au même moment qu'il verra que le soleil se désintègre. Pourtant, le soleil se sera désintégré 8 minutes plus tôt que la terre n'ai quitté son orbite. C'est chié nan ?

 

De plus, au moment même où il verra ça, lui aussi quittera son orbite (s'il en avait une).

En fait, à supposer que le bonhomme observe au confins du système solaire, il verra en même temps le soleil se désintégrer et toutes les planètes et autres objets celestes orbitant autour du soleil quitter leur orite. Tout ça en même temps. (J'imagine que le spectacle doit être "médusant".

 

Pourtant la première chose qui s'est passé, c'est que le soleil s'est désintégré (T=0)

Puis Mercure à quitté son Orbite 3 minutes plus tard.

Puis ce fut au tour de venus 3 minutes plus tard (T=6minutes)

Puis la Terre (T=8mn)

etc...

[Jeff Hawke]

Vous me suivez là ?

 

Je ne crois pas. Tu sembles considérer un temps absolu, appliqué à l'ensemble Terre - Soleil - Observateur à mi chemin.

 

Ca ne marche pas. Il y a le temps de l'observateur, et il voit le Soleil Et la Terre dans le même état de vieillesse...Ce qui n'est bien évidemment pas le cas d'observateurs qui seraient placés ailleurs, par exemple sur la Terre ou sur le Soleil.

[waskol]

Okay, je comprend la mésentente, je plaçait l'observateur deux fois plus loin du soleil que la terre ! (4 minutes, ça me paraissait court pour faire terre soleil.)

 

Bon alors, on reprend avec notre astronaute pile-poil entre la terre et le soleil.

 

T=0 : Le soleil disparait (la lumière et l'onde gravitationnelle se précipitent à la vitesse c vers la terre)

T=4 : Buck Rogers voit le soleil disparaitre, (en même temps, il ressent comme une grande perturbation dans la Force.)

T=8 : La Terre quitte son orbite (les effets de la disparition du soleil viennent d'arriver ! Et la lumière revient vers notre copain...)

T=12 : Buck Rogers voit la terre prendre la tangente (si il est encore en vie notre ami Buck Rogers...)

 

C'est mieux comme ça ?

[Jeff Hawke]

 

Oui, a priori...

[ArthurDent]

Concernant le rayonnement des trous noirs ...

Le papier d' Hawking est là :

http://projecteuclid.org/DPubS/Repository/1.0/Disseminate?view=body&id=pdf_1&handle=euclid.cmp/1103899181

 

Le moins qu'on puisse dire, c'est que c' est pas simple. Les explications de Jeff et de jr56 correspondent vaguement (de loin) à l' explication "heuristique" d' Hawking, qui est :

As the mass of the black hole decreased, the area of the event horizon would

have to go down, thus violating the law that, classically, the area cannot decrease

[7, 12]. This violation must, presumably, be caused by a flux of negative energy

across the event horizon which balances the positive energy flux emitted to

infinity. One might picture this negative energy flux in the following way. Just

outside the event horizon there will be virtual pairs of particles, one with negative

energy and one with positive energy. The negative particle is in a region which

is classically forbidden but it can tunnel through the event horizon to the region

inside the black hole where the Killing vector which represents time translations

is spacelike. In this region the particle can exist as a real particle with a timelike

momentum vector even though its energy relative to infinity as measured by the

time translation Killing vector is negative. The other particle of the pair, having

a positive energy, can escape to infinity where it constitutes a part of the thermal

emission described above. The probability of the negative energy particle tunnelling

through the horizon is governed by the surface gravity K since this quantity

measures the gradient of the magnitude of the Killing vector or, in other words,

how fast the Killing vector is becoming spacelike. Instead of thinking of negative

energy particles tunnelling through the horizon in the positive sense of time one

could regard them as positive energy particles crossing the horizon on pastdirected

world-lines and then being scattered on to future-directed world-lines by

the gravitational field. It should be emphasized that these pictures of the mechanism

responsible for the thermal emission and area decrease are heuristic only

and should not be taken too literally.

Ce qu' on peut résumer par :

Imaginons que nous soyons observateur, à l' infini, du trou noir.

 

Juste à l' extérieur de l' horizon (donc, vers "nous"), une paire de particules virtuelles, l' une avec une énergie , (y compris gravitationnelle) positive, l' autre avec une énergie négative, se forme.

La particule d' énergie négative est dans une région qui, selon la théorie classique,lui interdit de tomber dans le trou noir, mais elle peut par effet tunnel se retrouver de l' autre coté de l' horizon et , étant donné la forme de la métrique dans cette région, devenir réelle "dans le trou noir" malgré son énergie négative, par rapport à nous. L' autre particule, ayant une énergie positive, se propage en direction de "nous".

De notre point de vue, le trou noir a émis une particule et perdu de l' énergie : Le trou noir rayonne.

 

J' imagine (ça ne semble pas être abordé dans le papier) que la situation symétrique (la particule d' énergie positive passe par effet tunnel de l' autre coté de l' horizon, alors que celle d' énergie négative s' échappe, entrainant une absorption d' énergie par le trou noir et une augmentation de sa masse) a une probabilité de se produire beaucoup plus faible (il faut 2 effets tunnels, au lieu d' un seul dans l' autre cas).

 

Mais l' approche développée dans le calcul de la température du rayonnement est beaucoup plus macroscopique que ça, et n' a rien à voir avec cette explication. Elle semble (pour ce que j' en comprends) reposer sur le fait que l' état "vide" au voisinage de l' horizon, n' est pas vu comme similaire à l' état "vide" loin du trou noir, par un observateur à l' infini : Les mêmes conditions locales (pas de particules réelles) donnent des états différents selon d' où on les regarde. Pour un observateur loin du trou noir, l' état vide proche de l' horizon rayonne à une température inversement proportionnelle au champ de gravité à l' horizon.

 

Par ailleurs, il est clair qu' à t=8, Buckaroo Banzai s' est barré dans la 9e dimension bien avant que Buck Rogers se tire

D' ailleurs, Buck Rogers ne se tire pas, parce qu' à t=12 la Terre n' est plus visible (plus aucun photon solaire n' étant là pour l' éclairer). :D

[Jeff Hawke]

D' ailleurs, Buck Rogers ne se tire pas, parce qu' à t=12 la Terre n' est plus visible (plus aucun photon solaire n' étant là pour l' éclairer). :D

 

Il voit en provenance de la Terre "le dernier photon solaire à son dernier soupir" (8 + 4 minutes)...et la Terre s'éteindre, tandis qu'elle prend la tangente cosmique...

 

 

Bon, effectivement mon "explication" du truc de Hawkins était vue de loin avec du brouillard...

 

Merci d'avoir été repêcher la vraie...

[waskol]

Buckaroo Banzaï..... nannnnnn.....

Si j'ai choisi Buck Rogers, c'est parce que si il y en avait un qui pourrait mener cette mission dangereuse, ce serais bien lui.

 

Allez, tenez, savourez :

Interlude divertissant

 

...Buckaroo Banzai s' est barré dans la 9e dimension...

De toute façon, Buckaroo, n'est jamais allé plus loin que la 8ème dimension selon la litérature sérieuse sur son sujet.

 

Heureusement qu'il y a encore les photons renvoyés vers Buck du à l'albedo de notre planète (faisant office de miroir) pour que notre héros inter galactique puisse voir ce phénomène sibyllin.

 

C'est hardu l'explication de S. Hawkins quand même...

[ChiCyg]

Goosebumps, faut pas brancher ArthurDent sur les trous noirs évanescents, la théorie des cordes, des champs ou des jauges, sinon on est mal partis :) .

 

J'en reviens à ta question :

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?

En fait, comme l'a dit l'excellent ArthurDent l'émission d'une onde gravitationnelle a lieu lorsque le champ de gravitation n'est pas statique : effondrement ou fusion d'étoiles, pulsars binaires, etc ... Si rien ne bouge pas d'onde gravitationnelle et pas de graviton. C'est le cas du soleil ça bouge un peu mais si faiblement que les ondes gravitationnelles doivent être mini-mini.

 

Je m'image la chose d'une manière un peu primaire : quand l'araignée bouge au centre de sa toile, ça fait vibrer la toile. C'est un peu la même chose, la perturbation centrale se propage dans la toile de l'espace-temps. Surtout cette perturbation, cette onde, transporte de l'énergie (comme le son, la lumière ou les vagues). Cette perte d'énergie rayonnée par les ondes gravitationnelles serait à l'origine du ralentissement des pulsars binaires.

 

Or donc, les physiciens ont eu tellement l'habitude de constater qu'une particule était toujours associée à une onde ou qu'une onde était toujours associée à une particule, qu'ils en ont fait une fixation et que si donc il y a des ondes gravitationnelles, ils pensent qu'il devrait y avoir des gravitons.

 

Ceci dit, on n'a pas encore mis en évidence les ondes gravitationnelles (plusieurs délicates expériences sont en cours) j'imagine donc qu'il est encore un peu tôt pour espérer entrevoir des gravitons.

[jr56]

C'est la même chose que pour les photons, champ électromagnétiques et particules chargées.

 

Une particule chargé va crééer un champ (statique). Si elle bouge, elle va créer une onde électromagnétique qui va se propgaer dans l'espace, et on retrouve pour cette OEM la dualité onde/corpuscule (photon dans ce cas). La aprticule (photon ou graviton) va surtout permettre de caractériser les interactions entre deux corps: l'interaction se traduit dans les modèles par l'échange de la particule

[Goosebumps]

J'en reviens à ta question :

En fait, comme l'a dit l'excellent ArthurDent l'émission d'une onde gravitationnelle a lieu lorsque le champ de gravitation n'est pas statique : effondrement ou fusion d'étoiles, pulsars binaires, etc ... Si rien ne bouge pas d'onde gravitationnelle et pas de graviton. C'est le cas du soleil ça bouge un peu mais si faiblement que les ondes gravitationnelles doivent être mini-mini.

.

 

Donc Si (avec un grand S) la gravité est due aux ondes gravitationnelles et aux gravitons. Et que ces mêmes ondes n'apparaissent que lorsqu'il y a un mouvement. Comment "fonctionnerait" le champ de gravitation sans mouvement?

 

PS: On dit gravité ou gravitation? Je ne sais jamais quoi choisir!

[Jeff Hawke]

PS: On dit gravité ou gravitation? Je ne sais jamais quoi choisir!

 

La gravité, c'est la chose, le concept en soi...La gravitation, c'est l'action, l'actualisation de la gravité...

 

Comme...voyons...La réalité et la réalisation....La liberté et la libération...

[ArthurDent]

Pour développer un peu ce qu' ont raconté les excellents ChiCyg et jr56 (je traduis ce que j' ai compris des gravitons, en essayant d' être clair, merci de corriger s'il y a des bêtises dans ce qui suit) :

 

Le champ de gravitation est dû à la masse, pas aux gravitons. Tout comme le champ électrique est dû à la charge, pas aux photons.

 

En mécanique quantique, on explique l' influence d' une charge sur une autre par l' échange de photons virtuels; des photons qui , en fait, "n' existent" pas (on dit qu'ils ne sont pas libres), puisqu'ils sont liés aux deux charges en intéraction, émis par l' une mais absorbés par l' autre aussi sec.

 

Pour l' instant, il n' existe pas de théorie quantique de la gravitation. On n' explique donc pas l' influence d' une masse sur une autre par l' échange de gravitons virtuels, puisqu' on a pas de théorie.

 

Par contre, la relativité générale prévoit des ondes gravitationnelles, (des variations du champ de gravitation qui se propagent dans l' espace , au fur et à mesure que le temps passe), et on peut "quantifier" ces ondes (les exprimer en fonction d' un truc fini qui se propage).

 

C' est ça qu' on appelle le graviton : le constituant "élémentaire" d' une onde gravitationnelle, comme le photon réel est le constituant "élémentaire" d' une onde électromagnétique.

[jr56]

Donc Si (avec un grand S) la gravité est due aux ondes gravitationnelles et aux gravitons. Et que ces mêmes ondes n'apparaissent que lorsqu'il y a un mouvement. Comment "fonctionnerait" le champ de gravitation sans mouvement?

 

Ben, en statique, c'est justement le "puits", la cuvette, dans l'espace temps, qui dévie les trajectoires.

Un aimant, une particule électriquement chargée attirent (ou repoussent) sans avoir besoin de bouger (donc de créer des ondes électromagnétiques).

[Jean-ClaudeP]

Dans le cas "statique" (cas d'une masse isolée) la gravitation serait une déformation de l'espace temps, et dans le cas d'ondes gravitationnelles, la gravitation prendrait la forme d'ondes-corpuscules. Autrement dit et en résumé, la gravitation ne serait pas le résultat d'un simple dualisme, mais d'un "trialisme: onde-corpuscule-déformation géométrique de l'espace.

[Goosebumps]

D'accord, donc il faut ajouter à mon exemple de la toile, (qui ne fonctionne que sans le mouvement des masses) les ondes gravitationnelles, matérialisées par les gravitons, dues au mouvement du soleil... Pfiou ben j'avais vraiment rien compris à la gravité (merci Jeff:be:), c'est bien ce qui me semblait . Mais c'est tellement bien expliqué que ça rentre.

 

Un grand merci:).

[Invité akira]

D'accord, donc il faut ajouter à mon exemple de la toile, (qui ne fonctionne que sans le mouvement des masses) les ondes gravitationnelles, matérialisées par les gravitons, dues au mouvement du soleil... Pfiou ben j'avais vraiment rien compris à la gravité (merci Jeff:be:), c'est bien ce qui me semblait . Mais c'est tellement bien expliqué que ça rentre.

 

Un grand merci:).

 

Les onde gravitationnelles ne sont produites que par des objets tres "non spheriques". Le soleil ne produit donc qu une quantite extremement faible d ondes gravitationnelles.

[Goosebumps]

Les onde gravitationnelles ne sont produites que par des objets tres "non spheriques". Le soleil ne produit donc qu une quantite extremement faible d ondes gravitationnelles.

 

Tu veux dire que la quantité d'ondes gravitationnelles produites est due à la forme de l'objet? Y en a beaucoup des objets "non sphériques"?

 

"effondrement ou fusion d'étoiles, pulsars binaires" Ce sont des objets "non sphériques"?

[Invité akira]

Tu veux dire que la quantité d'ondes gravitationnelles produites est due à la forme de l'objet? Y en a beaucoup des objets "non sphériques"?

 

"effondrement ou fusion d'étoiles, pulsars binaires" Ce sont des objets "non sphériques"?

 

La generation d ondes grav est liee a la valeur du moment quadripolaire de la distribution de masse si je me souvient bien, C est pour ca que les objets les plus susceptible de generer des ondes detectables sont des objets en colescence : trous noirs ou etoiles a neutron double.

[Goosebumps]

La generation d ondes grav est liee a la valeur du moment quadripolaire de la distribution de masse si je me souvient bien,

 

 

 

Enfin je me doutais bien que je finirai par lire une phrase comme ça

Désolé mais pour être vraiment honnête "la valeur du moment quadripolaire" ça me parle pas des masses .

 

C est pour ca que les objets les plus susceptible de generer des ondes detectables sont des objets en colescence : trous noirs ou etoiles a neutron double.

 

Là d'accord !

[Invité akira]

Le moment quadrupolaire de la distribution de masse est juste une facon mathematique (un nombre) qui donne une idee de comment la masse se repartit dans l espace autour du centre de gravite.

 

Par exemple qd tu as une serie de nombres, l ecart-type (ou la variance) te donne une idee de comment ils sont disperse. Ben les moments c est pareil en 3D. :-)

 

Un exemple :

http://www.phys.ufl.edu/~dorsey/phys6347/worksheets/radiation1.html

[Goosebumps]

OK c'est beaucoup mieux merci .

 

Ça évite une discussion de sourds