Relativité ?

asri · 16 avril 2012

1) Un super-super-amas

2) Les galaxies "tournent" autour du centre de masse de l'amas. Je met des "" car en fait les mouvements des galaxies sont moins ordonnés que les étoiles d'une galaxie qui sont dans un plan et tournent gentiment à 200/300 km/s (parfois plus). Dans l'amas les galaxies sont plus dispersées (plus ou moins selon l'âge de l'amas). Les galaxies y sont donc attiré par ce fameux centre de masse qui représente une moyenne de la localisation de la masse de l'amas (masse des galaxies et surtout la matière noire qui est dominante mais invisible).

Bonsoir

Merci pour vos réponses. Elles suggèrent des idées intéressantes. En voici quelques unes comme questions:

1) quelle est la raison qui peut nous laisser croire que la matière noire formerait un centre autour duquel peut graviter des amas de galaxies?

2) le centre de masse (autour duquel gravitenT les amas) peut-il-être vide (dépourvu de galaxies) ou bien il y a toujours quelque chose qui l'occuppe?

Merci

Smith · 16 avril 2012

Bonsoir
Merci pour vos réponses. Elles suggèrent des idées intéressantes. En voici quelques unes comme questions:

1) quelle est la raison qui peut nous laisser croire que la matière noire formerait un centre autour duquel peut graviter des amas de galaxies?

2) le centre de masse (autour duquel gravitenT les amas) peut-il-être vide (dépourvu de galaxies) ou bien il y a toujours quelque chose qui l'occuppe?

Merci

Parce que la matière noire représente plus de 80% de la masse des amas. Elle domine donc la dynamique des amas. Mais je n'ai pas parlé de noyau de matière noire : En fait, chaque galaxie aurait un halo de matière noire, matière qui aurait servi de "germe" pour organiser la matière ordinaire en galaxie.

Le centre de masse ne doit pas être perçu comme un noyau (ou bulbe de galaxie) : C'est juste un point "mathématique". Une sorte de barycentre (sauf que l'on est dans 3 dimensions).

Modifié 17 avril 2012 par Smith

Jean-ClaudeP · 17 avril 2012

le centre de masse (autour duquel gravitenT les amas) peut-il-être vide (dépourvu de galaxies) ou bien il y a toujours quelque chose qui l'occuppe?

Comme le dit Smith le centre de masse qui est exactement un barycentre est un point mathématique qui peut être occupé par rien. Le concept de barycentre existe dans n'importe quel espace de dimension quelconque.

asri · 17 avril 2012

Parce que la matière noire représente plus de 80% de la masse des amas. Elle domine donc la dynamique des amas. Mais je n'ai pas parlé de noyau de matière noire : En fait, chaque galaxie aurait un halo de matière noire, matière qui aurait servi de "germe" pour organiser la matière ordinaire en galaxie.

Le centre de masse ne doit pas être perçu comme un noyau (ou bulbe de galaxie) : C'est juste un point "mathématique". Une sorte de barycentre (sauf que l'on est dans 3 dimensions).

Bonsoir

1) le barycentre est une notion mathématique. Le centre de masse, lui, est un objet physique qu'on étudie à l'aide de l'objet mathématique barycentre. A mon avis (pour le moment) il n'existe pas de région vide autour de laquelle gravite un astre. Prenonons l'exemple du système solaire. Si on enlève le Soleil le système disparait. A votre avis?

2) A mon avis la matière noire n'existe pas réellement.Car les données qui ont permis de la postuler sont basées sur des travaux qui ne tiennent compte que de ce qu'on observe et de ce qu'on peut mesurer. ce qui reste à découvrir comme matière comme la matière ordinaire dépasse les 90 pour cent. Existe-t-il un argument convinquant?

Merci

Jean-ClaudeP · 18 avril 2012

le barycentre est une notion mathématique. Le centre de masse, lui, est un objet physique qu'on étudie à l'aide de l'objet mathématique barycentre. A mon avis (pour le moment) il n'existe pas de région vide autour de laquelle gravite un astre. Prenonons l'exemple du système solaire. Si on enlève le Soleil le système disparait. A votre avis?

Bien sûr un astre seul ne peut tourner autour d'un point vide de l'univers.

Mais deux astres de masse identique (comme pourrait l'être une étoile double) orbiteront auteur de leur barycentre qui est un point vide situé au milieu du rayon vecteur les joignant : c'est ce qu'expliquent les lois de la mécanique.

Si par une hypothèse d'école tu enlèves l'un des deux astres le premier continuera sa route sur une droite.

Smith · 18 avril 2012

Bonsoir
1) le barycentre est une notion mathématique. Le centre de masse, lui, est un objet physique qu'on étudie à l'aide de l'objet mathématique barycentre. A mon avis (pour le moment) il n'existe pas de région vide autour de laquelle gravite un astre. Prenonons l'exemple du système solaire. Si on enlève le Soleil le système disparait. A votre avis?

Si on retirait le soleil on peut penser que Jupiter deviendrait le principal attracteur du secteur. Les autres planètes se mettraient en orbite autour (avec une forte excentricité), voire seraient éjectées. Peut être aurions nous un système double (jupiter-Saturne). Il faudrait faire tourner des simulateurs pour avoir une idée des conséquences.

En revanche dans un amas de galaxie, même s'il n'y a pas de matière au niveau du centre de masse, une galaxie reste influencée gravitationnellement par toutes les autres et inversement. Et lorsque l'on pondère la masse de chacune avec sa position pour définir un barycentre, on aboutit à ce centre de masse, mathématique certe, mais qui pourtant est le point autour duquel les galaxies de l'amas gravitent.

Biensûr ce point peut se déplacer compte tenu de la dynamique des galaxies qui composent l'amas (leurs vitesse/éloignement etc...).

2) A mon avis la matière noire n'existe pas réellement.Car les données qui ont permis de la postuler sont basées sur des travaux qui ne tiennent compte que de ce qu'on observe et de ce qu'on peut mesurer. ce qui reste à découvrir comme matière comme la matière ordinaire dépasse les 90 pour cent. Existe-t-il un argument convinquant?

Merci

L'étude des collisions d'amas de galaxies apportent des arguments, non définitifs, mais qui penchent en faveur de l'hypothèse "matière noire".

Voir ces articles :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Amas_du_Boulet

http://www.eso.org/public/belgium-fr/news/eso1120/

asri · 18 avril 2012

Bien sûr un astre seul ne peut tourner autour d'un point vide de l'univers.
Mais deux astres de masse identique (comme pourrait l'être une étoile double) orbiteront auteur de leur barycentre qui est un point vide situé au milieu du rayon vecteur les joignant : c'est ce qu'expliquent les lois de la mécanique.

Si par une hypothèse d'école tu enlèves l'un des deux astres le premier continuera sa route sur une droite.

Bonsoir

Merci. Votre réponse est convainquante.

Voici une autre question:

en relativité restreinte, la masse est-elle un invariant (une constante comme en mécanique de Newton)? Autrement dit, la formule qui exprime la relativité de la masse est-elle vraie ou bien fausse?

Merci

asri · 18 avril 2012

Si on retirait le soleil on peut penser que Jupiter deviendrait le principal attracteur du secteur. Les autres planètes se mettraient en orbite autour (avec une forte excentricité), voire seraient éjectées. Peut être aurions nous un .............

Bonsoir

Merci pour vos réponses. Elles sont convainquantes.

Voici une autre question:

La matière noire possède la propriété d'interagir gravitationnellement avec la matière ordinnaire. Donc, la matière noire n'est que de la matière ordinaire, puisque la gravitation est une propriété caractéristique de la matière ordinaire, les autres propriétés étant secondaires. Qu'en pensez-vous?

Merci

Osmorhum' · 18 avril 2012

Je vois plus ça comme une sorte d'énergie que comme de la "matière ordinaire" (par contre j'ai pas vraiment d'argument, c'est ma vision des choses (enfin d'un truc qu'on ne peut voir quoi)

Smith · 19 avril 2012

Si on retirait le soleil on peut penser que Jupiter deviendrait le principal attracteur du secteur. Les autres planètes se mettraient en orbite autour (avec une forte excentricité), voire seraient éjectées. Peut être aurions nous un .............

Bonsoir

Merci pour vos réponses. Elles sont convainquantes.

Voici une autre question:

La matière noire possède la propriété d'interagir gravitationnellement avec la matière ordinnaire. Donc, la matière noire n'est que de la matière ordinaire, puisque la gravitation est une propriété caractéristique de la matière ordinaire, les autres propriétés étant secondaires. Qu'en pensez-vous?

Merci

Le fait de ne pas interagir avec la force électromagnétique en fait une matière à part, d'où son nom de matière noire. Ce n'est pas secondaire à mes yeux d'être invisible

Jean-ClaudeP · 19 avril 2012

en relativité restreinte, la masse est-elle un invariant (une constante comme en mécanique de Newton)? Autrement dit, la formule qui exprime la relativité de la masse est-elle vraie ou bien fausse?

En relativité galiléenne la loi fondamentale de la dynamique est

$gif.latex?F=\frac{\mathrm{d} }{\mathrm{d} t}mv$ .

Cette loi est invariante par changement de repère galiléen.

Dans la relativité einsteinienne la loi fondamentale de la dynamique est :

$gif.latex?F=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t}m\frac{v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

Elle est invariante par changement de repère en mouvement uniforme l'un par rapport à l'autre.

Il y a ici alors deux écoles qui reviennent au même:

1) ou on écrit :

$gif.latex?M=m\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

Dans ce cas la loi fondamentale garde la forme classique:

$gif.latex?F=\frac{\mathrm{d} }{\mathrm{d} t}Mv$

mais on considère une masse qui varie avec la vitesse.

2) ou on garde la forme

$gif.latex?F=\frac{\mathrm{d} }{\mathrm{d} t}m\frac{v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

dans ce cas la masse reste invariante mais la loi fondamentale est modifiée par rapport à la loi classique. Sauf erreur de ma part il semble qu'aujourd'hui on préfère la seconde interprétation.

asri · 22 avril 2012

Le fait de ne pas interagir avec la force électromagnétique en fait une matière à part, d'où son nom de matière noire. Ce n'est pas secondaire à mes yeux d'être invisible

Bonsoir

interagir avec la lumière n'est pas une propriété caractéristique de la matière noire (à mon avi). Une propriété caractéristique d'un objet A définit l'objet A. Celui-ci peut avoir d'autres propriétés que l'on peut retrouver chez d'autres objets (c'est ce que j'appelle propriétéS secondaires ou propriétés communes). Si l'on enlève la propriété caractéristique la nature de l'objet A disparait. Cela dit, la seule propriété caractéristique de la matière est son interaction gravitationnellement.

asri · 22 avril 2012

En relativité galiléenne la loi fondamentale de la dynamique est
$gif.latex?F=\frac{\mathrm{d} }{\mathrm{d} t}mv$ .

Cette loi est invariante par changement de repère galiléen.........

MERCI pour ces éclaircissements.

jujulolo · 24 avril 2012

Einstein est le premier vulgarisateur de sa théorie' date=' il a écrit un livre pour ça (toujours édité, je crois), que je ne connais pas mais dont j'ai entendu du bien.

Sinon, le début du livre [i']Le destin de l'univers[/i], de J.-P. Luminet, est très bien fait.

Personnellement j'ai eu beaucoup de mal avec le bouquin d'Einstein.

Je preferre de loin"la magie du cosmos" de Brian Greene qui fournit des tonnes d'exemples.

jarnicoton · 24 avril 2012

Les vulgarisations de la relativité pèchent quasiment toutes quelque part au plan pédagogique.

Parfois, elles prennent des analogies que le lecteur déjà un peu physicien repère comme fausses. Il n'en est que plus égaré.

Il est rare qu'elles pensent à répondre par avance aux objections les plus fréquentes qui viennent à l'esprit du lecteur.

Les bonnes gens du forum devraient s'atteler à un travail de qualité sur la question !

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