Ondes gravitationnelles

[Bean]

L’hypothèse majeure d’Einstein a-t-elle enfin été mise en évidence?

Le télescope gravitationnel Ligo aurait détecté directement les ondes gravitationnelles produites par la fusion de deux trous noirs stellaires.
Si la rumeur venait à être confirmée, ce serait une découverte scientifique plus spectaculaire que celle du boson de Brout-Englert-Higgs, qui ouvrirait une nouvelle ère en astrophysique.

La réponse sera donnée  jeudi 11 février 2016

ondes-gravitationnelles-hypothese-majeure-einstein-revelee-jeudi

[M'enfin]

Il faudrait que tu m'expliques comment l'onde gravitationnelle peut se déplacer à c, alors que, au contraire, la déformation de l'espace-temps causée par la masse des corps est elle-même considérée comme instantanée.

Autre chose que je ne comprend pas: le fonctionnement d'un accéléromètre en apesanteur. Je viens de lire que ces appareils contenaient une petite masse tenue en place par électrostatique, de sorte que si le champ gravitationnel varie, la moindre variation de mouvement est détectée. Mais si la masse en question bouge, alors tout l'instrument devrait bouger aussi, et exactement à la même vitesse puisque les deux sont pratiquement à la même distance du centre gravitationnel autour duquel ils orbitent, ce qui devrait annuler la mesure, non?

[ronron]

L’hypothèse majeure d’Einstein a-t-elle enfin été mise en évidence?

Le télescope gravitationnel Ligo aurait détecté directement les ondes gravitationnelles produites par la fusion de deux trous noirs stellaires.
Si la rumeur venait à être confirmée, ce serait une découverte scientifique plus spectaculaire que celle du boson de Brout-Englert-Higgs, qui ouvrirait une nouvelle ère en astrophysique.

En quoi?

[Bean]

la déformation de l'espace-temps causée par la masse des corps est elle-même considérée comme instantanée.

Ce n'est pas instantanée, c'est c également, rien de matériel n'est transmis instantanément.

[Bean]

En quoi?

Je ne sais pas ce que tu veux signifier par ton "quoi", cependant voici un élément de réponse dans l'article en lien:
Le rayonnement gravitationnel est le plus pénétrant de l'Univers et il peut donc fournir des renseignements impossibles à obtenir autrement sur des phases très primitives du cosmos. Il permet aussi d'explorer la physique des étoiles à neutrons et des trous noirs.

[Bean]

je ne comprend pas: le fonctionnement d'un accéléromètre en apesanteur.

Un accéléromètre, c'est comme une bille au bout d'un ressort, plus la pesanteur est élevée et plus le ressort se tend. En apesanteur, il n'y a pas de gravité (par définition) donc la bille ne tend pas le ressort mais dès qu'un champ de gravité se présente, le ressort se tend, voilà pour le principe.

[ronron]

En quoi?

Je ne sais pas ce que tu veux signifier par ton "quoi", cependant voici un élément de réponse dans l'article en lien:
Le rayonnement gravitationnel est le plus pénétrant de l'Univers et il peut donc fournir des renseignements impossibles à obtenir autrement sur des phases très primitives du cosmos. Il permet aussi d'explorer la physique des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Tu écrivais : ''qui ouvrirait une nouvelle ère en astrophysique.''
Et j'ai demandé ''En quoi?''

Quoi qu'il en soit, tu réponds à ma question. Merci.

[M'enfin]

je ne comprend pas: le fonctionnement d'un accéléromètre en apesanteur.

Un accéléromètre, c'est comme une bille au bout d'un ressort, plus la pesanteur est élevée et plus le ressort se tend. En apesanteur, il n'y a pas de gravité (par définition) donc la bille ne tend pas le ressort mais dès qu'un champ de gravité se présente, le ressort se tend, voilà pour le principe.

On parle de lien électrostatiques, pas de ressort, mais quoi qu'il en soit, si la masse est accélérée, alors tout l'accéléromètre devrait être accéléré en même temps. Pour que la masse de référence située dans l'accéléromètre se déplace différemment de l'accéléromètre lui-même, il faudrait qu'elle se déplace avant ou après lui, mais c'est impossible puisqu'ils subissent tous deux la même force et en même temps. Si j'ai bien compris, c'est à l'aide d'accéléromètres atomiques que l'on procède maintenant. Les atomes sont en chute libre dans l'accéléromètre et leur chute est mesurée par laser, mais encore une fois, l'accéléromètre aussi est en chute libre, et je ne vois pas comment il pourrait tomber à une vitesse différente que celle des atomes qu'il est en train de mesurer. J'ai beau chercher des informations là-dessus, je n'en trouve pas. Voici ce que j'ai trouvé de plus précis:

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[Bean]

Parce que tu raisonnes à accélération constante, ici il est question de mesurer des variations du champ gravitationnel et donc des variations d'accélération.
Je suppose qu'ils embarquent plusieurs accéléromètres et ce qui est mesuré par interférométrie est la différence des mesures entre eux.

[M'enfin]

Si la variation d'accélération était crée par une accélération inertielle, on comprendrait que les corps se sentent accélérés, comme quand on se trouve dans un véhicule qui accélère, mais quand on est en chute libre, on ne se sent pas accéléré, on change tout simplement de trajectoire, comme dans le cas des sondes qui profitent de l'accélération des planètes pour se propulser loin du soleil.

J'ai ajouté un lien dans mon précédent message.

[Bean]

Effectivement, si le champ gravitationnel est statique et uniforme, tu ne mesures rien avec des accéléromètres.

Pour aider à comprendre, on peut se représenter le champ de gravitation comme les vagues dans la mer ou comme des ronds dans l'eau.
Si tu mets deux bouchons à flotter sur l'eau et que tu observes leur comportement dans les vagues, tu verras des différences, un des deux bouchons sera dans le creux de la vague pendant que l'autre pourra être au sommet de la vague par exemple. Donc la différence d'amplitude de la flottaison entre les deux bouchons donne une mesure de la différence de hauteur de la vague en fonction de la distance entre les deux bouchons.

Maintenant, tu replaces cette image dans le contexte des ondes gravitationnelles (vagues) et des accéléromètres (bouchons).

[coyotte]

vivement demain alors...
et si c'est JP luminet qui explique c'est génial !!
j'arrive parfois à comprendre avec lui ..

[Bean]

La presse toujours à l'affut du premier scoop venu l'annonce déjà avant que la conférence n'ait lieu:
ondes-gravitationnelles-encore-une-prediction-d-einstein-confirmee

[M'enfin]

Donc la différence d'amplitude de la flottaison entre les deux bouchons donne une mesure de la différence de hauteur de la vague en fonction de la distance entre les deux bouchons.

Dans ce que j'ai lu, il n'est jamais question de deux masses à l'intérieur du même accéléromètre, mais d'une seule tenue par plusieurs liens électrostatiques. Est-ce que tu sais comment fonctionnent les accéléromètres ou si tu fais juste émettre des hypothèses?

[Bean]

De toutes façons, un seul accéléromètre suffit (deux, c'est mieux) puisque l'ensemble de l'accéléromètre avec son environnement va intégrer (au sens mathématique) toutes les différences de gravités locales alors que les atomes en chutes libres dans l'accéléromètre ne seront sensibles qu'à la gravité ponctuelle qui est cause leur trajectoire de chute. Comprends-tu?

[M'enfin]

Puisque les deux, l'accéléromètre et sa masse, subissent la même gravité, où est la différence entre la gravité locale et la gravité ponctuelle?

[Bean]

La gravité locale ( dans un volume plus vaste) est l'ensemble intégré des fluctuations des gravités ponctuelles (dans un faible volume), la moyenne pondérée si tu préfères.

[Bean]

Un exemple avec un système plus grand:
La terre et la lune sont en attraction gravitationnelle mutuellement, d'accord?

Donc, tous les atomes de la terre sont attirés par la gravité lunaire.
Pourtant, il existe le phénomène des marées qui a pour effet de déplacer l'eau des mers à cause de cette attraction lunaire (je néglige volontairement la gravitation solaire qui est plus faible).

L'explication en est que localement, l'effet de la gravitation lunaire est différente de la gravitation globale exercée par la lune.
Ce qui donne grosso-modo une allure très légèrement ovalisée à la terre .

[M'enfin]

C'est l'effet de marée, le champ de gravitation qui diminue d'intensité avec l'augmentation de la distance, mais comment un accéléromètre pourrait-il mesurer un pareil mouvement puisque tout ce qu'il contient est aussi emporté par ce mouvement? Je crois que je vais poser la question sur un forum scientifique.

[coyotte]

c'est confirmé. C'est cool !!
je vais prendre deux dolipranes tout de suite car je sens que ça va piquer.

rien que cet extrait de l'article :
"Nous n'allons plus nous contenter de regarder les étoiles, mais voir à l'intérieur d'elles, car ces ondes pénètrent la matière au seuil de laquelle la lumière s'arrête. »
   
on va voir dans les étoiles...ok... je suis paumé. a plus .

[Bean]

on va voir dans les étoiles...ok... je suis paumé. a plus .

On fait bien une radio des poumons à l'aide des rayons X, pourquoi pas une "radio" des étoiles à l'aide des gravitons?

[coyotte]

on va voir dans les étoiles...ok... je suis paumé. a plus .

On fait bien une radio des poumons à l'aide des rayons X, pourquoi pas une "radio" des étoiles à l'aide des gravitons?

parce que les rayons X j'ai compris comment ça fonctionnent, les gravitons non.
En gros, on va mesurer la différence entre ceux qui passent dans l'étoile et ceux qui passent à coté, et en déduire la "matière"/ le" contenu" de l'étoile ?

[Bean]

Exactement, comme ce sont des ondes, ça fonctionne comme les rayons X en plus pénétrant.
Les différences mesurées seront le reflet des différences de masse au sein des étoiles ou des trous noirs.

[M'enfin]

J'ai eu ma réponse. Les accéléromètres embarqués sur les satellites ne servent qu'à mesurer le frottement et la pression de radiation, les mesures de gravitation sont faites sur la position et la vitesse des satellites à partir du sol. Pour ce qui est des ondes gravitationnelles, on mesure les différences de parcours d'un rayon laser dans un tunnel par interférométrie. Mais j'ai un doute, il me semble que la terre est alors dans la même apesanteur qu'un satellite face à l'onde, et que si on ne peut pas mesurer la gravitation terrestre à partir de satellites, on ne devrait pas non plus pouvoir mesurer celle des étoiles à partir de la terre. Je vais de ce pas poser cette question, mais là, j'ai l'impression que ça ne va pas être aussi facile vu que la détection semble avoir eue lieu.

[Bean]

Si tu veux des précisions, avec une excellente vulgarisation, le blog de Jean-Pierre Luminet évoque le sujet des télescopes gravitationnels en ce moment:
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