"particules ou ondes ?"

il y a 30 minutes, shyiro a dit :

Encore une fois c'est parce que tu as le reflexe de continuer à raisonner en attraction gravitationelle d'un petit corps massique par un gros corps hautement massique, que tu te mets à raisonner en force centrifuge et force centripete ... 

Décidément, tu es têtu : je me tue à te dire que le photon se fiche de la gravitation et qu'il n'a au trou du qu'une idée de ce que peuvent être des forces centrifuges ou centripètes. Lis au moins ce que l'on te répond.

Bon je te laisse avec Répy, il est plus patient que moi.

Dans un tube cathodique les rayons lumineux sont déviés par le déviateur, une simple bobine enroulée autour du tube dans laquelle circule un courant. Est-ce que le vide qui se trouve à l'intérieur du tube cathodique est lui-aussi courbé comme l'espace autour d'une étoile ?

Il y a 7 heures, obelix39 a dit :

Dans un tube cathodique les rayons lumineux sont déviés par le déviateur, une simple bobine enroulée autour du tube dans laquelle circule un courant. Est-ce que le vide qui se trouve à l'intérieur du tube cathodique est lui-aussi courbé comme l'espace autour d'une étoile ?

Là, je crois que tu te méprends: il s'agit de faisceaux d'électrons émis par le "canon" situé au fond du tube, et qui sont déviés par les champs électriques ou magnétiques imposés sur leur parcours.

La trajectoire suivie est décrite par la mécanique du point; il intervient soit la force de Coulomb

F = q.E= -e.E (dans le cas d'un champ électrique)

soit la force de Lorentz

F = q.v×B = -e.v×B (dans le cas d'une force magnétique).

La lumière éventuellement observable dans un tel dispositif, sur le trajet du faisceau,  vient de l'excitation des molécules de gaz subsistant dans l'enceinte - le vide y est loin d'être parfait - et qui émettent dans le visible après avoir été heurtées par un électron.

Quant au point lumineux observé au point d'impact du faisceau d'électrons sur la paroi à l'avant du tube, il provient de l'excitation d'un matériau fluorescent déposé à cet effet sur la face intérieure.

Tu as dit toi-même que les déviations observées sont liées au courant envoyé dans la bobine: il ne saurait s'agir du phénomène décrit par la relativité générale, qui en un lieu donné serait constant et non-maîtrisable; et par ailleurs la Terre, seule masse présente à proximité du lieu de l'expérience, a une densité beaucoup trop faible pour produire un tel effet.

Il y a 9 heures, obelix39 a dit :

Dans un tube cathodique les rayons lumineux sont déviés par le déviateur, une simple bobine enroulée autour du tube dans laquelle circule un courant. Est-ce que le vide qui se trouve à l'intérieur du tube cathodique est lui-aussi courbé comme l'espace autour d'une étoile ?

Dans un tube cathodique il n'y a pas de photons mais seulement des électrons émis par effet thermoélectronique puis accélérés par un champ électrique et enfin déviés par un champ magnétique. Si dans certains appareils de démonstration on voit ces trajectoires, c'est parce qu'on a introduit dans le tube-ampoule des traces d'un gaz qui s'illumine sur la trajectoire des électrons.

Non ce vide n'est pas "courbé" par des phénomènes découlant de la Relativité Générale car la masse est insignifiante. Les phénomènes qui concernent la Relativité générale apparaissent dans les très grands champs gravifiques et des grandes vitesses ce qui n'est pas le cas dans les tubes cathodiques.

Merci pour ces explications !

Il y a 13 heures, shyiro a dit :

- Encore une fois c'est parce que tu as le reflexe de continuer à raisonner en attraction gravitationelle d'un petit corps massique par un gros corps hautement massique, que tu te mets à raisonner en force centrifuge et force centripete ... 

Je dirais plutot que le photon ne devrait connaitre ni force centrifuge et ni force centripete. Car si le photon est sensibilisé à une force centrifuge, alors sa vitesse devrait augmenter ce qui est impossible pour la vitesse de la lumiere.

Cela confirme donc le fait que quand la trajectoire d'un photon est déviée par la courbure de l'espace, elle n'est pas accéléré par cette courbure, car ce n'est pas une déviation exercée par une force centrifuge, mais juste le suivi de la continuité d'une ligne droite devenu une ligne courbe dans un espace courbe.   

Et en suivant ce raisonnement de la courbure de l'espace sans force ni centrifuge ni centripete, quand un photon entre dans un espace courbe ronde, je ne voyais pas de raison à ce que le photon puisse sortir de cette espace courbe ronde quel que soit la profondeur de cet espace courbe ronde. 

Mais maintenant je pense avoir la reponse à ma question "Pourquoi dans l'exemple d'une etoile derriere le soleil, vue depuis la Terre, la trajectoire de la lumiere de l'etoile etant dévié par la courbure de l'espace du soleil, puisse sortir de cette courbure au lieu de tourner autour indefiniment du soleil ?" :

la reponse est parce que la direction de la déviation du photon en entrant dans l'espace courbe n'est pas geodésiquement parallele au creux de cette espace courbe, donc le photon sort de la courbure dans le meme angle où il y est entré dans la courbure ! 

 

- Qu'appelles tu "trajectoire fermée" par rapport à "trajectoire ronde" ? 

Dans la representation de la deformation de l'espace par un corps massique, je dirais qu'un corps rond exerce une deformation ronde de l'espace, càd une courbure ronde. La difference de la deformation entre differents corps massiques rondes implique  une difference seulement dans la profondeur de cette courbure ronde. 

Pour le cas du trou noir, celui ci engendre aussi une deformation ronde, mais la courbure de la deformation est tellement forte que ça equivaut à une "paroi verticale" (comme un puits) à partir de la zone de non retour, ce qui explique que le photon tombe en spirale en direction du trou noir sans pouvoir en ressortir du trou noir.

 

Finalement meme ce suggestion de reponse n'est pas satisfaisant ... ca pourrait marcher pour le deplacement d'une bille déviée en entrant dans la peripherie d'un leger creux rond et pouvant sortir de ce creux grace à son energie cinetique ... ou à l'entrée de la lumiere dans un materiau different ... Mais ce n'est pas le cas en question.

Donc si on raisonne au deplacement du photon suivant uniquement la courbure de l'espace sans aucune autre quelconque influence :

- si le mouvement du photon est dès le départ parallele à la geodesie parfaitement ronde de l'espace courbé par une grande masse parfaitement spherique : le photon devrait tourner en rond indefiniment en suivant cette meme geodesie circulairement parfaite, n'est ce pas ?

- puisque le photon se deplacait en ligne droite dans une espace plane, puis est dévié en entrant en peripherie d'une espace courbe ronde : dès qu'il est entré dans cet espace courbe ronde, il devrait suivre cette courbure naturelle et devrait se diriger progressivement en spirale vers le centre de cet espace courbe ronde, quel que soit la profondeur de cette espace courbe ronde !

- une suggestion pour que le photon puisse sortir naturellement de la courbure ronde de l'espace est que cette courbure n'est pas parfaitement ronde ... Mais dans ce cas, je ne vois pas avec quelle coincidence, que ce soit une deviation par le soleil ou par une etoile X, la lumiere sort de la courbure de l'espace chaque fois à coté, au lieu d'avoir des cas où la lumiere sort de la courbure apres avoir fait par exemple 3/4 du tour d'une etoile X !

Qui est d'accord avec mon raisonnement, ou a une meilleure explication ?

Je suppose que ta question ne s' adresse pas à moi ?

Il y a 17 heures, azad2B a dit :

Décidément, tu es têtu : je me tue à te dire que le photon se fiche de la gravitation et qu'il n'a au trou du qu'une idée de ce que peuvent être des forces centrifuges ou centripètes. Lis au moins ce que l'on te répond.

Bon je te laisse avec Répy, il est plus patient que moi.

Désolé j'avais lu un peu vite et avais cru que tu comparais la force centrifuge pour le photon ...

C'est aussi parce que tu avais ecrit un peu vite : "satelliser un corps implique un équilibre entre force centrifuge et force centripète et la force centripète, le photon ne la connait pas"  : tu avais precisé que le photon ne connait pas la force centripete sans preciser qu'il ne subit pas non plus la force centrifuge, donc ça pouvait etre compris que tu disais que le photo subit la force centrifuge. 

Il y a 2 heures, azad2B a dit :

Je suppose que ta question ne s' adresse pas à moi ?

à tous, y compris à toi ...

il y a une heure, shyiro a dit :

tu avais precisé que le photon ne connait pas la force centripete sans preciser qu'il ne subit pas non plus la force centrifuge, donc ça pouvait etre compris que tu disais que le photo subit la force centrifuge. 

Oui, j'avais précisé cela, mais dans le seul but de te faire admettre qu'il est impossible de satelliser un photon. En effet ayant pas de masse la gravitation n'exerce aucune force sur lui. Et la force centripète ne peut pas exister non plus. Conclusion il ne sera jamais satellisé.

Reste le cas où le corps frôlé est un trou noir.

Alors

1- Il passe au delà de la frontière, donc il suit sa géodésique et est simplement dévié.

2- Il franchi la frontière, alors il est perdu pour toujours et n'en ressortira jamais.

3- il est tangent à la frontière, et là je ne sais pas. Mais Hawking dit qu'il finira pas tomber à l'intérieur..

Bref voilà pourquoi ton photon ne sera jamais prisonnier, ni du Soleil, ni de la Terre, ni de rien auprès duquel il pourrait passer.

Le 14/11/2018 à 20:46, Répy a dit :

dans ma réponse que tu ne trouves pas rigoureuse, il y a pourtant la clause importante  : le champ de gravitation de l'astre "frôlé". 

Cette déviation de type satellitaire est expliquée par les attractions entre masses en mouvement dans la mécanique de Newton et expliquée dans le cas de la lumière par la Relativité générale de Einstein et sa théorie des géodésiques de l'espace-temps..

Cette déviation donne des arcs  d'hyperbole que l'on trouve dans les trajectoires de comètes ou dans la déviation de la lumière observée par Eddington en 1919 et prévue par Einstein.

Peux tu nous en dire un peu plus, expliquant pourquoi la deviation de la lumiere, qui est censée n'etre pas influencé par aucune force, mais censé ne suivre que la geodesique de l'espace plane ou courbe,  est de type arcs hyperbolique comme  la deviation d'une comete sous influence de la gravité d'un soleil ? 

Le 15/11/2018 à 18:36, azad2B a dit :

Oui, j'avais précisé cela, mais dans le seul but de te faire admettre qu'il est impossible de satelliser un photon. En effet ayant pas de masse la gravitation n'exerce aucune force sur lui. Et la force centripète ne peut pas exister non plus. Conclusion il ne sera jamais satellisé.

Reste le cas où le corps frôlé est un trou noir.

Alors

1- Il passe au delà de la frontière, donc il suit sa géodésique et est simplement dévié.

2- Il franchi la frontière, alors il est perdu pour toujours et n'en ressortira jamais.

3- il est tangent à la frontière, et là je ne sais pas. Mais Hawking dit qu'il finira pas tomber à l'intérieur..

Bref voilà pourquoi ton photon ne sera jamais prisonnier, ni du Soleil, ni de la Terre, ni de rien auprès duquel il pourrait passer.

Je suis d'accord que le photon est dévié en entrant simplement dans la geodesique courbe de l'espace autour d'une grande masse.

En revanche, meme quand la courbure n'est pas profond, c'est la 2è deviation faisant sortir le photon de cette courbure où il y etait dejà entré, faisant donner un arcs hyperbolique à la deviation de la maniere d'une deviation d'un petit corps massique par un gros corps massique, qui me rend peu comprehensible. 

Dans l'image ci-dessous, es tu d'accord que si le photon ne subit aucune autre influence que la geodesique de l'espace, une fois qu'il est entré dans la geodesique courbe (=1ere déviation en direction de l'interieur de la courbure), il devrait continuer de suivre cette geodesique courbe dans la meme direction càd tjs vers l'interieur de la courbure, au lieu d'etre de nouveau dévié une 2è fois et sortir de cette geodesique courbe ?  :

Cette représentation, c'est vraiment n'importe quoi! Ça permet juste de donner une fausse représentation mentale du phénomène !

Contrairement à ce que laisse supposer cette image, je croyais que, contrairement au bateau qui flotte sur l’eau, les planètes étaient situées dans l’espace et non sur l’espace ?

M’aurait-on trompé ?

On ne peut donner de la courbure de l'espace qu'une représentation simplifiée, qui devient fausse dès qu'on la prend sans réflexion: il s'agit nécessairement d'une analogie, parce que l'on est contraint de supprimer une dimension de l'espace pour en donner une perspective.

Il faut donc être prudent pour les raisonnements que l'on est tenté de faire sur de telles représentations: ainsi un rayon lumineux provenant de l'extérieur ne peut venir se confondre avec un cercle centré sur le trou noir. Soit il parvient à la frontière de ce dernier pour disparaître, soit il finit par s'en éloigne après avoir éventuellement accompli plusieurs boucles, ce qui fait que l'on pourrait théoriquement observer une infinité d'images de toute source émettrice située à l'arrière. La probabilité de réception du rayon émergent par l'observateur décroît très rapidement avec le nombre de boucles, il en va donc de même de l'intensité lumineuse des images correspondantes.

On obtient généralement deux images d'un objet situé à l'arrière du trou noir, comme par exemple le nuage de poussière (galaxie vue par la tranche ?) visible ci-dessous.

Le second document montre un trou noir et son disque d'accrétion, dont la partie avant, légèrement abaissée, tourne de la gauche vers la droite - d'où un excès de luminosité et une teinte bleutée de la partie gauche qui se déplace vers l'observateur, et un affaiblissement et un rougeoiement de la partie droite, qui s'en éloigne.

Le relèvement apparent de la partie arrière de la crêpe est une illusion due à la déviation des rayons qui nous en parviennent; on la voit aussi par en-dessous, pour la même raison.

On peut trouver de la documentation en cherchant sur les mots:

trous noirs / black holes / Jet Propulsion Laboratory / rayon de Schwarshild

Tout à fait. La représentation archi connue avec le réseau maillé que tout le monde connait est une vision à deux dimensions. Un exemple pour mieux comprendre. Vous jetez un caillou dans une mare d' eau. Vous allez voir ces fameuses ondes circulaires se déployer à la surface. Maintenant essayer d'imaginer ce qui se passe sous l'eau ! Ce n'est pas évident bien sûr mais avec un effort vous y arriverez. Chaque onde à la surface est le résultat d'un gradient de vecteurs (forces) et ces vecteurs sont en fait à la périphérie des sphères centrées sur le point de chute du caillou. Et la distance entre ces ondes dépend de la viscosité de l' eau et la longueur d' ond....

Bon, je me relis et si ça reste clair pour moi rien ne me permet d'espérer m' être fait comprendre. Mais rassurez-vous, ce n'est pas de votre faute, mais plutôt de la mienne. Trop ambitieux et pas assez pédagogue. Et l' équation du champ de forces vous aurait terrorisés autant que moi.

En tout cas, les lignes qui relient deux étoiles jumelles se croisent toutes en un seul point! C'est assez surprenant! On s'attendrait plutôt à voir une vraie symétrie, mais nous avons simplement une symétrie avec une partie concave et une partie convexe ...

Ce sera plus simple à comprendre en visionnant ceci: 

Il y a 19 heures, Hérisson_ a dit :

 

 

........On peut trouver de la documentation en cherchant sur les mots :

trous noirs / black holes / Jet Propulsion Laboratory / rayon de Schwarshild

Attention, ces images sont des "vues d'artiste"

Aucun astronome n'a vu de trou noir dans son télescope. On ne les visualise que par leurs effets de déviation de lumière ou par un décalage intense du "red-shift".

Il y a 19 heures, Hérisson_ a dit :

On ne peut donner de la courbure de l'espace qu'une représentation simplifiée, qui devient fausse dès qu'on la prend sans réflexion: il s'agit nécessairement d'une analogie, parce que l'on est contraint de supprimer une dimension de l'espace pour en donner une perspective.

Il faut donc être prudent pour les raisonnements que l'on est tenté de faire sur de telles représentations: ainsi un rayon lumineux provenant de l'extérieur ne peut venir se confondre avec un cercle centré sur le trou noir.

- Soit il parvient à la frontière de ce dernier pour disparaître,

- soit il finit par s'en éloigne après avoir éventuellement accompli plusieurs boucles, ce qui fait que l'on pourrait théoriquement observer une infinité d'images de toute source émettrice située à l'arrière. La probabilité de réception du rayon émergent par l'observateur décroît très rapidement avec le nombre de boucles, il en va donc de même de l'intensité lumineuse des images correspondantes. 

 

- que veux tu dire par "disparaitre" ? entrer vers l'interieur de la courbure de l'espace ?

- Je dirais soit il s'approche de plus en plus vers l'interieur de la courbure de l'espace (ça devrait etre la majorité des cas car une fois entré dans la courbure, le photon devrait garder la meme direction vers l'interieur de la courbure), soit il ressort de la courbure dans un endroit exceptionnel où l'espace n'est pas courbe.

- Question : est ce que dans le vide, un photon est censé se deplacer indefiniment, ou finit il par "perdre de l'energie" et disparaitre ?  

# Répy

Citation

Attention, ces images sont des "vues d'artiste" 

Exact. Je cherchais dans le second cas une meilleure représentation, que je n'ai pas trouvée.

# Shyiro

Citation

que veux tu dire par "disparaitre" ? entrer vers l'intérieur de la courbure de l'espace ? 

Il traverse la frontière du trou noir pour n'en plus ressortir, et échappe ainsi définitivement à tout observateur extérieur.

Citation

... soit il ressort de la courbure dans un endroit exceptionnel où l'espace n'est pas courbe.

Il s'éloigne du trou noir par un trajet symétrique du parcours d'approche, s'il n'y a qu'un seul trou noir et si sa rotation ne déforme pas la région de l'espace traversée par le rayon. Voir un schéma de la déviation qui lui est imposée.

Citation

est ce que dans le vide, un photon est censé se déplacer indéfiniment, ou finit il par "perdre de l'energie" et disparaitre ?  

Le photon continue indéfiniment son parcours sans déperdition d'énergie, si le milieu ne contient pas de matière susceptible d'absorber ou de diffuser le rayonnement.