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Le Pouvoir de l'Imaginaire (451): "A la gloire d 'EINSTEIN ...??"

Publié le 13 février 2016 par 000111aaa

Les média se sont réveillés pour nous annoncer  , cette semaine , qu’avec les ondes gravitationnelles  , EINSTEIN  allait avoir encore une fois de plus raison !

Pauvre ALBERT !Il est devenu une icône   après toutes sortes de résistances pendant 50 ans et plus …Je ne vais donc pas perdre plus de temps qu’ en vous rappelant que relativité générale et mécanique quantique  ne savent malgré tout  comment se marier pour expliquer la gravitation  et ce dernier résultat ne va pas modifier la situation ….POINT BARRE !

Ce qui m’intéresse dans les résultats américains  c’est la qualité de la physique expérimentale ….Je suis donc allé consulter le travail des auteurs  et fait fonctionner mes neurones américains pour vous  traduire  leur publication. Comme celle-ci comporte trop de pages pour être admise  « in integro » sur  le  NOUVELOBS BLOGS  , j’en ai opéré une sélection portant surtout  sur la présentation de leurs preuves  ,la finesse de leurs résultats et la pertinence  de leurs conclusions

En première partie je vous présente ma traduction personnelle de leur résumé dans la revue PHYSICAL REVIEW LETTERS /PRL 116, 061102 (2016)/ 12 FEBRUARY 2016 et je crois que vous ne trouverez nulle part ailleurs d’informations aussi précises en français !!!!

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. P. Abbott et al. *(Collaboration scientifique LIGO et Virgo Collaboration)

(Reçue le 21 Janvier 2016. publié le 11 Février 2016)

Le 14 Septembre 2015 au 09:50:45 UTC les deux détecteurs du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ont observé simultanément un signal transitoire d’ondes gravitationnelles. Le signal balaie   la gamme  de fréquence depuis  35 jusqu’ à 250 Hz avec un pied de pic  d’ondes gravitationnelles de 1,0 × 10-21. Il correspond à la forme d'onde prédite par la relativité générale pour la  transition «  Inspiral » , puis  la fusion d'une paire de trous noirs et enfin  vers   la  résultante   " ronde "en un seul trou noir. Le signal a été observé avec un filtre adapté au  rapport signal sur bruit de 24 et avec  un taux de fausse alarme estimé à moins de 1  pour 203 000 ans, c’est à dire  l'équivalent d'une signification statistique   plus grande que 5.1σ. La source se trouve à une distance de luminosité de 410   Mpc   (+160 ou -180) et correspondant à un décalage vers le rouge de  z = 0.09( +0.03 ou-0.04).Dans la définition  de la source, les premières masses des trous noirs  seraient  de  36 M⊙    (+5, -4))et 29M   (  +4 ,-4)M, Et la masse finale de trou noir est 62 M   ( +4,-4), avec  une   énergie rayonnée en ondes gravitationnelles  de 3.0 M⊙  (  +0.5,-0.5Mc2. Toutes les incertitudes définissent un  intervalles de crédibilité de 90%.....

Ces observations démontrent l'existence des systèmes de trous noirs de masse stellaire binaire. Ceci est la première  détection directe des ondes gravitationnelles et la première observation d'un binaire  par fusion  de trous noirs.

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Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

FIGURE. 1. L'événement ondes gravitationnelles GW150914 observé par les détecteurs  LIGO Hanford (H1, panneaux de colonne de gauche) et Livingston (L1, panneaux colonne droite). Les temps sont indiqués par rapport au 14 Septembre, 2015 09:50:45 UTC.

 Mon commentaire : Les signaux bruts   sont traités par filtrages puis comparés aux  modèles  théoriques possibles   et au final ces  différentes reconstructions se recoupent sur 94% des observations

Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

FIGUE. 2. Haut: Estimation des ondes gravitationnelles amplitude de déformation

de GW150914 projetée sur H1. Cela montre la bande passante des formes d'onde, sans le filtrage utilisé pour Fig. 1.

Pour mes lecteurs j’ai introduit cette source personnelle de figure ci-dessous   qui montre comment le phénomène de coalescence de trous noirs de KERR  ( rotatifs) se déroule : les deux   trous se rapprochent progressivement   sur la même ellipse  , c’est la phase dite «  inspiral »  d’attraction mutuelle croissante mais il n y a pas encore   trop d énergie  dissipée   .La phase ultérieure donne lieu à diverses suites possibles  suivant l’énergie de rotation initiale   des trous noirs , nulle ou pas ….. On l’appelle «  merger » et c’est là que se produit le maximum d’ondes gravitationnelle

 

Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

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Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

FIGUE. 3. Schéma simplifié d'un détecteur avancée LIGO (pas à l'échelle). Une onde gravitationnelle se propageant perpendiculairement  au plan du détecteur et polarisée linéairement parallèlement aux cavités optiques  de 4 kilomètres   auront pour effet d'allonger un bras de  4 km et de  raccourcir l'autre pendant un demi-cycle de l'onde; Ces variations de longueur sont inversées au cours de l'autre demi-cycle. Le photodétecteur de sortie enregistre ces variations de  différences de longueur de la cavité . Tandis que la réponse directionnelle d'un détecteur est maximale pour ce cas, il est toujours important pourla plupart des autres angles d'incidence ou de la polarisation (ondes gravitationnelles se propagent librement à travers la Terre).

 Encart (a): Localisation et orientation des détecteurs LIGO à Hanford, WA (H1) et Livingston, LA (L1). Encadré (b): Le bruit de l'instrument pour chaque détecteur à proximité au  moment de la détection de signaux. La sensibilité est limitée par des bruits d origine diverses que je ne vous traduis pas

 Mon commentaire  général :Je reste sur le plan experimental pour remarquer  que la signature de l’article est celui d’une très forte équipe  de chercheurs ….. Je  me suis demandé     quelle était l’occurrence d’un événement de coalescence de deux trous noirs  qui pouvait rester  à une distance où leurs ondes gravitationnelles  étaient détectables avec l’état de l’art actuel  de l’interférométrie  terrestre  LIGO  …… Après tout ,  il vaut  mieux heureusement qu’ un tel évènement   ne se déroule pas trop  loin de nous  si nous désirons l’apercevoir …..Bon ! Ça se déroulait à 410 megaparsec et vous ne savez pas que 1 parsec  = 3,2616 années-lumière …Alors  je me suis dit que la future manip VIRGO dans l’Espace solaire  sera parasitée elle aussi ( mais autrement )  bien que la distance interférométrique sera bien plus grande …..

Pouvoir l'Imaginaire (451): gloire 'EINSTEIN ...??

 Je vous passe l intervention de DOMINIQUE MAREAU   ( le modèle OSCAR ) mise en commentaire hier :" copier –coller) ENERGIES/DERNIERES NOUVELLES POST COP 21/ SUITE 10  et qui a subi un  bug :

"Rien à voir avec le sujet, mais je viens de recevoir la lettre de l'académie des sciences qui annonce la mesure d'une onde gravitationnelle. Je suis allé voir le papier sur Physical Review et c'est très intéressant. Je n'étais pas le seul à le dire mais la gravitation se comporte bien comme une onde électromagnétique. Les auteurs n'hésitent pas à affubler une longueur d'onde de Compton à la particule graviton: ƛg > 10^16 m. C'est un photon de très basse fréquence dont la longueur d'onde est : 2.8×10^28 fois plus grande que la longueur d'onde de Compton de l'électron, ƛe = 2.8×10^-13 m. Il y a un rapport oscar entre les deux. On a une variation relative à cet événement, de : ε = 10^-21(sans dimension). Il est intéressant de noter que l'inverse d'une force (souplesse) est donné par : 2 G/c^4 ~ 10^-44. En posant : h = (2 G / c^4 r) Q''(t-r/c) on obtient le taux de déformation avec Q'' la dérivée seconde du moment dipolaire (avec la dimension d'une énergie). Pour le moment dipolaire des deux trous noirs mesurés LIGO a mesuré : h = 10^-21. Je me doute que vous ne manquerez pas de nous faire un bel article. Bien à vous"

 A suivre


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