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Le Pouvoir de l 'Imaginaire (474):Reprise des Propriétés de l' Espace-temps : suite

Publié le 22 juin 2016 par 000111aaa

Continuons d’examiner les conditions d’expansion des ondes gravitationnelles   puisque hier ma critique  de l’article de la  Collaboration LIGO m’a conduit à  me  demander déjà si leur traitement   combinatoire par N modèles  différents  d’ondes  OGs  ne poussait pas  l’analyse  PEUT ETRE  trop loin

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Commençons par remettre en historique ce qui a poussé EINSTEIN à prédire un tel type d’onde . j ai pris l’habitude depuis longtemps ici de me priver au maximum du rappel des équations , tout en indiquant à quelques-uns de mes lecteurs scientifiques où retrouver les calculs dans leurs détails . Donc pour ceux que ceux-là intéressent  , j’en ai mis en référence en fin d’article ….

Restons donc sur des mots simples : S’intéressant aux conséquences de la relativité générale, Einstein mit en évidence dès 1916 la possibilité d’une solution ondulatoire à ses équations dans l’approximation de champs faibles. Ou encore comment   une telle onde peut perturber la métrique en  se propageant dans un espace quasiment plat et vide ( dit de MINKOWSKI), c’est à dire sans sources de champ gravitationnel ?La réponse est   obtenue pas divers procédés de maths ( linéarisation etc. ) et indique que cette onde  va déjà se propager non pas à vitesse infinie mais à la célérité de la lumière ….

 Et ensuite ? On peut se poser  comme moi hier  la question de l’énergie transportée par une onde gravitationnelle. Ceci  pose d’abord la question du transfert de l’énergie à un milieu qui soit une sorte de masse test ….On montre qu’ une masse test ne ressentira  rien   et par divers raisonnements  qu’ on devra en prendre deux sur une petite région de l’espace-temps pour voir des déplacements relatifs entre les deux ……

Et pour continuer ,si on veut bien accepter l’idée que l’univers est un peu plus compliqué  que celui de MINKOWSKI ,alors il faut se colleter  avec les équations d’Einstein  plus complètes, c’est à dire avec un second membre contenant le célèbre  tenseur énergie-impulsion du  grand ALBERT…….Et à ce moment là , on se rend compte que  ,contrairement au cas de l’électromagnétisme où un rayonnement dipolaire peut exister à la suite de la variation  locale d’une densité de charge, ceci n’est pas possible en gravitation :le rayonnement gravitationnel ne peut être que quadripolaire au mieux !!!

Diable ! Où cela nous entraine-t-il ?: le couplage de la matière à la gravité est très faible,  Ce n’est pas parce que  vous recevez une pomme sur la tête  que ce sont les 100 kilos de votre corps qui  l’ont fait tomber ! Mais parce que sous vous il y a la masse terrestre !!!  Par comparaison avec un rayonnement E.M  il faut alors  jauger  le  facteur G/c4 e qui est de l’ordre de 10−44 s2m−1 kg−1…..Et par conséquent les seules ondes gravitationnelles que l’on peut espérer détecter seront celles provenant de sources astrophysiques avec des accélérations  de VARIATIONS  de  masse énormissime …..

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OU NOUS CONDUIT CE CONSTAT ?

Hier , dans mon dernier paragraphe  j’ai abordé la question du transfert d’énergie de l espace –temps entourant  un tel type d’évènement  et le mathématicien la transforme   e n solution à donner à l’équation  la plus complété  d’EINSTEIN   , à savoir  celle contenant le terme Λ  attribuable à  l’énergie du vide …..

Pour le physicien hérétique « partiel » que je suis devenu  , je me dois alors  de donner une explication  fortement pédagogique à mes lecteurs  ( mais encore dépourvue d’équations !)

Si nous faisons un tour d’horizon des sources d’ondes gravitationnelles habituellement considérées (de durée limitée à quelques dizaines de secondes.) nous trouverons les supernovæ et  toutes les sources de coalescences rapides possibles …..Mais en est-il une que j’aurais oublié ?????

Mais oui bien sûr !Car si l’on doit suivre tous ceux qui  croient a un  BIG BANG  , ou à une  inflation  gigantesque  de l’Espace  et même aux rebonds ou aux cycles de l’UNIVERS   nous devrions trouver des traces d’ondes gravitationnelles amortie et résiduelles de tous ces évènements …..

Il devrait exister un fond aléatoire d’ondes gravitationnelles, dans lequel nous baignerions et de deux origines. La première  serait la superposition de l’ensemble des sources très faibles  dont nous ne savons pas faire le distinguo individuel . La seconde est la génération d’ondes gravitationnelles dans  ce supposé  univers  événementiel primaire   si «  bousculé » ! Ondes qui nous parviendraient aujourd’hui sous la forme d’un fond, et pourquoi pas similaire au rayonnement de fond diffus cosmologique dans le domaine électromagnétique. Mais avec la différence que le découplage des ondes gravitationnelles s’est fait beaucoup plus tôt  ( parait-il)dans l’histoire de l’univers que pour les photons.

Ne me demandez surtout pas de vous dire comment s’y prendre car  j’ai encore en mémoire les publications sur ce sujet de la mission US  BICEP  2 démenties ensuite par J.L PUGET !

 A suivre

 Ref possible  -1 /: THIBAUT DAMOUR Séminaire : ondes gravitationnelles et trous noirs | Ecole polytechniquehttps://www.polytechnique.edu/fr/.../seminaire-ondes-gravitationnelles-et-trous-noirs

2/ PDF]Ondes gravitationnelles, aspects théoriques et ... - LAPP - IN2P3lappweb.in2p3.fr/~buskulic/cours/Notes_cours_Buskulic_Jijel.pdf


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