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La lumière attirée par la gravitation

    27 juillet 2017 à 23:51:17

    Bonjour, comme ma question est nécessite juste quelques affirmations je vais d'abord faire des affirmations puis poser ma question:

    On est d'accord que la lumière (les photons) n'ont pas de poids

    Il me semble (je ne suis pas sur) qu'un objet qui n'a pas de poids n'est pas soumis à la gravité

    Alors pourquoi la lumière peut être déviée par la matière noire et par les trous noirs étant donné qu'elle n'a pas de poids ?

    Merci d'avance à ceux qui me répondront

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    Cordialement, l'homme qui te regarde par la fenêtre quand tu dors.
      28 juillet 2017 à 8:56:40

      Salut,

      en fait je crois que ce paradoxe peut être résolu assez simplement avec deux équations de rien du tout :)

      D'abord, tu as la relation de Planck qui te dit qu'un photon a une énergie E = h . nu (nu la longueur d'onde). Donc avec ça tu as l'énergie d'un photon. Ensuite avec la relation d'Einstein E = mc^2 bah tu peux montrer que son énergie se comporte comme une masse m = E/c^2 (se comporte juste car il n'en a pas vraiment), mais cette masse apparente permet d'être attirée par le trou noir !

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      Étudiant en double licence biologie et chimie :) Futur biochimiste
        28 juillet 2017 à 9:17:36

        Newton pensait déjà que la lumière était dévié par la gravité mais c'était assez logique puisque il considérait un modèle corpusculaire de la lumière avec des corpuscules de masse non nulle.

        Bien que faux,le modèle de Newton de la lumière permet donc de prévoir une déviation dont l'angle est donné par \(\dfrac{GM}{Rc^2}\), M masse et R rayons de la masse gravitationnelle , c vitesse de la lumière, G constante de gravitation universelle . ( la déviation ne dépend pas de ma masse du corps dévié)

        Pour le soleil , cette formule donne  une déviation de 0.87" d'arc.  Cette déviation est environ la moitié de la déviation réelle mesurée lors d'éclipses de soleil.

        Pour expliquer la déviation  avec un modèle où le photon n'a pas de masse, il faut  faire appel à la théorie de la relativité générale.

        Très très en bref, elle nous dit que la présence de masses gravitationnelles  induit une courbure de l'espace-temps et le plus court chemin que suit la lumière dans cet espace courbe est celui des géodésiques qui ne sont pas des droites. ( si le notion de géodésique ne te dit rien, on peut faire l'analogie suivante: le plus couts chemin que suit un avion pour aller d'un point à un autre de la surface de la terre est un arc de grand cercle passant par ces deux points. Les grands cercles sont les géodésiques de la sphère.)  

        La relativité générale prévoit une déviation de 1,75" d'arc  . L'exactitude de la prévision confirmée par des mesures lors d'une éclipse solaire en 1919 fut une des premières confirmations de la validité de la théorie  

        edit

        désolé mais ce qui est dit ci-dessus, qui traîne sur certains sites Net,   est faux.   C'est implicitement  une interprétation incorrecte de la relation d'Einstein où \(m\) est la masse au repos dans le référentiel de l'observateur , ce qui est pour un photon n'a pas de sens.   

        Si ce qui est dit était vrai, on remarque aussi que la fréquence interviendrait pour définir cette  masse apparente  du photon, donc sa déviation  dépendrait de la longueur d'onde .

        La relativité générale est le seul modèle explicatif correct .

        -
        Edité par Sennacherib 28 juillet 2017 à 9:35:06

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        tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliqué est inutilisable
          28 juillet 2017 à 9:56:41

          D'accord , merci pour vos réponses, donc si j'ai bien compris, les photons prennent le chemin le plus rapide lorsque l'espace temps est courbé, et en vérité ils ne sont pas réellement attirés par la gravité ?

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          Cordialement, l'homme qui te regarde par la fenêtre quand tu dors.
            28 juillet 2017 à 10:11:37

            Encore faudrait-il définir la notion de attiré :)

            Cependant, si on considère la relativité générale, la gravité n'est plus une force. Comme l'a dit Sennacherib, tout ce qui est massif déforme l'espace-temps autours de lui et modifie en consequence la trajectoire des objets qui sont autours  de lui. Typiquement, tu modifie aussi l'espace temps autours de toi,  même si c'est negligable :)

            il y avait cette expérience qui le montrait plutot bien : https://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg&t=321s

            -
            Edité par edouard22 28 juillet 2017 à 10:12:38

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              28 juillet 2017 à 13:56:30

              Ok merci edouard22
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              Cordialement, l'homme qui te regarde par la fenêtre quand tu dors.

              La lumière attirée par la gravitation

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