Bretoc

Relativité générale - La meilleure illustration

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L'excellent livre de Stéphane Durand, astrophysicien québecois: Comprendre Einstein en animant soi-même l'espace-temps (édition Belin). Un bijou de pédagogie active !

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Merci à vous 2 !

Pour la vidéo claire et intéressante et cet auteur que je découvre : je pense commander  ce livre car ça a l'air très original comme approche et clair !

 

Philippe

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Le 23/11/2023 à 16:23, Bretoc a dit :

l'illustration la plus claire sur la relativité générale

Ce n'est pas évident que c'est plus clair. La gravitation newtonienne, on peut la décrire via une unique quantité définie dans tout l'espace (le potentiel gravitationnel), dont découle le champ gravitationnel (vectoriel, à 3 composantes en chaque point). La RG, ce n'est pas un nombre par point, mais 6, donc de toute façon c'est très compliqué de représenter cela en toute généralité. Cependant, la limite newtonienne de la RG reste... newtonienne, donc toute analogie avec un unique nombre suffit. Ce n'est que pour des effets uniquement relativistes qu'il faut faire attention. Or dans l'exemple (le champ newtonien de la Terre), on n'est pas en pareille circonstance. Donc sortir, pour cette configuration simplifié, une grosse artillerie telle que celle qu'il utilise, cela laisse à mon avis peu d'espoir que cela soit gérable quand on met des effets relativistes où il faudra rajouter des trucs nouveaux.

 

Il est vrai qu'on peut décrire la limite newtonienne de la RG par une histoire de différences d'écoulement du temps, et en ce sens la vidéo insiste sur un point méconnu. Mais comprend-on mieux la relativité quand on sait cela sans faire de calculs ? Je ne suis pas sûr. En outre, ça n'est plus vrai pour la précession du périhélie de Mercure, explicitement liée à la courbure de l'espace (= le fait que le rapport entre le périmètre d'un cercle centré sur le Soleil et son rayon n'est pas exactement égal à 2 π, qui est un des six autres paramètres à définir en tout point). Idem pour les ondes gravitationnelles (2 des six autres paramètres) et des effets d'entraînement des référentiels (effet Lense-Thirring, 2 aussi). 

 

Un autre élément me chagrine un peu. L'histoire du système de coordonnées qui "s'écoule" vers la Terre est trompeur, comme le reconnaît à raison l'auteur. L'espace autour de la Terre est statique, ce que l'écoulement ne traduit pas. Il aurait plus de pertinence à l'intérieur d'un trou noir ou pour l'expansion de l'Univers où une vision d'un univers statique (donc plutôt newtonien) ne marche pas. L'auteur est d'ailleurs sûrement conscient de cela vu comment il formule son propos.

 

Cela dit, c'est en multipliant les approches qu'on finit par mieux faire comprendre les choses, donc son approche a certainement ce mérite.

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En terme d illustration de la relativité J ai souvenir d une bd au collège ,c etait des dessins simple en n et b qui essayait d expliquer via dessins la relativité et d autres choses .....JP petit et les aventures de Anselme lanturlu ....

Un bon pédagogue.....bien évidemment ultra simplifié, donc forcément survollé.

 

Edited by Achaim

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Il y a 23 heures, dg2 a dit :

Ce n'est pas évident que c'est plus clair.

ça me rassure. Il y a des façons plus simples et plus limpides de comprendre la relativité il me semble. 

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Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

ça me rassure. Il y a des façons plus simples et plus limpides de comprendre la relativité il me semble. 

Pour la relativité restreinte c’est du niveau troisième, pour la générale c’est loin d’être trivial, surtout pour l’élément temps de l’espace temps (pour la partie « espace » la visualisation classique de la masse dans une grille élastique marche bien à condition que la masse soit aussi représentée en 2D)

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Il y a 5 heures, Bretoc a dit :

Pour la relativité restreinte c’est du niveau troisième,

 

... annee de fac de science?

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Non, non, troisième. La démonstration de E=mc² est tombée au dernier brevet.

 

Heu, attends... nan, je crois que je confonds.

 

 (Chaque semaine je la fais, cette blague ;) )

 

(Plus sérieusement, ce qui est du niveau troisième, ce sont les calculs. Ça ne va pas plus loin que la racine carrée. Mais la physique, elle, est quand même d'un niveau plus costaud à mon avis.)

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il y a 5 minutes, eric g a dit :

Oui, niveau 3ème. Le théorème de pythagore suffit.

nan, je crois pas. Ou alors, on n'etait vraiment pas au meme niveau au college.

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Ce qui est clair en tout cas c'est que la "loi de la gravitation universelle" de Newton est quand même beaucoup plus simple.

D'ailleurs c'est quelque chose d'assez basique qui l'a inspiré :| -_-

NEWTON.jpg.ded3d75ef8520bf952dcce8e04ccebfd.jpg

 

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Avec cette vidéo je trouve qu'on atteind très vite les limites de ce bon sens proposé par l'auteur, car trop d'analogie et de représentations artificielles ne permettent pas selon moi de mieux comprendre cette théorie. Toutefois c'est une approche qui rend la chose peut être plus "accessible" au plus grand nombre et c'est pas une mauvaise chose dans la mesure qu'elle peut aussi nous amener à approfondir le sujet mais cette fois de manière plus rigoureuse. Il faut rester humble face à la science et ne pas toujours chercher des représentations visuelles de choses qui ne le sont absoluement pas, le but n'est pas de satisfaire notre besoin de logique primaire face à des phénomènes qui ne sont pas intuitifs mais bien de les modéliser correctement pour les prédire par la suite et chercher un sens à tous ça est selon moi parfaitement futile ou du domaine de l'imaginaire ou du spiritutel. L'autre exemple est la mécanique quantique, celà fait longtemps que les scientifiques (École de Copenhague) ont arrêté de s'accrocher "à notre bon sens" pour expliquer des phénomènes qui défient outrageusement notre perception naturelle. Il faut se résoudre à l'idée que l'homme n'est pas équipé sensoriellement pour apréhender ces phénomènes il faut dire qu'il n'y a pas si longtemps on passait notre temps à courir tout nu dans la savane pour échapper aux prédateurs ... :D 

Edited by jgricourt
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il y a 7 minutes, jgricourt a dit :

il faut dire qu'il n'y a pas si longtemps on passait notre temps à courir tout nu dans la savane pour échapper aux prédateurs ...

 

C'est vrai, et on ne l'a pas oublié. Mais attention, ça n'est pas valable pour les plus jeunes. Les gens de notre génération ont connu ça, oui, mais les jeunes y ont échappé, et j'ai envie de dire : tant mieux. (Je ne suis pas favorable à une éducation à la dure.) (Comment ? Tu parlais pas de ça ? Oups...)

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il y a 42 minutes, jgricourt a dit :

Il faut se résoudre à l'idée que l'homme n'est pas équipé sensoriellement pour apréhender ces phénomènes

 

C'est certain en ce qui concerne l'essence même de la mécanique quantique mais cela n'empêche pas d’étudier et d'essayer de comprendre ce qu'il se passe.

On peut par exemple imaginer que J Davisson et L Germer en faisant l'expérience de Thomas Young en 1927, mais en envoyant un électron à la fois, ont eu un léger vertige en constatant les résultats de l'expérience. Mais grâce à Louis de Broglie l'explication était déjà présente sans que cela n'enlève au trouble de la représentation.

 

Je repars courir nu dans ma banlieue.

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C'est vrai que tout ça n'est pas à la portée du premier venu :)

Pour les plus aguerris, il y a aussi cette excellente conférence d'Alexandre Astier :

 

 

Bonne soirée,

AG

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il y a 50 minutes, Bruno- a dit :

C'est vrai, et on ne l'a pas oublié.

Je pense que ceux qui ont survécu ont bien fait de l'oublier..

 

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Il y a 2 heures, jgricourt a dit :

aussi nous amener à approfondir le sujet mais cette fois de manière plus rigoureuse

La géométrie non euclidienne du coup c’est vraiment peu accessible à des non spécialistes 

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Peut être pas cela dépend beaucoup de ton parcours scolaire et surtout au delà de ça, du temps que tu souhaites y consacrer pour te remettre à niveau, je veux parler des quelques outils mathématiques utilisés ici que tout étudiant en sciences connait déjà ou a la capacité d'apprendre, et de la théorie Newtonienne pour voir d'où l'on partait. Je ne dis pas que la démarche est simple comme boujour, cela peut prendre pas mal de lectures et une dose d'acharnement mais c'est certain une vidéo YouTube de 10 min ne sera pas suffisant pour y parvenir.

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J'étais en DEUG (équivalent L1-L2) Sciences et structures de la matière à Orsay (il y a un paquet d'années) , avant de bifurquer vers l'école d'ingé, et  la géométrie non euclidienne n'était pas au programme de maths. En revanche on faisait beaucoup de Méca Q (mais pas de relativité)

Edited by Bretoc

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Toutes les espications données plus haut sont top mais peut-être pas à la portée du quidam (ou quimessieur) venu.

 

J'en ai trouvé une qui synthétisait tout ça.

 

65675862594b3_relativit.jpg.4567c468c8db2bc52cd1449f76f8cfe5.jpg

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.... Pour ma part, je n'ai clairement pas le niveau pour causer de ces concepts et les apprécier, juste que je sait que ça représente un travail inouï, une vision qui touche au génie intellectuel et visionnaire, qui dépasse de loin l'entendement du quidam terrestre dont je fait parti.

Et les échanges du même métal que ceux de ce post me remettent humblement à mon niveau.

En tout cas chapeau messieurs de disserter sur ces sujets et tenter de nous faire effleurer quelques notions. Merci !

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