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
Jeu de briques
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