• Graviton

  • La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Elle décrit l'influence sur le mouvement des astres de la présence de matière et, plus généralement d'énergie, en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton.
La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Elle décrit l'influence sur le mouvement des astres de la présence de matière et, plus généralement d'énergie, en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton.
 #25839  par Aurore
 
Bonjour, je suis nouvelle et je viens sur ce forum afin de trouver des réponses à certaines questions que je me pose depuis une éternité. Je n'ai pas vraiment de connaissances dans le domaine étant donné que je fais des études économiques, mais je me documente pas mal sur le sujet.

Alors voilà, sachant que la gravité est le résultat d'une courbure crée par un objet dans l'espace-temps, je voudrais savoir quel est le rôle du graviton dans tout ça, s'il existe vraiment (car j'ai lu dans un magasine que c'était une particule hypothétique, mais peut-être que ça a évolué depuis) et d'où il vient.

S'il y a déjà un sujet là dessus, je ne l'ai pas trouvé.
Merci de vos réponses Y-16
 #25847  par bongo
 
Bonjour,

Il faut que tu sache que la représentation de la gravitation comme une courbure de l'espace-temps provient d'une représentation de la réalité par une certaine théorie : la Relativité Générale.

Il existe une autre représentation qui est celle de Newton, compatible avec la notion de champ. En tout point de l'espace, il est possible de définir un potentiel de gravitation au voisinage d'une masse. La variation de ce potentiel engendre un champ de gravitation.

Du point de vu d'Einstein, c'est un champ de courbure (qui est représenté par un objet mathématique un peu plus compliqué, comportant 256 composants par point).

De la même façon pour représenter une force (par exemple l'interaction électromagnétique qui s'exerce entre deux corps chargés électriquement, c'est ce qui arrive par exemple quand tu enlèves ton pull, et qu'il y a frottement avec tes cheveux).
Il existe la même représentation que celle de Newton : un champ (potentiel électrique).

En mécanique quantique, il existe une autre représentation, qui affirme qu'un corps chargé est capable d'émettre et d'absorber un photon (c'est un grain de lumière). D'après la mécanique quantique, il est possible d'emprunter de l'énergie, si elle est rendue assez rapidement, plus l'énergie empruntée est importante, plus il faut la rendre rapidement.
C'est pourquoi une particule chargée peut emprunter de l'énergie et l'émettre sous la forme d'un photon qu'une autre particule peut absorber. Le résultat est un échange de quantité de mouvement, la particule émettant le grain de lumière subissant un recul, la particule absorbant le grain subissant également un recul lors de l'absorption.

Plus le grain de lumière a de l'énergie, est plus le recul est important, cependant, il ne peut être emprunté trop longtemps, c'est pourquoi une particule d'énergie élevée ne peut être échangée qu'à très courte distance (expliquant de ce fait la variation en 1/r² de la dite interaction).

Qu'en est-il de la gravitation ? La mécanique quantique présuppose un espace-temps fixe, dans lequel deux particules dotées d'une masse peuvent s'échanger des grains de gravitation. Cependant ce n'est probablement qu'une approximation de la réalité, étant donné que lors que le champ est fort, l'espace-temps doit être courbée. C'est pourquoi le graviton devrait être une particule composite, phénomène émergent de quelque chose de plus fondamental (tout comme l'espace-temps qui doit également être un phénomène émergent, au même titre que la température).

Alors voilà, sachant que la gravité est le résultat d'une courbure crée par un objet dans l'espace-temps, je voudrais savoir quel est le rôle du graviton dans tout ça, s'il existe vraiment (car j'ai lu dans un magasine que c'était une particule hypothétique, mais peut-être que ça a évolué depuis) et d'où il vient.
 #25848  par Aurore
 
Alors si je comprends bien, la courbure explique la gravitation à l'échelle de l'infiniment grand, et l'échange de gravitons explique la gravitation à l'échelle de l'infiniment petit. Aussi, je croyais que la vision newtonienne de l'espace fixe avait été totalement réfutée quand Einstein a mis au point sa théorie sur le sujet.

Mais les grands objets sont eux-mêmes composés de corps minuscules capables donc d'échanger des grains de gravitation. Comment peut-on considérer qu'une particule seule agit différemment d'une particule entourée d'autres particules ? La vision d'un espace-temps pouvant se tordre ne serait alors qu'une image vulgarisant la réalité ?

Merci pour cette réponse très complète!
 #25849  par bongo
 
Alors si je comprends bien, la courbure explique la gravitation à l'échelle de l'infiniment grand, et l'échange de gravitons explique la gravitation à l'échelle de l'infiniment petit.
Non pas tout à fait.
La gravitation c'est la courbure de l'espace-temps. En champ fort, cette courbure n'est pas négligeable, et il faut absolument la prendre en compte.

En champ faible, il est possible de supposer l'espace sans courbure (cependant c'est le temps qui a la courbure la plus importante).

Les gravitons, c'est une approximation à champ faible, où l'espace-temps est plat mais prenant en compte les phénomènes quantiques. Cependant ces particules sont prévues dans une théorie de la gravitation quantique qui reste encore à inventer.

Donc pour l'instant, la courbure de l'espace-temps n'est autre que la gravitation, et est pour l'instant notre représentation la plus précise que l'on a de la réalité.