Pourquoi les planètes sont sur un même plan ?

[Lejos]

En m'informant, sur la planète du système solaire ne se trouvant pas sur le même plan que les autres. Tout d'un coup j'ai eu un flash, je me suis demandé pourquoi les autres planètes étaient sur le même plan ?

[MIMATA]

C'est la gravité et l'équilibre des forces qui impose aux planètes de se trouver alignées sur le plan du Soleil.
Lors de la création du système solaire, un nuage de gaz à commencé à tourner sur lui même et s'est condensé. Au fur et à mesure que la rotation augmentait, la matière s'est peu à peu rassemblée sur un plan commun, c'est un effet mécanique normal. Le système s'est donc stabilisé dans une configuration...stable.
Puis les planètes se sont formées or ces dernières avaient déjà un sens de révolution commun et se trouvaient toutes dans le plan du Soleil.
Aujourd'hui, nous constatons donc que les principales planètes sont toutes alignées sur ce plan.
Mais comme la gravitation diminue proportionnellement à la distance au Soleil, plus les objets sont éloignés du Soleil, moins ils sont sensibles aux forces ce qui fait que Pluton qui est très éloignée n'est pas vraiment dans le plan.
En fait, il y a plusieurs raisons pour lesquelles une planète ne serait pas dans le plan mais les deux principales sont l'éloignement et dans ce cas ce n'est finalement qu'une question de temps et une perturbation comme une collision ou une déviation causée par une configuration gravitationnelle particulière.

Il est facile de faire l'expérience en utilisant un tourniquet par exemple, et une balle au bout d'un fil. Si on se place au centre du tourniquet et que l'on commence à tourner lentement, la balle va avoir tendance à s'éloigner de nous et à "monter" ; plus on tourne vite et plus la balle veut s'éloigner et pour cela elle aura tendance à se mettre sur un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du tourniquet.

[kingroy]

Bonjour,
Je suis élève en 1ère S donc ceci n'est pas à mon programme et dites moi tout de suite si je dit n'importe quoi^^

Voilà, j'ai lu récemment que le cours sur la gravitation universelle avec laquelle on nous borne depuis la 2nde, n'est qu'une approximation de la relativité restreinte d'Einstein. Ou plutôt j'ai lu que Einstein s'était servi entre autres des travaux de Newton pour établir sa loi plus précise mais qui relève d'un autre concept.

Dans le cadre du système solaire, la loi de Newton met en jeu une force entre (par exemple) une planète et le Soleil, alors qu'Einstein dit qu'il n'existe pas de force mais une déformation de l'espace temps autours du soleil, ce qui expliquerai mieux le fait que les planètes tournent autours du soleil.
Voici une image que j'ai trouvé sur un site qui illustre cette déformation et sur laquelle se base mon raisonnement approximatif :Y-18:
[img]http://nrumiano.free.fr/Images_cg/cg_courbure.gif[/img]

Ce que je ne comprends pas c'est que si chaque planète est attirée de cette façon par le soleil, les orbites de chaque planète ne seront pas au même niveau : l'une sera par exemple plus basse que celle tracée en rouge sur l'image, et une autre sera plus haute.
Les orbites ne sont donc pas dans le même plan puisque chacune est plus haute que celle qu'elle entoure, et plus basse que celle qui l'entoure.
Ma question est : Est-ce que mon raisonnement ne vaut rien parce que... bah je sais pas pourquoi, expliquez moi^^
Ou bien est-ce que mon raisonnement est juste mais vu qu'aucune orbite ne se trouve dans la parie creuse sur le dessin, elles sont toutes sur la partie à peu près plane, et donc la différence de hauteur entre chaque orbite est négligée de façon à ce que l'on puisse dire que les orbites sont coplanaires?

Pour ceux qui ont eu le courage de déchiffrer mon raisonnement un peu vague :Y-23: , dites moi si mes explications sont trop floues, car j'avoue que ce n'est pas très bien expliqué :Y-9:

[MIMATA]

En fait, il te manque une info pour comprendre. Les représentations comme celles que tu nous montre sont des simplifications. Le truc c'est que le raisonnement est en 3D alors que la représentation que tu vois est en 2D. C'est juste une sorte d'illusion d'optique. Pour représenter la courbure de l'espace-temps par la gravité, on fait un schéma en 2D, c'est plus simple à visualiser.

Pour le lien entre Newton et Einstein, c'est effectivement que l'un parle de force, l'autre parle de courbure de l'espace temps par la gravitation. On l'a prouvé lors d'une éclipse totale de Soleil. Au cours de cette éclipse, on a pu observer une étoile qui en principe devait se trouver une peu plus loin du Soleil que là où on l'a vue. L'étoile était plus proche parce que sa lumière était déviée par la gravité, laquelle déformait l'espace-temps autour du Soleil changeant sa trajectoire. En fait, la lumière va toujours tout droit mais c'est l'espace qui n'est pas plat.

C'est pas facile de comprendre tout en une seule fois parce que l'on prend conscience que les choses que l'on croit immuable, et notamment l'espace (dans le sens des distances) et le temps sont en fait élastiques et mouvants, seulement on n'en a pas conscience parce qu'à notre échelle les signes sont difficiles à voir. Mais si on regarde de plus près, c'est évident.

[Stalker]

Pour comprendre la relativité générale, il faut admettre une chose: le temps est une dimension de l'espace.

L'espace tridimensionnel est courbée dans cette quatrième dimension par la présence d'une grande masse. Pour le représenter, on simplifie le problème à un espace en 2D, ce qui est largement suffisant pour représenter l'interaction de deux corps (le Soleil et une planète par exemple). On courbe ensuite cet espace 2D dans une troisième dimension, le temps. Vu qu'il est impossible pour nous de représenter le temps, on le projette en quelque sorte, et on dessine la déformation de l'espace.

Cette déformation de l'espace est réelle, mais elle s'applique dans toutes les directions à la fois. C'est à dire que ton dessin, si tu le renverse verticalement, il est bon aussi (mais attention, c'est juste une représentation)

Pour te donner une représentation plus mathématique, imagine que tu trace un cercle autour de l'étoile. Tu mesure son périmètre avec un fils, puis tu mesure son rayon. À cause de la courbure de l'espace, le périmètre du cercle sera inférieur à 2·pi·R, car tu es obligé de courber ta règle dans le creu pour mesurer R.

Les dimensions sont courbées dans ce creux, et c'est désormais prouvé: le temps passe plus lentement sur Terre que dans l'espace, c'est mesurable par le décalage que l'on peut enregistrer entre une horloge atomique sur Terre et dans l'espace. Cet effet n'est pas négligé par les satellites de la constellation GPS. De même, si on imaginais pouvoir percer la Terre et y rentrer une règle gigantesque, on remarquera qu'il y a plus de place dans la Terre que son diamètre apparent ne laisse deviner. Cette donnée est nécessaire pour expliquer la densité de la Terre.

En fait le meilleur exemple pour illustrer ça c'est un trou noir. On le représente souvent comme un puits sans fond (un trou quoi...) dans l'espace temps (simplifié en 3D)
[img]http://lgo.mit.edu/blog/drewhill/files/blackhole.gif[/img]
Cette représentation est trompeuse. En réalité le trou noir se présente comme un trou quelque soit l'angle sous lequel on le regarde, et l'extrême déformation de l'espace quadridimensionnel est observable avec les mirages gravitationnels qui l'entourent.