Expérience Auger

[Tutiou]

J'ai récemment découvert l'expérience Auger qui cherchait à savoir si la relativité restreinte pouvait être appliquée à de très hautes énergies (dans le Smolin). Ç'a débuté aux alentours de 2005 et quand je cherche des infos sur le net, je ne trouve rien du tout. J'en conclu que soit la relativité restreinte est bien applicable aux très hautes énergies, soit nous manquons toujours de données pour affirmer ou réfuter l'hypothèse.

Quelqu'un en sait plus ?

Aussi, tant que j'y suis, certaines expériences cherchent à vérifier si les constantes de la nature ne changent pas dans le temps. Si elles n'étaient pas constantes, elles devraient trèèès peu varier, ce qui rend les observations difficiles. Mais est-ce qu'il y a récemment eu des avancés dessus ?

Enfin, hors sujet mais bon. Les ondes gravitationnelles sont-elles uniquement composées d'espace-temps ou aussi d'énergie ? On raconte qu'elles sont très énergétiques, alors je suppose qu'il y a de l'énergie qui les accompagne. J'ai toujours pensé qu'il n'y avait que l'espace-temps, alors je demande confirmation.

Merci bien

[bongo]

J'ai récemment découvert l'expérience Auger qui cherchait à savoir si la relativité restreinte pouvait être appliquée à de très hautes énergies (dans le Smolin). Ç'a débuté aux alentours de 2005 et quand je cherche des infos sur le net, je ne trouve rien du tout. J'en conclu que soit la relativité restreinte est bien applicable aux très hautes énergies, soit nous manquons toujours de données pour affirmer ou réfuter l'hypothèse.

Je pense que tu fais référence à l'article de Giovanni Amelino-Camelia, sur la Double Special Relativity (relativité doublement restreinte).
En effet, on sait que les rayons cosmiques sont composés de protons. Et ceux-ci peuvent interagir avec le rayonnement fossile. Le souci c'est qu'à partir d'une certaine énergie, les photons sont suffisamment énergétiques (dans le référentiel du proton) pour provoquer des chocs inélastiques, la réaction proton + photon donne proton + photon + pion.
Le proton perd de l'énergie dans ce genre de collision, et donc il y a une limite d'énergie aux rayons cosmiques : la coupure GZK.

Donc ça c'est une prédiction de la relativité restreinte, les protons des rayons cosmiques ont une limite supérieure d'énergie.
Il me semble que l'expérience Pierre Auger (installée dans la Méditerranée) détecte des protons plus énergétiques que la coupure. Il faut cumuler suffisamment de statistiques pour savoir si ces protons sont issus de sources lointaines (du coup pas de direction privilégiée) ou si ce sont des sources locales (ce qui est possible puisque le proton n'aurait pas eu le temps de dissiper assez d'énergie).

Aussi, tant que j'y suis, certaines expériences cherchent à vérifier si les constantes de la nature ne changent pas dans le temps. Si elles n'étaient pas constantes, elles devraient trèèès peu varier, ce qui rend les observations difficiles. Mais est-ce qu'il y a récemment eu des avancés dessus ?

On mesure la constante de structure fine via le spectre de l'atome d'hydrogène. Pour l'instant, pas grand chose, une limite basse (je sais plus si c'est pas un milliardième par an au max).
Je pense qu'un bon livre à lire, c'est les constantes de la nature de Roland Lehoucq et Jean-Philippe Uzan.

Enfin, hors sujet mais bon. Les ondes gravitationnelles sont-elles uniquement composées d'espace-temps ou aussi d'énergie ? On raconte qu'elles sont très énergétiques, alors je suppose qu'il y a de l'énergie qui les accompagne. J'ai toujours pensé qu'il n'y avait que l'espace-temps, alors je demande confirmation.

Elles transportent forcément de l'énergie.
D'ailleurs l'espace-temps est tellement rigide, qu'il faut beaucoup d'énergie pour le faire osciller d'un peu.

[Tutiou]

Merci des précisions pour Auger . La théorie de la relativité doublement restreinte semble solide d'après ce que j'ai lu dans Smolin.

Concernant les ondes gravitationnelles, celles qui ont été détectées l'année dernière contenant alors aussi de l'énergie, mais très peu alors à cause de la distance de la collision (perte d'énergie dans le temps). Est-ce juste ?

Du coup, si on est très proche d'une collision trou noir/trou noir, l'énergie "ressentie" serait colossale. Mais quelle aurait comme impact sur l'environnement leur propagation ? Je m'imagine que les ondes d'espace-temps déchireront tout sur leur passage, mais qu'en est-il de l'énergie.

J'ai vraiment du mal à me faire à cette idée d'énergie. C'est fou que c'est difficile de changer des choses qu'on pensant acquis depuis un bout de temps

[bongo]

Merci des précisions pour Auger . La théorie de la relativité doublement restreinte semble solide d'après ce que j'ai lu dans Smolin.

Oui mais non en fait. La théorie part du constat que les phénomènes de gravitation quantique apparaissent pour un certain seuil d’énergie, ou un certain seuil de longueur.
Cependant, vu dans un autre référentiel, ce seuil d’énergie et/ou de longueur change (le seuil vu est plus élevé, ou la longueur est plus faible).

C’est pourquoi la DSR postule qu’il y a une vitesse de la lumière invariante (ou du moins une grandeur invariante le ds²), mais également une longueur ou énergie invariante par changement de référentiel. En postulant cela, ils ont construit la DSR, qui n’a aucune vérification expérimentale. Il y a une prédiction, qui est l’absence de coupure GZK.

Concernant les ondes gravitationnelles, celles qui ont été détectées l'année dernière contenant alors aussi de l'énergie, mais très peu alors à cause de la distance de la collision (perte d'énergie dans le temps). Est-ce juste ?

Oui comme toute onde qui se propage, l’énergie se répartit uniformément sur la surface d’une sphère, et donc l’énergie diminue avec le carré de la distance, tout comme quand tu doubles ta distance à une lampe, et bien elle va éclairer 4 fois moins.

Du coup, si on est très proche d'une collision trou noir/trou noir, l'énergie "ressentie" serait colossale. Mais quelle aurait comme impact sur l'environnement leur propagation ? Je m'imagine que les ondes d'espace-temps déchireront tout sur leur passage, mais qu'en est-il de l'énergie.

Elle se traduit par des amplitudes de contraction et d’élongation plus importante. On était à 10^-18 pour les trous noirs avérés à 1.4 Gal. Si tu as des trous noirs bien plus proches, les ondes gravitationnelles peuvent avoir des amplitudes plus élevées, de 0.5 par exemple, donc ton corps pourrait se trouver comprimé dans 90 cm, puis étirer sur 4 mètres. Ca ferait très très mal oui. (je dis ça… mais à mon avis, tout être humain subissant cela en meurt).

J'ai vraiment du mal à me faire à cette idée d'énergie. C'est fou que c'est difficile de changer des choses qu'on pensant acquis depuis un bout de temps

Disons que l’énergie ici est « codée » sous la forme d’amplitude.