La vidéo du jour parle d’un classique, le Big-Bang, mais sous un angle que j’espère un peu original ! https://youtu.be/lms2jQeHnVs Kant et les Univers-Îles J’ai parlé du « Grand Débat » des années 1920, mais l’idée que les nébuleuses puissent être des Univers à part ne date pas non plus de cette époque. Kant en parlait déjà, et évoquait des « Univers-Îles » ! Les céphéides et Henrietta Leavitt J’ai parlé de la mesure des distances faite par Edwin…
La vidéo du jour parle d’un sujet que j’avais brièvement évoqué dans mon épisode sur la relativité restreinte, mais qui méritait bien un traitement spécifique : le paradoxe des jumeaux de Langevin.
https://www.youtube.com/watch?v=T-z_zRcLGAk
(Edit 08/03/20) Je n’avais pas anticipé que tant de gens poseraient la question de ce qu’il se passe si les deux jumeaux communiquent « par téléphone » (ou autre) pour comparer leurs âges en permanence.
Eh bien ça ne marche pas de façon si simple, car la communication ne peut pas aller plus vite que la lumière ! Voici un schéma qui montre à quoi pourrait ressembler la conversation. Au bout d’un an dans son référentiel, le jumeau terrestre envoie un message pour donner son âge (1 an donc). L’autre le reçoit au bout de 2 ans et quelques (dans son référentiel), et décide de répondre. Le jumeau terrestre n’aura la réponse qu’à 5 ans (dans son référentiel).
Il y a un point essentiel à bien comprendre pour saisir toute la saveur du paradoxe des jumeaux, et j’espère avoir réussi à le faire passer dans la vidéo : la différence entre la notion de temps propre, et celle de « temps des coordonnées ».
Aujourd’hui, voici un gros morceau sur lequel je travaillais depuis longtemps : la relativité générale !
https://www.youtube.com/watch?v=E5LvA8FHBxs
Comme toujours ci-dessous, petit florilège des choses que j’aurais aimé dire ou préciser, mais que j’ai dû couper par manque de place, ou désir de ne pas compliquer encore plus cette vidéo déjà bien lourde !
La vidéo du jour est la suite naturelle de la précédente : on y parle de E=mc2, de ce que ça signifie, et du rapport que ça a avec le boson de Higgs.
https://www.youtube.com/watch?v=KIGfevsoS8Q
Mon premier complément concerne la « démonstration » de E=mc2. Ben oui, une formule aussi importante, on doit bien pouvoir la démontrer, non ? Eh bien en fait ça n’est pas si simple, loin de là !
Et voilà le gros morceau ! Cela faisait un moment que je voulais produire quelque chose sur la relativité restreinte, mais je ne trouvais pas l’angle qui me plaisait. C’est chose faite, mais du coup c’est un peu long !
https://www.youtube.com/watch?v=M86YM6QA4-M
Et pour ceux qui auraient encore faim après 36 minutes de visionnage, voici quelques compléments.
Cela fait longtemps que je la promets…cette fois la voici : ma vidéo sur la gravité quantique à boucles. Attention, je vous préviens, c’est sensiblement plus technique que d’habitude !
https://www.youtube.com/watch?v=3MJJvXGuDag
Comme toujours, quelques commentaires et compléments, un peu plus nombreux que d’habitude. Toutes les parties qui suivent sont indépendantes les unes des autres, n’hésitez pas à passer ce qui ne vous intéresse pas (ou vous semble cryptique).
Hier soir, j’ai sorti une petite vidéo de réaction à chaud à l’annonce de la « découverte » des ondes gravitationnelles par la collaboration LIGO.
http://www.youtube.com/watch?v=1WKWEbmaN30
Quelques petites commentaires pour venir compléter ce que j’ai dit.
Les trous noirs font partie des prédictions les plus étonnantes de la relativité générale, ils méritaient bien une vidéo à eux !
http://www.youtube.com/watch?v=TdnER8AeIdw
Comme je l’ai rappelé à la fin de la vidéo, l’argument que j’expose au début pour justifier l’existence des trous noirs n’est pas absolument correct. Comme souvent en physique, en raisonnant avec les mains on arrive à se faire une intuition de ce qui se passe, mais si on regarde dans le détail, l’argument ne tient pas. C’est d’ailleurs normal puisque ce raisonnement se base sur les équations de la gravité de Newton, et qu’on sait qu’en gravité newtonienne, les trous noirs n’existent pas ! Ce serait donc bien étonnant qu’on arrive à démontrer qu’ils existent sans faire appel à la relativité générale.
Alors voici la faille dans l’argument (faille que l’on voit d’ailleurs rarement exposée, alors faites passer le mot), et on verra ensuite comment faire mieux.
Cela fait un moment que je vous dois le troisième (et probablement dernier) épisode de ma série consacrée aux bases théoriques de la cosmologie. Nous allons donc parler de la constante cosmologique, c’est-à-dire de l’expansion accélérée de l’Univers et de la fameuse « énergie noire » : un thème que j’avais déjà abordé dans une vidéo il y a quelques semaines. Mais comme par écrit je peux me permettre de prendre mon temps, je vais en profiter pour apporter pas mal de détails et quelques nuances.
Commençons donc par faire un rapide résumé des épisodes précédents. Si ça n’est pas déjà fait, je vous invite à aller les relire ici (partie 1 : le Big-Bang) et là (partie 2 : forme et destin de l’Univers). Mais comme je sais que vous n’allez pas le faire, je vais y aller tranquillement pour rappeler les bases !
Cela fait maintenant quelques semaines que mon temps et mon énergie vont plutôt dans la réalisation de vidéos que dans l’écriture de billets de blog. Pour ceux qui préfèrent la forme écrite à Youtube, j’ai décidé de me rattraper en vous proposant en alternance avec les vidéos une petite série de 3 billets consacrés aux éléments de base de la cosmologie théorique, une discipline pas si imbitable qu’on le croit ! Comme d’habitude, l’idée est que ces billets soient lisibles avec des connaissances de lycée.
Le billet de cette semaine commence avec le Big-Bang, et les deux suivants seront consacrés respectivement au destin de l’Univers, et au mystère de l’énergie noire.
Toute la cosmologie moderne est fondée sur la théorie de la relativité générale d’Einstein. J’ai déjà eu l’occasion de l’écrire de nombreuses fois ici, la grande idée d’Einstein a été d’expliquer l’attraction gravitationnelle non pas par une « force » comme le faisait Newton, mais en disant que si les objets massifs s’attirent, c’est parce qu’ils courbent l’espace-temps autour d’eux.
Pour pouvoir concrétiser cette idée, Einstein avait besoin d’une équation qui permette de quantifier ce lien, c’est-à-dire qui relie la courbure de l’espace-temps à la masse. Cette équation, il la trouva en 1915 après de nombreuses tentatives infructueuses. Là voici, et on l’appelle tout simplement l’équation d’Einstein
$latex R_{\mu\nu} – \frac{1}{2}Rg_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu}&s=3&fg=0000aa$