Astronomie

Comment les vagues d'eau se comporteraient-elles en gravité partielle ?

Comment les vagues d'eau se comporteraient-elles en gravité partielle ?


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Une mare d'eau « intérieure » sur la Lune ou sur Mars se comporterait-elle différemment que sur Terre ? Les vagues causées par une éclaboussure seraient-elles plus hautes ou plus basses ? Se propageraient-ils plus vite ou plus lentement ? La boyance serait-elle différente ? Et qu'est-ce que ça ferait de se doucher dans l'eau qui tombe lentement ?


Une mare d'eau « intérieure » sur la Lune ou sur Mars se comporterait-elle différemment que sur Terre ? Cela dépend de ce que vous observez.

Les vagues causées par une éclaboussure seraient-elles plus hautes ou plus basses ? Les vagues seraient plus hautes.

Se propageraient-ils plus vite ou plus lentement ? Ils se propageraient au même rythme.

La boyance serait-elle différente ? Non, car la flottabilité dépend du déplacement de la masse.

qu'est-ce que ça ferait de se doucher dans une eau qui tombe lentement ? Comment quelqu'un ici peut-il répondre à cela puisque seules quelques personnes (<0,001 %) ont vécu cela.


Concernant la flottabilité : La flottabilité (en $ ext{newtons}$) sur un corps partiellement ou totalement immergé dépend du volume de fluide déplacé (en $ ext{meters}^3$), de la densité du fluide (en $ ext{kilograms}/ ext{meter}^3$) , et le accélération locale de la gravité (dans $ ext{meter}/ ext{second}^2$).

Bien sûr, la force de gravité sur l'objet lui-même dépendra de l'accélération locale de la gravité. Donc:

  1. Une substance qui flotte dans un liquide particulier sur Terre flottera dans le même liquide sur la Lune, ou Mars ;

  2. Une substance qui coule dans un liquide particulier sur Terre coulera dans le même liquide sur la Lune, ou Mars ;

  3. Un corps d'une substance qui flotte immergé à une certaine profondeur dans un liquide sur Terre flottera à la même profondeur dans ce liquide sur la Lune ou Mars.

MAIS

La force extérieure nécessaire pour Fabriquer un objet immergé ou garder il immergé sera moins sur la lune que sur terre


Existence de longue date pour les vagues d'eau périodiques multidimensionnelles

Nous prouvons un résultat de durée de vie prolongée pour le système d'ondes d'eau capillaire à gravité complète avec une interface périodique à 2 dimensions : pour des données initiales de taille suffisamment petite () , des solutions lisses existent jusqu'à des temps de l'ordre de ( >) , pour presque toutes les valeurs des paramètres de gravité et de tension superficielle. Outre la nature quasi linéaire des équations, la principale difficulté est de gérer les faibles bornes des petits diviseurs pour les interactions quadratiques et cubiques, qui croissent avec la taille de la plus grande fréquence. Pour surmonter cette difficulté, nous utilisons (1) la structure (hamiltonienne) des équations qui donne un lissage supplémentaire à proximité des hypersurfaces résonantes, (2) une autre propriété structurelle, liée à la réversibilité temporelle, qui nous permet de gérer des résonances cubiques « triviales » , (3) les limites inférieures des petits diviseurs nets sur les fonctions de modulation à trois et quatre voies basées sur les arguments de comptage, et (4) les transformations partielles de la forme normale et les arguments de symétrisation dans l'espace de Fourier. Notre théorème semble être le premier résultat de durée de vie prolongée pour des équations quasi-linéaires avec des résonances non triviales sur un tore multidimensionnel.


Génération de vagues

Les vagues océaniques sont principalement générées par l'action du vent sur l'eau. Les ondes sont formées initialement par un processus complexe d'action de résonance et de cisaillement, dans lequel des ondes de différentes hauteurs, longueurs et périodes sont produites et se déplacent dans diverses directions. Une fois formées, les vagues océaniques peuvent parcourir de vastes distances, s'étendant en superficie et en diminuant en hauteur, mais en maintenant la longueur d'onde et la période comme le montre la figure 1.

Dans la zone de génération de la tempête, l'énergie des vagues à haute fréquence (par exemple, les vagues de petite période) est à la fois dissipée et transférée à des fréquences plus basses. Des vagues de fréquences différentes se déplacent à des vitesses différentes et, par conséquent, en dehors de la zone de génération de tempête, l'état de la mer est modifié à mesure que les différentes composantes de fréquence se séparent. Les ondes à basse fréquence se déplacent plus rapidement que les ondes à haute fréquence, ce qui entraîne une houle par opposition à une tempête. Ce processus est connu sous le nom de dispersion. Ainsi, les vagues de vent peuvent être caractérisées comme irrégulières, à crête courte et raides contenant une large gamme de fréquences et de directions. D'un autre côté, les vagues de houle peuvent être caractérisées comme étant assez régulières, à crête longue et pas très raides contenant une petite gamme de basses fréquences et de directions.


À mesure que les vagues s'approchent d'un rivage, leur hauteur et leur longueur d'onde sont modifiées par les processus de réfraction et de formation de hauts-fonds avant de se briser sur le rivage. Une fois que les vagues ont déferlé, elles entrent dans ce qu'on appelle la zone de surf. Ici, certains des processus de transformation et d'atténuation les plus complexes se produisent, y compris la génération de courants transversaux et côtiers, l'établissement du niveau d'eau moyen et le transport solide des sédiments de la plage. Certains de ces processus sont évidents dans la figure 2.

Là où des structures côtières sont présentes, que ce soit sur le rivage ou dans la zone littorale, les vagues peuvent également être diffractées et réfléchies, ce qui entraîne des complexités supplémentaires dans le mouvement des vagues. La figure 3 montre un concept simplifié des principaux processus de transformation et d'atténuation des vagues qui doivent être pris en compte par les ingénieurs côtiers lors de la conception de schémas de défense côtière.


De plus, l'existence de groupes de vagues est d'une importance considérable car il a été démontré qu'ils sont responsables de la défaillance structurelle de certaines structures maritimes conçues selon l'approche traditionnelle. L'existence de groupes d'ondes génère également des formes d'ondes secondaires de fréquence et d'amplitude beaucoup plus faibles appelées ondes longues liées (voir Ondes d'infragravité). À l'intérieur de la zone de surf, ces vagues se séparent des vagues «courtes» et il a été démontré qu'elles ont une influence majeure sur le transport des sédiments et la morphologie de la plage, produisant des variations longues et transversales dans le champ de vagues de la zone de surf.


Nouvelles taguées avec ondes de gravité

Des ballons géants lancés dans la stratosphère pour transmettre un service Internet à la Terre ont aidé les scientifiques à mesurer de minuscules ondulations dans notre haute atmosphère, découvrant des modèles qui pourraient améliorer les prévisions météorologiques et les modèles climatiques.

Un tremplin pour mesurer la gravité quantique

Un groupe de physiciens théoriciens, dont deux physiciens de l'Université de Groningue, a proposé un appareil « de table » qui pourrait mesurer les ondes de gravité. Cependant, leur objectif réel est de répondre à l'un des plus grands .

Des scientifiques révèlent un échange d'énergie entre la troposphère et l'ionosphère dans le bassin du Congo

L'ionosphère terrestre, qui s'étend à environ 80 à 1 000 km au-dessus de la surface de la Terre, relie l'espace extra-atmosphérique et la moyenne atmosphère. C'est une partie importante et une couche clé dans l'ensemble du système Soleil-Terre.

Vagues dans l'air avec de larges effets

Mars a une atmosphère très mince, avec près d'un centième de la densité de la nôtre sur Terre, et la gravité tire avec un peu plus d'un tiers de la force que nous ressentons sur notre planète. En conséquence, les tempêtes de poussière peuvent devenir mondiales. Pour .

Assister 46 fois à la naissance de bébés univers : Le lien entre gravité et soliton

Les scientifiques ont tenté de trouver une équation pour unifier les lois micro et macro de la mécanique quantique et de la gravité de l'Univers. Nous faisons un pas de plus avec un article qui démontre que cette unification est .

InSight détecte les ondes de gravité, les faibles grondements et la poussière diabolique

Plus d'un an après l'atterrissage de l'atterrisseur Mars InSight de la NASA dans un cratère rempli de galets sur l'équateur martien, la planète rouge rouillée livre maintenant ses secrets météorologiques : ondes de gravité, tourbillons de surface « démons de poussière ».

Vagues d'eau à haute gravité

Ce qui pourrait ressembler à de la gelée agitée est en fait de l'eau soumise à une gravité terrestre 20 fois supérieure à la normale dans la centrifugeuse à grand diamètre de l'ESA, dans le cadre d'une expérience donnant un nouvel aperçu du comportement de la turbulence des vagues.

Une nouvelle façon de mesurer les trous noirs cosmiques

Les trous noirs supermassifs sont les plus grands trous noirs, avec des masses pouvant dépasser le milliard de soleils. Rien que ce printemps, la toute première image du trou noir supermassif au centre de la galaxie Messier 87 a été prise, et .


Recherche ouverte

Les données brutes du radar météore et de l'imageur de la lumière du ciel de la station King Sejong sont disponibles auprès du Korea Polar Data Center (KPDC) (https://kpdc.kopri.re.kr/). Les données d'observation du radar météorologique à la station Rothera sont disponibles sur http://psddb.nerc-bas.ac.uk/data/access/. L'ensemble de données MERRA-2 a été obtenu à partir de https://gmao.gsfc.nasa.gov/reanalysis/MERRA-2/data_access/. Les données ERA-Interim sont disponibles sur http://apps.ecmwf.int. Les données de l'ACEI sont disponibles à l'adresse http://data.ceda.ac.uk/badc/cira/data/. Les données du NCEP CFSR sont disponibles sur https://rda.ucar.edu/datasets/ds093.0/. Le programme FORTRAN pour les données HWM14 est disponible sur https://doi.org/10.1002/2014EA000089.

Remarque : L'éditeur n'est pas responsable du contenu ou de la fonctionnalité des informations fournies par les auteurs. Toute question (autre que le contenu manquant) doit être adressée à l'auteur correspondant pour l'article.


48 réponses à & ldquoAstronomie sans télescope – Granularité&rdquo

Au neuvième paragraphe, il manque une préposition “of” dans la deuxième ligne : “… Gamma Ray Burst GRB 041219A, l'une [des] rafales les plus brillantes jamais enregistrées.”

Qu'est-ce que votre déclaration a à voir avec quoi que ce soit sur ce forum? TOUT LE MONDE S'EN FOUT. Les gens publient depuis leur téléphone et n'ont pas le temps de tout rendre parfait, n'est-ce pas ? Encore une fois, Ivan3man, quel connard.

Je connais la différence entre l'écriture formelle et informelle, donc je ne pinaille les commentaires de personne !

Bravo pour la déclaration "Il y a au moins des problèmes philosophiques à attribuer une composition structurelle au vide de l'espace, car il devient alors un cadre de référence d'arrière-plan - similaire à l'éther luminifère hypothétique dont Einstein a rejeté la nécessité en établissant la relativité générale." C'est exactement le problème auquel nous sommes confrontés avec ce problème. Cela a fini par être un peu long, avec des parties reconstituées à partir d'autres communications. Cependant, ce résultat et les résultats du radeau FERMI il y a 2 ans et demi sont extrêmement importants.
Je me demandais si ce sujet ferait son chemin ici.

Ce sujet a consommé beaucoup de temps de discussion de ma part ces dernières semaines. En partie, j'ai travaillé pendant plus de 20 ans sur l'idée que la mécanique quantique et la relativité générale sont au niveau de la théorie des catégories des mathématiques la même chose. Ils sont équivalents, mais ont une apparence selon un type de projection sur les variétés qui les fait apparaître différents.

Tout est maintenant prêt à être « à saisir ». Beaucoup de théories ne valent probablement guère plus que le papier à recycler. Il n'y a aucune information concernant une telle physique du vide : elle n'existe pas. Cela doit être pris au sérieux, et les implications sont gênantes pour beaucoup dans le monde théorique. Ces données sont les résultats expérimentaux de Michelson-Morely de notre époque. La physique contient des milliers de personnes, dont beaucoup occupent des postes décents dans les universités, qui ont élaboré des théories qui ne sont maintenant guère plus que de la merde.

Nous semblons avoir un problème avec cette question du « vide ». Un vide quantique est calculé avec le ZPE et cela a suscité beaucoup d'attention. La supersymétrie élimine le vide de manière intéressante avec une algèbre de Lie graduée qui attribue à chaque fermion et boson respectivement un boson et un fermion partenaires correspondants. Dans la phase continue, SUSY annule alors le vide de fermions négatif avec un vide de boson positif. Il y avait toujours quelque chose d'attrayant à ce sujet, car cela semblait être un moyen fondamental d'éliminer la physique du vide. Cependant, si vous cassez la supersymétrie, l'énergie du vide est augmentée et vous avez un vide d'énergie positive, y compris avec SUGRA. Cependant, nous n'avons aucune preuve expérimentale de ce vide.

En 2008, les résultats de la sonde Fermi ont été publiés. L'heure d'arrivée des rayons gamma et des ondes radio était la même sur une distance de 10 milliards d'années-lumière. C'est à ce moment-là que j'ai commencé à avoir beaucoup de doutes sur ces idées de fluctuation avec la métrique. 10 milliards d'années-lumière font 10^<27>cm. Un changement de la vitesse de la lumière signifierait que les fluctuations quantiques de la métrique introduisent une dispersion, qui agit comme une sorte de masse. L'équation d'onde pour le rayonnement est alors Proca comme ?^a?_aA - m^2A = 0, ce qui se traduit par un terme de dispersion dans une fonction de Green’s 1/(k^2 – m^2). Les fluctuations métriques qui induisent cela sont ?L/L

= 10^<-29>, soit une masse induite par fluctuation de 10^<-29>M_p

1ev. La masse induite par la dispersion est a k + ?k, et la surface sondée est alors ?x =1/?k

10^2L_p. Cependant, l'heure d'arrivée n'avait pas d'écart, et donc l'échelle de fluctuation sondée est proche de la longueur de Planck. Ces résultats doivent donc également être pris en compte. Les résultats de fluctuation holographique de Y. Jack Ng sont également en question. Cela prédit ?L =L_p(L/L_p)^ <1/3>et les nombres prédits sont 10^<-33>cm(10^<60>)^ <1/3>= 10^<-13>, et clairement aucune fluctuation de cette échelle n'a été trouvée.

Le problème que j'ai vu au cours des deux dernières années, en particulier depuis que FERMI a donné des résultats similaires, est que nous surcomptons le nombre de degrés de liberté (DoF) dans l'univers. Le vide quantique est devenu en quelque sorte l'espace éthérique de notre époque moderne. Nous nous souvenons peut-être à l'époque qu'il était présumé qu'il y avait un "fluide" qui habitait l'espace et qui était le milieu sur lequel le rayonnement électromagnétique se propageait. Il y avait alors un degré implicite de densité de liberté, si nous pensons à ce fluide comme constitué de particules d'un certain type. Rien de tout cela n'a fonctionné, et à la fin la solution s'est réduite à 6 paramètres d'un groupe de symétrie appelé le groupe de Lorentz : 3 pour les rotations et 3 pour les boosts. Aucune de ces absurdités éthériques n'était nécessaire. Nous sommes confrontés à un changement similaire dans nos perspectives sur la physique. Les énormes énergies du vide, avec beaucoup de modes et de degrés de liberté, doivent être remplacées par un principe plus simple. Rappelez-vous que le vide inflationniste est énorme, jusqu'à 10^ <110> fois la valeur actuelle estimée sur la base de la petite constante cosmologique, et nous avons toujours ce problème de 123 ordres de grandeur avec la physique du vide.

La correspondance (travaillée par Duff, Dahanyake, Borsten, Rubens) entre les groupes SLOCC pour les enchevêtrements 3-partites et les modules STU pour les trous noirs BPS supersymétriques 1/2-1/4-1/8 et entre les intrications 4-partites et le noir extrémal trous semble suggérer un élément de ce chemin. La physique réelle de l'espace-temps est tout à fait classique. La physique de l'espace-temps a une physique quantique sous-jacente, mais cela n'est pas encore entièrement connu. Le groupe d'intrication 3-partite standard se décompose en C^3/SL(2,C)^3, qui a une équivalence de modules d'espace-temps STU dans R^3/SL(2,R)^3. La physique de l'espace-temps qui est classique indique une correspondance de type Copenhague, et je pense que la physique quantique sous-jacente pour la gravité implique des symétries SL(2,H), où H est les quatérions. Les quaternions sont des paires de nombres complexes, qui est un système dual d'observables associé au groupe d'intrication avec SL(2,C). La mesure directe de ces observables passe par la réalisation classique, ce que nous appelons la physique de l'espace-temps.

Ce qu'est exactement cette dualité est difficile à découvrir, mais je pense que cela implique une dualité par rapport à la représentation du groupe de Borel de l'achèvement AdS avec des symétries discrètes. Ces groupes de Borel définissent à la fois le groupe de Heisenberg et le groupe parabolique pour les congruences géodésiques nulles — cônes de lumière, horizons, etc. L'AdS_n dans une condition d'horizon proche se décompose en AdS_2xS^, et l'AdS_2 présente une dualité intéressante entre la physique des solitons et la physique des condensats de fermions. Il se peut au final que le nombre de degrés de liberté dans l'univers soit alors réduit à un très petit nombre pour les espaces de faible dimension. L'approche de Duff et al et ces résultats avec les sous-groupes borels sur lesquels je travaille sont un aspect de la façon dont la mécanique quantique et la gravitation
sont catégoriquement équivalents. Si tel est le cas, alors ce que nous attendons de

En 2008, les résultats de la sonde Fermi ont été publiés. L'heure d'arrivée des rayons gamma et des ondes radio était la même sur une distance de 10 milliards d'années-lumière.

En fait, c'était le 10 mai 2009, lorsque le LAT de Fermi a détecté à partir d'un sursaut de rayons gamma de 2,1 secondes et désigné GRB 090510 et de deux photons de rayons gamma, possédant des énergies différant d'un million de fois, qui ne sont arrivés que des neuf dixièmes. d'une seconde après avoir parcouru 7,3 milliards d'années-lumière. Universe Today a publié un article, "Einstein Still Rules, déclare l'équipe du télescope Fermi" sur ce sujet, le 28 octobre 2009.


Chemin de croisement

Et une compréhension quantique complète du monde subatomique est assez dingue. Lorsque vous projetez les ions d'argent dans le tube, ils ne savent pas exactement quelle rotation ils vont avoir et s'ils pointent vers le haut ou vers le bas. Au lieu de cela, dans le langage de la mécanique quantique, on dit qu'ils existent dans une superposition d'états jusqu'à ce qu'ils soient observés (c'est-à-dire qu'ils frappent le mur au bout du tube). Les ions d'argent sont à la fois spin-up et spin-down, jusqu'à ce qu'ils fassent un "choix" lorsque l'expérience est menée.

Cela semble fou, mais le calcul tient le coup. En utilisant ce langage de superposition et de probabilités, les physiciens sont capables de faire des prédictions sur le comportement du monde subatomique.

La propriété ondulatoire de la matière s'ajoute à l'étrangeté. Il s'avère que vous pouvez utiliser les équations qui régissent le mouvement des vagues pour décrire le comportement de ces probabilités. En d'autres termes, les mathématiques développées à l'origine pour comprendre comment les vagues océaniques se balançaient d'avant en arrière étaient parfaitement adaptées à la description de la façon dont une particule subatomique "déciderait" entre une rotation ascendante ou descendante.

Non, ça n'a aucun sens. Et oui, ça marche tout à fait.

Nous pouvons profiter de cette propriété ondulatoire de la matière pour explorer encore plus profondément le monde quantique. Par exemple, les ondes peuvent interférer les unes avec les autres, soit en s'amplifiant (comme cet horrible son de retour lorsque vous approchez un microphone trop près d'un haut-parleur), soit en s'annulant (comme les écouteurs antibruit que vous utilisez pour obtenir un sommeil bien nécessaire). sur les vols intercontinentaux).

J'ai utilisé des ondes sonores dans mes exemples, mais vous pouvez tout aussi bien interférer avec les ondes d'eau, les ondes lumineuses et les ondes de matière.

Les chercheurs des années 1960 ont réalisé qu'ils pouvaient utiliser une configuration Stern-Gerlach pour construire un système où les ondes quantiques de spin pourraient interférer les unes avec les autres, permettant des mesures ultra-précises. Mais la configuration a été jugée peu pratique et vous auriez besoin d'un contrôle extrêmement exquis sur les champs magnétiques pour que la configuration fonctionne.


Eanna Flanagan traque les ondes de gravité - ondulations dans 'spacetime' - dans le but de mieux comprendre l'univers

La gravité est une force familière. C'est la raison de la peur des hauteurs. Il tient la Lune à la Terre, la Terre au Soleil. Il empêche la bière de flotter hors de nos verres.

Mais comment? La Terre envoie-t-elle des messages secrets à la Lune ?

Eanna Flanagan, professeur agrégé de physique et d'astronomie Cornell, a consacré sa vie à la compréhension de la gravité depuis qu'il était étudiant à l'University College Dublin dans son Irlande natale. Aujourd'hui, près de deux décennies après avoir quitté l'Irlande pour préparer son doctorat auprès du célèbre relativiste Kip Thorne au California Institute of Technology, son travail se concentre sur la prédiction de la taille et de la forme des ondes gravitationnelles. Ceux-ci ont été prévus par la théorie de la relativité générale d'Einstein en 1916, mais n'ont jamais été directement détectés.

En 1974, les astronomes de l'Université de Princeton, Russell Hulse et Joseph H. Taylor Jr., ont indirectement mesuré l'émission d'ondes de gravité par la co-orbite d'étoiles à neutrons, une découverte qui leur a valu le prix Nobel de physique en 1993. Grâce aux récents travaux de Flanagan et de ses collègues, les scientifiques sont désormais sur le point de voir directement les premières ondes de gravité.

Le son ne peut pas exister dans le vide. Il a besoin d'un médium, comme l'air ou l'eau, pour transmettre son message. De même, la gravité ne peut pas exister dans le néant. Elle aussi a besoin d'un support pour transmettre son message. Einstein a théorisé que ce médium est l'espace et le temps, ou le « tissu de l'espace-temps ».

Les changements de pression - un bruit sourd sur un tambour, une corde vocale vibrante - produisent des ondes sonores, des ondulations dans l'air. Selon la théorie d'Einstein, les changements de masse - la collision de deux étoiles, la poussière atterrissant sur une étagère - produisent des ondes de gravité, des ondulations dans l'espace-temps.

Parce que la plupart des objets du quotidien ont une masse, les ondes de gravité devraient être tout autour de nous. Alors pourquoi n'en trouve-t-on pas ?

"Les ondes de gravité les plus fortes provoqueront des perturbations mesurables sur Terre 1 000 fois plus petites qu'un noyau atomique", a expliqué Flanagan. « Les détecter est un énorme défi technique. »

La réponse à ce défi est LIGO, le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, une expérience colossale impliquant une collaboration de plus de 300 scientifiques.

LIGO se compose de deux installations distantes de près de 2 000 milles - une à Hanford, Washington, et une à Livingston, Louisiane. Chaque installation a la forme d'un "L" géant, avec deux bras de 2,5 milles de long faits de 4 pieds- tuyaux à vide de diamètre encastrés dans du béton. Des faisceaux laser ultra-stables traversent les tuyaux, rebondissant entre des miroirs au bout de chaque bras. Les scientifiques s'attendent à ce qu'une onde de gravité qui passe étire un bras et comprime l'autre, ce qui fait que les deux lasers parcourent des distances légèrement différentes.

La différence peut alors être mesurée en "interférant" les lasers où les bras se croisent. C'est comparable à deux voitures roulant perpendiculairement vers un carrefour. S'ils parcourent la même vitesse et la même distance, ils s'écraseront toujours. Mais si les distances sont différentes, ils pourraient manquer. Flanagan et ses collègues espèrent un raté.

De plus, le nombre exact de coups ou de ratés des lasers fournira des informations sur les caractéristiques et l'origine de l'onde gravitationnelle. Le rôle de Flanagan est de prédire ces caractéristiques afin que ses collègues de LIGO sachent quoi rechercher.

En raison des limites technologiques, LIGO n'est capable de détecter que des ondes gravitationnelles de certaines fréquences provenant de sources puissantes, notamment des explosions de supernova dans la Voie lactée et des étoiles à neutrons en rotation ou en co-orbite dans la Voie lactée ou des galaxies lointaines.

Pour étendre les sources potentielles, la NASA et l'Agence spatiale européenne prévoient déjà le successeur de LIGO, LISA, l'antenne spatiale à interféromètre laser. LISA est similaire dans son concept à LIGO, sauf que les lasers rebondiront entre trois satellites distants de 3 millions de kilomètres, traînant la Terre en orbite autour du soleil. Ainsi, LISA pourra détecter des ondes à des fréquences plus basses que LIGO, comme celles produites par la collision d'une étoile à neutrons avec un trou noir ou la collision de deux trous noirs. Le lancement de LISA est prévu en 2015.

Flanagan et ses collaborateurs du Massachusetts Institute of Technology ont récemment déchiffré la signature des ondes gravitationnelles qui se produit lorsqu'un trou noir supermassif avale une étoile à neutrons de la taille du soleil. C'est une signature qu'il sera important que LISA reconnaisse.

"Quand LISA vole, nous devrions voir des centaines de ces choses", a noté Flanagan. "Nous serons en mesure de mesurer comment l'espace et le temps sont déformés, et comment l'espace est censé être tordu par un trou noir. Nous voyons un rayonnement électromagnétique, et nous pensons que c'est probablement un trou noir - mais c'est à peu près aussi loin que nous Ce sera très excitant de voir enfin que la relativité fonctionne réellement. "

Mais, a-t-il averti, "Cela pourrait ne pas fonctionner. Les astronomes observent que l'expansion de l'univers s'accélère. Une explication est que la relativité générale doit être modifiée: Einstein avait en grande partie raison, mais dans certains régimes, les choses pourraient fonctionner différemment."

L'étudiant diplômé Thomas Oberst est un écrivain scientifique stagiaire au Cornell News Service.


Ondes de gravité sur Pluton ?

Le voyage historique de New Horizons vers Pluton et au-delà continue de réserver des surprises. Alors que les données de la rencontre rapprochée du vaisseau spatial avec Pluton et ses lunes arrivent sur Terre, les scientifiques reconstituent une image de plus en plus intrigante de la planète naine. La dernière découverte est centrée sur l'atmosphère de Pluton et ce qu'on appelle les ondes de gravité atmosphérique.

Les ondes de gravité atmosphériques sont un phénomène différent des ondes de gravité détectées pour la première fois en février 2016. Ces ondes de gravité sont des ondulations dans le tissu de l'espace-temps, prédites pour la première fois par Albert Einstein en 1916. Après des années de recherche, le L'instrument LIGO a détecté des ondes de gravité résultant de la collision de deux trous noirs. La découverte de ce que vous pourriez appeler les ‘Einsteinian Gravity Waves’ pourrait finir par révolutionner l'astronomie.

New Horizons a révélé surprise après surprise dans son étude de Pluton. Son atmosphère s'est avérée beaucoup plus complexe qu'on ne s'y attendait. Il est composé à 90% d'azote, avec de vastes couches de brume. Les scientifiques ont découvert que la luminosité de l'atmosphère de Pluton peut varier en fonction du point de vue et de l'éclairage, tandis que la structure verticale de la brume en couches reste inchangée.

Les scientifiques qui étudient les données de New Horizons pensent que les ondes de gravité atmosphérique, également appelées ondes de flottabilité, sont responsables. On sait que les ondes de gravité atmosphérique n'existent que sur deux autres planètes, la Terre et Mars. Ils sont généralement causés par le vent circulant sur des obstacles tels que des chaînes de montagnes.

Les couches de l'atmosphère de Pluton et leur luminosité variable sont plus facilement visibles lorsqu'elles sont rétroéclairées par le Soleil. C'était le point de vue qu'avait New Horizons lorsqu'il a capturé ces images lors de son départ de Pluton le 14 juillet 2015. L'imageur de reconnaissance à longue portée (LORRI) du vaisseau spatial les a capturées, en utilisant des intervalles de temps de 2 à 5 heures. Ce qu'ils montrent, c'est que la luminosité des couches change de 30% sans aucun changement de leur hauteur au-dessus de la surface de la planète.

LORRI, comme son nom l'indique, est un instrument de capture d'images à longue portée. Il capture également des données géologiques à haute résolution et a été utilisé pour cartographier la face cachée de Pluton. Le chercheur principal de LORRI est Andy Cheng, du Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins, dans le Maryland. "Pluton est tout simplement incroyable", a déclaré Andy Cheng. « Quand j'ai vu pour la première fois ces images et les structures de brume qu'elles révèlent, j'ai su que nous avions un nouvel indice sur la nature des brumes de Pluton. Le fait que nous ne voyions pas les couches de brume monter ou descendre sera important pour les futurs efforts de modélisation. »

Dans l'ensemble, Pluton et son système de lunes se sont avérés être un endroit beaucoup plus dynamique qu'on ne le pensait auparavant. Un paysage géologiquement actif, des volcans de glace possibles, des falaises érodées de glace de méthane, et plus encore, nous ont réveillés à la complexité de Pluton. Mais son atmosphère s'est avérée tout aussi complexe et déroutante.

New Horizons a maintenant quitté le système Pluton et se dirige vers la ceinture de Kuiper. La ceinture de Kuiper est considérée comme une relique du système solaire primitif. New Horizons visitera un autre monde glacé là-bas et, espérons-le, continuera jusqu'au bord de l'héliosphère, de la même manière que les sondes Voyage. New Horizons a suffisamment d'énergie pour durer jusqu'au milieu des années 2030 environ, si tout se passe bien.


Topologie dans les ondes peu profondes : une violation de la correspondance en vrac

Nous étudions le modèle rotatif bidimensionnel des eaux peu profondes décrivant les couches océaniques de la Terre. Elle est formellement analogue à une équation de Schrödinger où les outils des isolants topologiques sont pertinents. Une fois régularisé à petite échelle par un terme impair-visqueux, un tel modèle a un indice topologique global bien défini. Cependant, en présence d'une frontière nette, le nombre de modes de bord dépend de la condition aux limites, montrant une violation explicite de la correspondance volume-bord. Nous étudions une famille continue de conditions aux limites avec un diagramme de phase riche, et expliquons l'origine de cette inadéquation. Notre approche repose sur la théorie de la diffusion et le théorème de Levinson. Ce dernier ne s'applique pas à l'impulsion infinie en raison de la structure analytique de l'amplitude de diffusion là, responsable ultime de la violation.

Ceci est un aperçu du contenu de l'abonnement, accessible via votre institution.


Voir la vidéo: Comment se forment les vagues? - Cest pas sorcier (Octobre 2022).