Différence entre les ondes de gravité et les ondes de gravitation

Différence principale: ondes de gravité et ondes de gravitation

Les termes «ondes de gravité» et «ondes gravitationnelles» sont deux termes couramment confondus en physique. Les ondes de gravité sont générées dans des milieux fluides ou sur des interfaces entre deux milieux fluides. D'autre part, les ondes gravitationnelles sont produites par des phénomènes cosmologiques dans l'univers. C'est le différence principale entre les ondes de gravité et les ondes de gravitation. Les ondes de gravité peuvent être facilement détectées sur la Terre, tandis que les ondes gravitationnelles ne pourraient être détectées qu'au 14 septembre 2015. Le concept des ondes de gravité n'est pas complexe, alors que le concept des ondes de gravitation est complexe. le la génération d'ondes de gravité peut être facilement expliquée dans la dynamique des fluides alors que la génération d'ondes gravitationnelles n'est pas facile à comprendre. Ainsi, comme vous pouvez le constater, ces deux termes ont des significations totalement différentes. Cet article tente de vous donner une meilleure compréhension de ces différences..

Que sont les ondes de gravité

Lorsqu'une particule de fluide ou une grappe de particules se déplace sur une interface de deux fluides (entre un volume d'eau et d'air) ou dans une région du fluide de densité différente, la gravité tente de rétablir l'équilibre perdu en remplaçant et en repositionnant particules de fluide à des endroits appropriés. Cette tentative de gravité génère des oscillations et oscille autour de l'état d'équilibre, appelées ondes de gravité ou vagues de flottabilité. Les ondes de gravité générées aux interfaces entre une masse d’eau et l’air sont appelées ondes de gravité de surface alors que les ondes de gravité générées dans les masses d’eau (mer, étangs et lacs) sont appelées ondes de gravité internes.

Ondes de gravité de surface

Que sont les ondes gravitationnelles

Albert Einstein a été le premier à suggérer l'existence des ondes gravitationnelles en 1916, mais les scientifiques n'ont été en mesure de les détecter que le 14 septembre 2015. De nombreux arguments ont été avancés, même parmi les plus grands scientifiques, sur l'existence d'ondes gravitationnelles. Une équipe de chercheurs du LIGO (Observatoire d'interféromètres laser à ondes gravitationnelles) a annoncé en septembre 2015 avoir détecté des ondes gravitationnelles dans la structure du système de coordonnées spatio-temporelles. Selon les chercheurs de LIGO, les ondes gravitationnelles détectées ont été générées lorsque deux trous noirs ont été fusionnés pour créer un seul trou noir géant..

La théorie de la relativité générale prédit qu'un système de deux trous noirs tournant autour l'un de l'autre libère son énergie sous forme d'ondes gravitationnelles. Ainsi, le système perd son énergie, ce qui les rapproche. Ce processus prend des milliards d’années et pendant la dernière fraction de seconde, les deux trous noirs se heurtent et créent un seul trou noir géant. À la suite de cette formidable frappe cosmologique, une partie de la masse du système est convertie en énergie et se propage dans l’espace sous forme d’ondes gravitationnelles. La quantité de la masse convertie en énergie est donnée par la célèbre équation d'Einstein, E = mc².

Différence entre les ondes de gravité et les ondes de gravitation

Nature fondamentale:

Ondes de gravité: Les ondes de gravité sont des ondes mécaniques.

Ondes gravitationnelles: Les ondes gravitationnelles ne sont pas des ondes mécaniques.

Origines:

Ondes de gravité: Ondes de gravité de surface tels que les vagues océaniques sont fréquemment produites sur les surfaces d’eau par les vents. Les vagues qui se produisent quand une pierre tombe dans un étang ou un lac sont aussi des ondes de gravité de surface. Les marées sont également des vagues de surface créées par l'attraction du soleil ou de la lune. De plus, les séismes sous-marins créent des ondes de gravité de surface appelées tsunamis..

Ondes de gravité internes sont produits dans les fluides. Un exemple d'ondes de gravité internes sont les ondes de montagne qui se produisent lorsque le vent passe au-dessus d'une montagne. De plus, chaque fois que la flottabilité pousse l'air vers le haut, la gravité le redescend pour rétablir l'équilibre et, à la suite de cette réaction, des ondes de gravité internes sont produites dans l'air. La même chose se produit dans des plans d'eau tels que les océans et les lacs. L’exigence essentielle des ondes de gravité internes est l’existence d’une densité du fluide qui varie de façon continue ou discontinue. En général, dans les masses d’eau, la température et la salinité changent avec la profondeur et, par conséquent, la densité varie d’une couche à l’autre dans le fluide. La densité de l'atmosphère varie également pour plusieurs raisons.

Ondes gravitationnelles: Selon la théorie de la relativité, tout objet en accélération ou en décélération qui n'est pas à symétrie sphérique ou cylindrique génère des ondes gravitationnelles. En outre, les étoiles en rotation de forme irrégulière et les systèmes binaires de trous noirs, d’étoiles à neutrons ou d’étoiles à neutrons trou noir qui gravitent autour de l’autre génèrent également des ondes gravitationnelles. Selon certains astrophysiciens, les ondes gravitationnelles sont produites par des explosions cosmologiques telles que des explosions de supernova ou des sursauts gamma (GBR)..

Explications scientifiques et théories:

Ondes de gravité: La dynamique des fluides peut être utilisée pour expliquer les ondes de gravité.

Ondes gravitationnelles: La théorie de la relativité générale prédit l'existence et la formation d'ondes de gravité.

La vitesse:

Ondes de gravité: La vitesse varie. La vitesse maximale peut être d'environ 100ms-¹.

Ondes gravitationnelles: Voyage à la vitesse de la lumière.

Energie associée aux vagues:

Ondes de gravité: Les ondes de gravité transfèrent l'énergie à travers la matière.

Ondes gravitationnelles: Les ondes gravitationnelles transportent l'énergie à travers l'espace vide ou la matière.

Détection:

Ondes de gravité: Certains types d'ondes de gravité, telles que les marées, peuvent être vus à l'œil nu. Mais il existe certains types d'ondes de gravité qui ne peuvent pas être vus à l'œil nu. Cependant, ils peuvent être détectés et cartographiés à l'aide de données satellitaires ou d'autres instruments..

Ondes gravitationnelles: Les physiciens ont pu détecter les ondes gravitationnelles le 14 septembre 2015 pour la première fois à l'aide de signaux enregistrés par LIGO..

Importance de détecter:

Ondes de gravité: La détection des ondes de gravité est très importante pour la prévision météorologique et la gestion des catastrophes.

Ondes gravitationnelles: Les physiciens pensent que les ondes gravitationnelles peuvent pénétrer dans n'importe quelle barrière cosmologique. Ainsi, les ondes gravitationnelles contiennent des informations cosmologiques très importantes et elles révèleront les secrets de l'univers..

Milieu de propagation:

Ondes de gravité: Les ondes de gravité ont besoin d’un moyen de propagation car il s’agit d’ondes mécaniques. Ils sont produits dans les fluides et se propagent dans les fluides.

Ondes gravitationnelles: Les ondes gravitationnelles n'ont pas besoin de support de propagation car elles ne sont pas des ondes mécaniques.

Atténuation par des barrières physiques:

Ondes de gravité: Les ondes de gravité sont considérablement atténuées par les barrières physiques.

Ondes gravitationnelles: L'atténuation des ondes gravitationnelles lorsqu'elles traversent des barrières physiques est négligeable.

Courtoisie d'image:

“Wind wave” de Brocken Inaglory - Oeuvre personnelle (GFDL) via Commons Wikimedia 

“Histoire de l'univers” de Yinweichen - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia