Ondes gravitationnelles

Matériel

• Deux masses virtuelles orbitant le barycentre sur un maillage 3D
• Curseur d’amplitude de l’onde (paramètre source)
• Curseur de vitesse du temps et bouton Pause
• Affichage du paramètre source ; canevas pivotant

Protocole

1. Identifier la source des ondes

   Laissez l’animation : deux masses tournant autour du centre commun font varier le moment quadrupolaire et des anneaux se propagent dans le plan orbital. Inclinez la vue — les ondulations n’existent que parce que la distribution de masse accélérée n’est pas sphérique.

2. Vérifier $f_{GW}=2f_{orb}$

   Mettez en pause puis réduisez la vitesse : comptez les anneaux émis pendant une orbite exacte — un maximum par demi-orbite donne $f_{GW}=2f_{orb}$ ; pour $f_{orb}=5$ Hz, $\lambda=c/f_{GW}\approx3{,}0\times10^7$ m.

3. Faire varier l’amplitude et conclure

   Balayez le curseur d’amplitude et lisez le « paramètre source » : plus la masse accélérée est grande, plus les ondulations sont profondes. Notez qu’en réalité h ~ $10^{-21}$ : le détecteur doit mesurer des déformations sous-protoniques — d’où les interféromètres de Michelson de 4 km de LIGO.

Simulation

Histoire de l’expérience

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