Discussion:Pendule de Foucault

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Lien cassé[modifier | modifier le code]

pour le § Le pendule revisité : quel système de référence ? (d'ailleurs fort intéressant), j'ai supprimé ceci : "Pour ce paragraphe, voici la source". Or le lien est cassé. Mais quand bien même le lien serait toujours valide, cela poserait des problèmes de droits d'auteur. Le site n'étant plus actif, ou ayant déménagé, faut-il tout laisser en l'état ?
--Gloumouth1 22 novembre 2005 à 00:00 (CET)

Plan fixe ???[modifier | modifier le code]

Ce paragraphe Le pendule revisité : quel système de référence ? doit être reformulé de façon importante. En effet, il énonce que le plan d'oscillation du pendule est fixe par rapport à un certain référentiel lié aux étoiles lointaines. Or c'est inexact. La Terre tourne par rapport à ce référentiel avec une pulsation \Omega selon l'axe terrestre, alors que le pendule tourne par rapport à la Terre avec une pulsation -\Omega \sin(\theta) selon la verticale du lieu. Le plan du pendule n'est donc pas fixe par rapport au référentiel des étoiles (sauf aux pôles), pas plus qu'il n'est fixe par rapport à la Terre. Ou alors, si on souhaite garder l'article, il faut se placer aux pôles. La question posée par l'article est moins la liaison du pendule avec l'Univers que celle des repères galiléens avec l'Univers. Theon 18 janvier 2006 à 18:55 (CET)

Précession[modifier | modifier le code]

Foucault pendulum animated.gif

Bien que n'étant pas spécialiste, je pense que la précession présentée dans cette image est erronée. Elle devrait être substituée à celle-ci dans l'article, c'est du moins ce qui est suggéré ici.
--Gloumouth1 27 février 2007 à 18:43 (CET)

Tu fait allusion, je suppose, à la forme de la trajectoire ? La trajectoire correcte est bien celle-ci, quand le pendule est lâché sans vitesse initiale. La trajectoire de l'image est possible aussi, mais quand le pendule est lâché avec une vitesse initiale (voir par exemple http://perso.orange.fr/physique.belledonne/Mecanique/Pendule_Foucault.doc). Personnellement, je trouve que l'image animée est plus jolie et parlante. Même si la trajectoire est légèrement fausse, l'idée globale est bonne (le pendule "tourne"), et est mieux illustrée par l'image animée. Il suffit de mentionner peut-être dans la légende que la trajectoire est la trajectoire avec vitesse initiale. --Jean-Christophe BENOIST 28 février 2007 à 11:40 (CET)
Faux, pas faux ? Attention à une chose : l'image animée est correcte si elle correspond à un petit pendule où la vitesse de rotation simulée de la terre, son grand oméga, devient importante par rapport à la pulsation du pendule (petit oméga). Dans ce cas on ne peut plus négliger certains :termes des équations. Autrement dit, quand le pendule est à l'une de ses deux positions hautes, la vitesse d'entraînement en rotation n'est plus négligeable, ce qui lui confère une vitesse relative opposée à sa vitesse d'entraînement, donc tangente au cercle circonscrit à ses points de retour (ou à leur projection dans le repère relatif), sa vitesse absolue étant nulle. (Va=Ve+Vr, ici Vr=-Ve). Du coup, on n'a plus des points de rebroussement, mais une trajectoire courbée comme c'est modélisé sur l'animation. En résumé, l'animation est correcte, restant à préciser que le ratio rotation simulée de la terre (ou du moins sa rotation*sin(latitude))/ pulsation pendule est plus importante que dans la réalité. Ce qui donne l'impression d'un lacher de pendule "en biais" ! On peut d'ailleurs remarquer que le laboratoire où est accroché le portrait de Foucault tourne vite ! --Michel Barbetorte 28 février 2007 à 16:59 (CET)
J'ai proposé une nouvelle description qui, sauf erreur, donne la solution générale du mouvement en fonction d'une position et d'une vitesse initiale quelconque. Il faut passer en notation complexe mais j'ai détaillé la démonstration. Est fourni également une image d'une trace de pendule de Foucault lancé comme par Foucault c'est à dire sans vitesse initiale (corde brulée). Elle n'est pas très belle et analogue à celle-ci mais a l'avantage, si on clique dessus et regarde sa description de fournir le source du programme de dessin utilisé (du type gnuplot, logiciel libre qui fonctionne sous tous les OS). Il suffit de mettre un commentaire sur les conditions initiales du lacher sans vitesse initiale et d'activer celles d'une propulsion depuis le point d'équilibre vers l'est avec une vitesse V_0 pour retrouver un graphique assez identique à celui du graphique animé qui est splendide mais très éloigné de la réalité. L'auteur de ce joli graphique pourrait-il le refaire avec ces nouvelles conditions initiales et ajouter, pourquoi pas, une corde qui brule et lance le pendule ! Dans ces images et pour qu'il n'y ait pas des milliers de passages qui rendraient la figure illisible, on a fait tourner la Terre beaucoup plus vite (voir le programme). Merci pour cette remargue car à la première lecture j'avais trouvé le graphique bizarre mais n'aurais pas eu le courage de me mettre dans les calculs. --Nbrouard 1 mars 2007 à 01:30 (CET)
Oui mais. Sans vitesse initiale ? Dans quel repère ? Dès que le pendule est libéré il est doté d'une vitesse d'entraînement, due à la rotation du repère local par rapport à un repère géocentrique qui peut, à la limite, être considéré comme galiléen. Si l'on considère ce repère géocentrique comme galiléen, dans une approximation suffisante pour considérer qu'à l'équateur terrestre le pendule n'a pas de mouvement de rotation (précession) apparent (ce qui est vrai sur une durée ...modérée), sa vitesse relative initiale, dans le repère local, n'est pas du tout nulle, puis, tout de suite après, orientée vers le point représentant sa verticale quand il est au repos dans le repère relatif, mais elle est perpendiculaire (tangente au cercle décrit par les points extrèmes de l'oscillation). Je vais faire un petit schéma pour être plus clair. En résumé :
il est impossible de lancer un "pendule de Foucault" sur terre avec une vitesse relative (au repère d'observation) qui soit nulle, par une libération nette "sans influence",
*sauf en "compensant" cette vitesse initiale d'entraînement,
*sauf, dans une approximation suffisante sur quelques heures, à l'équateur terrestre où la fameuse vitesse d'entraînement est nulle, puisque la rotation verticale est nulle.
Cela dit, je ne conteste pas la formulation mathématique, bien-sûr, mais la définition des conditions initiales: Vr est différente de 0. Et effectivement si grand oméga /petit oméga est très faible, comme c'est le cas sur Terre, on peut confondre la minuscule boucle (relative) observée avec un point de rebroussement. --Michel Barbetorte 1 mars 2007 à 13:59 (CET)
J'ai ajouté un dessin donnant une simulation de la trace au sol des 3 premières oscillations du pendule de Foucault s'il est laché à l'est du centre à 6 mètres. Est-ce bien cette distance, lue sur http://membres.lycos.fr/pantheondeparis/pendule.html ? Si on clique sur la figure, on pourra lire le source Gnuplot... qu'un suivant pourra améliorer en sortant plusieurs fichiers .gif (et non .png) de sorte à faire une animation.
Lacher du pendule de Foucault à 6 mètres à l'est : traces au sol des 3 premières oscillations (latitudes en millimètres, longitude en mètres)

--Nbrouard 2 mars 2007 à 12:57 (CET)

Juste. Jai rayé mon raisonnement faux. Quand le pendule est à l'arrêt dans le mouvement relatif, sa vitesse relative est nulle, forcément. S'il est lâché depuis une corde que l'on brûle aussi...Mes excuses et merci pour le logiciel Gnuplot. De ce fait, l'animation correspond bien à un lancer avec une vitesse initiale. --Michel Barbetorte 3 mars 2007 à 07:06 (CET)
J'ai remplacé le dessin 1
1 Pendule de Foucault avec vitesse initiale nulle
par une animation A
A - Animation fictive d'un pendule de Foucault de 67 mètres laché à une distance de 50 mètres à l'est du centre avec une vitesse initiale nulle. La rotation de la Terre est également exagérée et vaut 90 secondes.
et ajouté une animation identique (B) mais vue du plan principal d'oscillation
B - Animation fictive d'un pendule de Foucault de 67 mètres laché à une distance de 50 mètres à l'est du centre avec une vitesse initiale nulle. La rotation de la Terre est également exagérée et vaut 110 secondes : vue d'une caméra liée au plan d'oscillation. Test avec un fichier foucault rotz.gif (7 Bits/pixel) --Michel Barbetorte 15 mars 2007 à 18:09 (CET)
.
Il semble que l'opération de miniaturisation ne se soit pas bien effectuée avec '-rotz' qui est plus gros et demande plus de mémoire. Voir le bug http://bugzilla.wikimedia.org/show_bug.cgi?id=2888 . Espérons qu'avec la suppression des axes (voir plus bas la version 1.4 du programme de tracé), le fichier passe l'étape de la miniaturisation. Attention à ne pas perdre l'historique du programme http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Image:Foucault-rotz.gif&action=history et donc à ne pas renommer le fichier d'origine dont le source est sous licence GPL (et non l'image qui elle est en GFDL et CC). --Nbrouard 16 mars 2007 à 15:31 (CET)
Les sources des tracés (GPL) sont fournies pour qui veut améliorer. Il faut gnuplot 4.2 ou plus. Il y a peut-être un problème de taille maximale pour Wikipedia mais pourtant chez-moi, la seconde animation est bien affichée en petit. --Nbrouard 7 mars 2007 à 09:56 (CET)
Superbe ! Juste 2 remarques :
  • Avant la sortie gnuplot dans un fichier, et afin que le cercle soit un cercle il serait judicieux d'ajouter « set size 0.75,1 # aspect circulaire 480/640=0.75 »
Merci pour la remarque utile mais je ne fais plus de cercle mais des perspectives.--Nbrouard 12 mars 2007 à 10:52 (CET)
  • Il me parait important d'ajouter dans l'article le fait que, dans un repère d'observation (presque) galiléen, la trajectoire du pendule est une ellipse, d'autant plus prononcée que la vitesse simulée de rotation de la terre est grande. Cette ellipse pouvant être assimilée à un segment de droite dans la réalité, où elle est comprise « dans l'épaisseur du trait ».--Michel Barbetorte 7 mars 2007 à 13:22 (CET)
J'ai reformulé les mathématiques pour une interprétation plus aisée et refait les animations pour inscrire les ellipses.--Nbrouard 12 mars 2007 à 10:52 (CET)
  • Essai d'ajout du fil du pendule dans les animations ! --Nbrouard 14 mars 2007 à 23:09 (CET)

Traces du mouvement[modifier | modifier le code]

  • Nouvelles animations (version 1.4) Foucault-rotz.gif : supression des axes encombrant et remplacement par une coupole simplifiée. Indications sur comment faire d'autres graphiques dans d'autres langues sous Unicode UTF-8. Pour cela, il suffit d'accéder à la description de la page sous commons http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Foucault-rotz.gif de prendre le source Gnuplot (deux fichiers) et de les exécuter sur une machine, de les modifier (pour des point cardinaux en russe, arabe ou japonias), les fichiers seront créés avec le bon nom en-Foucault-roz.gif etc. Faire attention à incrémenter le numéro de version dans le source et à reporter les modifications avec votre nom ou pseudo. On ne va peut-être faire un CVS ou une nouvelle page pour ces fichiers mais je tiens à la licence GPL et donc à l'historique exact des versions antérieures (que tout le monde peut refaire).--Nbrouard 16 mars 2007 à 15:31 (CET)
  • J'ai ajouté une troisième vue, celle vue du soleil Image:Foucault-soleil.gif. Il y a ainsi une galerie de trois vues : standard, du plan d'oscillation, du soleil. Il s'agit des mêmes sources et il y a donc un include sur le fichier de base Image:Foucault-rotz.gif qui peut être adapté par qui veut (licence GPL). J'ai ajouté un poteau central éclairé par le soleil et dont l'ombre tourne plus vite que le plan d'oscillation du pendule. Le lacher de l'animation a lieu un jour d'équinoxe à midi. Le soleil se couche donc exactement à l'Ouest et 6 heures après le lacher générant une ombre infinie. On doit remarquer que le plan d'oscillation n'a pas fait un quart de tour. J'ai remarqué que la version anglaise a mis cette figure en page principale et j'ai donc repris leur idée en ajoutant également l'image du pendule au pôle nord qui explique bien le cas simple. La légende de la figure est un peu longue... et pourtant je ne dis pas que le lacher est un jour d'équinoxe. Il me paraissait également important d'insister sur les conditions initiales du lacher et en particulier sur le fait que le pendule est tendu par une corde qui permet en particulier d'attendre la fin des oscillations du cable. On doit voir sur le graphique les premières oscillations du cable. Puis le feu est mis à un brin. Ce n'est pas terrible mais on devrait comprendre. Vos commentaires sont les bienvenus.--Nbrouard 15 avril 2007 à 17:47 (CEST)

Vulgarisation[modifier | modifier le code]

L'article est riche, mais il manque, me semble-t-il, une partie vulgarisation. Passer immédiatement aux équations risque de rebuter le lecteur. J'ajoute un titre de paragraphe à rédiger, pour mémoire.--EL 10 mars 2007 à 12:47 (CET)

Certes, mais l'introduction sert de vulgarisation et est préférable à un paragraphe vide. J'ai revu cette introduction--Nbrouard 14 mars 2007 à 23:09 (CET)

Explication du demo incorrect =[modifier | modifier le code]

L'explication de la trajectoire du pendule ne me semble pas correcte et en particulier ce passage :

"Le pendule se dirige alors vers le centre mais en prenant de la vitesse (panache de couleur rouge) et en raison de la rotation de la Terre, la force de Coriolis fait dévier la trajectoire initiale vers le nord. En remontant, le pendule perd de la vitesse et la force de déviation s'atténue également. Il s'arrête donc le long d'une direction qu'il reprend dans l'autre sens"

La force de Coriolis n'influence pas du tout le pendule puisque celui-ci n'est pas solidaire de la terre dans le plan d'action du ladite force. En vérité, le pendule oscille dans deux plans, du lancement (NS au moment du lancement) et OE. L'écart entre la trajectoire aller et la trajectoire retour au niveau du centre (trajectoire bleue) est due à l'oscillation OE. L'oscillation OE vient du fait que le pendule au moment du lancement n'est pas au repos dans le plan d'inertie et a un vecteur de vitesse OE dans le référentiel d'inertie, dû à la force de Cariolis, mais cette force disparait après le lancement, tandis que le vecteur de la vitesse reste. Si on pouvait attacher le pendule à un point fixe dans le référentiel d'inertie (ce qui est faisable), la trajectoire bleue serait une ligne droite. (XXXXX@xxxxx)

(NB: par prudence, évitez de communiquer votre adresse, et les discussions se font ici, par par mail). Réfléchissez bien, réfléchissez bien ! --Michel Barbetorte 28 juillet 2007 à 20:32 (CEST)

Mouvement Perpetuelle ?[modifier | modifier le code]

Est-ce que le pendule de foucault est un mouvement perpetuelle ? Merci

Non. Il doit être entretenu.--EL - 3 octobre 2007 à 16:46 (CEST)


Effets parasites[modifier | modifier le code]

Je viens de rependre cette section et ai ôté le bandeau "à_vérifier".

Il faudrait cependant qu'un contributeur y jette encore un coup d'œil pour s'assurer qu'il n'y ait pas d'erreur qui traîne.

Cordialement,

Efcuse (d) 27 juin 2008 à 18:44 (CEST)

Voilà qui est fait : Barbetorte s'y est collé ; grand merci à lui.
Efcuse (d) 28 juin 2008 à 10:51 (CEST)

désolée, mais l'article a perdu son intérêt initial[modifier | modifier le code]

Bonjour, je suis --Guerinsylvie (d) 5 août 2008 à 17:57 (CEST)

Initialement on essayait de comprendre la théorie de Liouville comparée à celle d'Arago : on a supprimé Liouville et on n'a gardé que la théorie d'Arago : en effet, voici ma question :

Comment expliquez-vous la rotation du pendule en raisonnant dans un référentiel géocentrique non pivotant; c'est à dire la démonstration de Liouville.

Il me semble, après avoir lu l'article, que Liouville a été passé à la trappe ! foin des débuts de la géométrie différentielle, qui donne le résultat sans calculs et vive les longs calculs ( qui font plus "classe") via la force de Coriolis! Le mérite de K.Onnes est d'avoir magistralement mis en exergue que les deux raisonnements bien sûr étaient justes : je n'en vois plus trace.

Ma foi! si l'Histoire des Sciences est si bafouée, je ne me vois pas relevant ce défi. Tant pis pour la WP française.

wikialement --Guerinsylvie (d) 5 août 2008 à 17:57 (CEST)

PS: Félicitations aux GNUploteurs : il est vrai que c'est une des difficultés majeures des étudiants que de comprendre et l'ellipse et les points de rebroussements!

Allez-y sur la théorie de Liouville et la controverse avec Arago car cela semble très intéressant et fondamental. Je ne sais pas où trouver cela. Je n'ai pas accès à la thèse de K. Onnes (elle est à la bibliothèque de Gent). Quand vous dites, je n'en vois plus trace, vous voulez dire je n'en vois pas trace. Car rien ne me semble avoir été effacé. Prière de nous éclairer sur ce sujet, par exemple dans cette page de discussion. Puis vous basculerez sur la page principale.
En rédigeant les maths j'ai pris l'option de tout résoudre, même l'équation du second degré complexe. Mais c'est vrai qu'on peut être beaucoup plus abstrait et élégant. Mais est-ce le but de WP ? Merci pour gnuplot. J'y ai passé du temps et si cela sert aux étudiants cela me fait très plaisir.--Nbrouard (d) 18 novembre 2008 à 15:36 (CET)
--Guerinsylvie (d) 6 août 2010 à 17:09 (CEST):- Bonjour, je vais, j'espère avoir un peu plus de temps ; la thèse de K.Onnes a été discutée par Hagen, heureusement ! (moi non plus je ne lis pas le néerlandais ! ).
  • Quant à Foucault, ma foi, je pensais que l'accès aux CRAS était assez ais en France ; en tout cas, ils sont à la Mazarine. Pour ce qui est de la méthode-synthétique de Liouville, on peut en trouver trace dans ce pdf ( qui n'est pas de moi ) : [1] ; donc cela intéresse qq personnes. Après, est-ce utile dans cet article d'évoquer tous les travaux de la Commission comprenant Arago, Cauchy, Pouillet, Babinet, Binet, excusez du peu...mais... et pas Liouville ?
Voici le genre de "développements" à l'Ac des Sciences : Poinsot déclare :

Je remarque d'abord que le phnomne dont il s'agit dans cette exp- rience ne dpend au fond, ni de la gravit, ni d'aucune autre force. Le mouvement qu'on observe dans le plan d'oscillation d'un pendule simple, et par lequel ce plan parait tourner autour de la verticale dans le mme sens que les toiles, et qui ferait ainsi un tour entier en vingt-quatre heures si l'on tait au ple, et ne fait de ce tour qu'une fraction marque parle sinus de la latitude du lieu o l'on fait l'exprience ; ce mouvement, dis-je, est un ph- nomne purement gomtrique, et dont l'explication doit tre donne par la simple gomtrie, comme l'a fait M. Foucault, et non point par des prin- cipes de dynamique qui n'y entrent pour rien.

On peut estimer que cela n'a plus d'intérêt.

lien cassé : le pendule a perdu la boule[modifier | modifier le code]

--Guerinsylvie (d) 6 août 2010 à 16:11 (CEST) : j'ai trouvé cela amusant :... + sérieuse après

La sphère du pendule de Foucault est tombée le 6 avril 2010 dans l’ancienne église Saint-Martin des champs. Elle a été immédiatement confiée aux ateliers de restauration du musée. Elle a été remplacée par une réplique confectionnée par ces ateliers, afin de poursuivre les démonstrations au public qui ont lieu tous les jours à 12h et à 17h.

Cette chute est due à la rupture du cable du pendule.

Deux autres sphères dites de Foucault sont toujours visibles sous vitrines dans l’église du Musée. En effet, Léon Foucault avait réalisé plusieurs fois son expérience et fait fabriquer plusieurs sphères. La première expérience publique a eu lieu en 1851 au Panthéon avec une sphère en laiton de 28 kg. Il a renouvelé l’expérience pour l’exposition universelle de 1855 avec cette fois une sphère en acier de 25kg dont le mouvement était entretenu électriquement. Les recherches historiques en cours indiquent que c’était vraisemblablement la sphère en laiton de 1851 qui était jusque-là suspendue dans l’église du Musée et faisait l’objet de démonstrations quotidiennes pour les visiteurs du Musée. La sphère de fer de 1855, elle-même clairement identifiée, est toujours visible dans une vitrine dans l’église et la sphère en laiton, une fois restaurée, fera l’objet d’une présentation actualisée à ses côtés.

Cet incident met en évidence une nouvelle fois le dilemme de la conservation et de la présentation au public d’objets patrimoniaux. En effet, conserver dans les meilleures conditions ces objets, priverait le public de son droit d’accès aux collections nationales. Le Musée a fait le choix depuis plus d’un siècle, de présenter au public les objets originaux. C’est ainsi que sont encore présentés dans l’église et dans l’escalier d’honneur, l’avion de la traversée de la Manche par Louis Blériot et le premier avion de Clément Ader.

Cordialement

Le Musée des arts et métiers

  • Le Musée offre une belle biblio dont la WP pourrait profiter ( c'est presque mieux que le Tobias ; je préfère le Acloque) : [2]

Le pendule revisité : quel système de référence ?[modifier | modifier le code]

Ce passage manque non seulement de références mais surtout n'est pas une opinon majoritaire. Il correspond à l'opinion de Trinh Xuan Thuan qui tente de montrer l'analogie entre le Bouddhisme et les connaissances en physique actuelles. L'opinion majoritaire est plutôt celle décrite par la relativité générale qui postule qu'il n'y a pas de référentiel absolu. Les demandes de références n'ayant pas été ajoutées depuis un an, je le supprime donc.Michael Boutboul (d) 30 octobre 2011 à 09:13 (CET)

Je ne soutiens pas ce paragraphe, dans sa forme actuelle, et je ne milite pas pour sa restauration, mais disons qu'il manque maintenant un paragraphe qui interroge la contradiction (apparente) entre un référentiel absolu mis en évidence par le pendule, et l'absence de référentiel absolu postulé par la RR. C'est un problème intéressant, qui doit être traité dans l'article, et qui doit être soigneusement sourcé. Je vais essayer de le faire. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 30 octobre 2011 à 09:28 (CET)
Bonjour. N'y-a-t'il pas contradiction entre dire que l'article « manque de référence » et être capable de dire qu'il s'agit d'une « opinion de Trinh Xuan Thuan » ? Je veux dire : si on connaît le physicien qui est l'auteur de ces opinions, alors il ne devrait y avoir aucun problème de neutralité puisqu'on peut attribuer les propos. Quand à savoir si c'est une opinion majoritaire ou minoritaire, c'est une autre question : on ne supprime pas forcément les opinions minoritaires, mais on leur accorde des places relatives à leurs poids et à ceux de leurs auteurs ; là j'avoue que je vous laisse faire :) Kropotkine 113 (d) 30 octobre 2011 à 09:52 (CET)
Bonjour, vous avez raison mon raisonnement était probablement elliptique. Ce que je veux dire c'est que le texte de ce paragraphe n'était pas référencé et semble provenir du livre de "Trinh Xuan Thuan" le cosmos et le lotus (et probablement de livres antérieurs). Dans ce livre l'auteur tente de rapprocher la physique moderne du Bouddhisme, ce n'est pas un livre scientifique mais un essais philosophique. Cette référence ne peut pas être acceptée dans wikipedia pour ce type d'article.
Une autre référence de Hubert Reeves vient d'être ajouté, pouvez-vous en citer les passages ?Michael Boutboul (d) 30 octobre 2011 à 13:39 (CET)
Désolé , je n'ai pas mon exemplaire sous la main mais qui que ce soit qui l'a peut te répondre, c'est dans le chapitre à la fin du livre concernant quelques énigmes non résolues comme cette histoire de référentiel pour un pendule de Foucault. Si ma mémoire est bonne, il explique strictement la même chose que ce qui est dit dans cette section. --The Titou (d) 30 octobre 2011 à 13:47 (CET)
OK, je ne connais pas la citation exacte de Reeves mais le texte tel qu'il est écrit sous wikipedia laisse entendre
  • qu'il existe un referentiel absolu (le rayonnement cosmique).
  • que le phénomène n'est compris dans aucune théorie (la nature de ce lien est inconnu)
Je préfère citer Max Born dans "Einstein's theory of relativity " où il écrit "le plan d'oscillation du pendule [de Foucault] reste fixe, non pas en fonction d'un espace absolu, mais en fonction du système des masses distantes [que forme l'Univers]. C'est à dire que les forces centrifuges ne sont pas dues aux rotations absolues mais sont relatives aux masses distantes."Michael Boutboul (d) 30 octobre 2011 à 16:11 (CET)
A ma connaissance, l'explication par des masses lointaines (qui correspond au principe de Mach) n'est ni plus ni moins reconnu et démontré que par rapport au rayonnement cosmologique. Une troisième solution est une rotation par rapport à l'espace-temps lui-même (solution vers laquelle tendait Einstein), qui existe en dehors de toute masse. Quoi qu'il en soit, quelle que soit la solution, ce n'est jamais une rotation absolue, mais une rotation relativement à quelque-chose de physiquement définissable. --Jean-Christophe BENOIST (d) 30 octobre 2011 à 16:37 (CET)
Il me semble que le sujet est complexe et que notre contribution sur wikipedia doit se limiter à référencer des auteurs reconnus ou des publications à comité de lecture. Si Reeves, dit que c'est par rapport au fond cosmologique alors il faut le citer (le plus fidèlement possible). Par ailleurs, dans la théorie de la relativité générale l'univers n'existe pas en dehors de masse. Cordialement.Michael Boutboul (d) 30 octobre 2011 à 17:10 (CET)
??? Et l'univers de de Sitter, qui est une solution exacte de la RR, alors ? L'univers de De Sitter est d'ailleurs (malheureusement) un argument contre le principe de Mach. Puisque on parle de sources et références, as-tu une source pour l'affirmation "dans la RR l'univers n'existe pas sans masse" ? --Jean-Christophe BENOIST (d) 30 octobre 2011 à 20:19 (CET)
Je dois avouer qu'avant de vous lire je ne connaissais pas l'univers de Sitter. Néanmoins, en lisant rapidement la description qui en est faite sous wikipedia il semble que celui-ci ne contredise aucunement le fait que selon la théorie de la relativité générale il n'existe pas d'espace sans matière. En effet, la constante cosmologique est une "énergie sombre" qui accélérerait l'expansion de l'univers. Je pense que tout le monde sait que la théorie de la relativité a montré l'équivalence entre masse et énergie. En ce qui concerne la citation que vous me demandez je citerais par exemple Galilée, Newton lus par Einstein (espace et relativité) de Françoise Balibar : "Le problème posé par le choix entre ces deux conceptions (a -l'espace designe une qualité topologique du monde des objets materiels ; b- l'espace est le receptacle de tous les objets materiels) est celui des relations qu'entretiennent espace et la matière, ou, ce qui revient au même, celui de l'existence du vide. Einstein a répondu de façon claire : "il n'existe pas d'espace vide". Tout ceci est expliqué en long et en large dans le livre de vulgarisation d'Einstein appelé "la relativité".
Mais je pense qu'on s'égard, le sujet initial est que je souhaiterais avoir des citations exactes concernant le passage " quel système de référence ?".Michael Boutboul (d) 31 octobre 2011 à 13:55 (CET)

Le passage sur Mach est obsolète selon la théorie de la relativité générale il n'y a pas d'Univers vide. Je l'ai donc supprimé. Il pourrait être ajouté dans un historique sur la question mais cela dépasse le cadre du pendule de Foucault.Michael Boutboul (d) 1 novembre 2011 à 09:15 (CET)

la discussion ci-dessus est donc bien la preuve qu'il n'existe pas actuellement d'explication satisfaisante du mouvement du pendule de Foucault et que ça reste une énigme comme le dit Reeves (la nature de ce lien est inconnu). Les différents point de vue sur des pistes explicatives peuvent dont être donnés dans l'article si non TI et référencés. --The Titou (d) 1 novembre 2011 à 10:02 (CET)
Ce n'est pas parce que deux personnes discutent sur wikipedia qu'il y a une enigme. Je ne demande que la citation exacte de Hubert Reeves et rien d'autre. Je rappelle que c'est le principe de wikipedia, toute affirmation doit pouvoir être référencée de manière précise et sans ambiguïté. Si H. Reeves prétend qu'on se pose encore la question de l'existence d'un Univers Vide alors je me plierais à la citation mais j'en serais très étonné. Cordialement.Michael Boutboul (d) 1 novembre 2011 à 10:23 (CET)
Un univers peut ne pas être vide, mais être sans matière, et c'est précisément le cas d'un univers de de Sitter. Tu sembles confondre "vide" et "sans matière". Ton raisonnement qui consiste à dire que l'univers de de Sitter ne contredit pas la phrase "il n'existe pas d'espace sans matière" est ni plus ni moins faux que celui qui aboutirait à la conclusion que le photon possède une masse, ou est de la matière, à cause de E=mc². Tu demandes des sources, et tu as parfaitement raison, mais il faudrait que tu en donnes une qui dise de manière explicite "selon la théorie de la relativité générale il n'existe pas d'espace sans matière", mais que tu ne trouvera pas car c'est réellement faux. En revanche, et en effet tu as raison, il n'existe pas d'univers vide en RR, et Reeves ne dit certainement pas cela, et c'est d'ailleurs ce qui a amené Einstein à rétablir une certaine forme d'éther sur la fin de sa vie, et c'était la troisième solution à laquelle je faisait allusion plus haut : ni rotation par rapport aux masses lointaines, ni rotation par rapport au fond cosmologique, mais rotation par rapport à l'"espace-temps". Mais aucune de ces "solutions" n'est ni infirmée ni démontrée. --Jean-Christophe BENOIST (d) 1 novembre 2011 à 10:37 (CET)
+1, on ne pourrait pas trouver quelqu'un qui a en sa possession une exemple du livre de Reeves ? --The Titou (d) 1 novembre 2011 à 10:58 (CET)
  • Non seulement, j'ai donné une citation claire concernant l'absence d'espace sans matière

    Le problème posé par le choix entre ces deux conceptions (a -l'espace designe une qualité topologique du monde des objets materiels ; b- l'espace est le receptacle de tous les objets materiels) est celui des relations qu'entretiennent espace et la matière, ou, ce qui revient au même, celui de l'existence du vide. Einstein a répondu de façon claire : "il n'existe pas d'espace vide". Galilée, Newton lus par Einstein (espace et relativité) de Françoise Balibar

    mais en plus ce n'est pas le sujet. Je n'affirme rien dans ce paragraphe de wikipedia, je demande simplement de référencer ce qui me semble étrange.
  • Par ailleurs, j'ai donné une citation claire de Max Born concernant son interprétation du pendule de Foucault et il ne considère pas que cela soit une énigme.

    Le plan d'oscillation du pendule [de Foucault] reste fixe, non pas en fonction d'un espace absolu, mais en fonction du système des masses distantes [que forme l'Univers]. C'est à dire que les forces centrifuges ne sont pas dues aux rotations absolues mais sont relatives aux masses distantes. Einstein's theory of relativity, Max Born "

    Cette référence est accessible sur Google book si vous souhaitez vérifier : http://books.google.com/books?id=Afeff9XNwgoC&q=foulcault#v=onepage&q=pendulum&f=false.Michael Boutboul (d) 1 novembre 2011 à 13:18 (CET)
Comme rien n'est infirmé, on peut trouver des sources qui défendent - de bon droit - telle interprétation ou telle autre du phénomène. Reste à savoir celle qui a le plus pignon sur rue, s'il y en a une qui se distingue. J'ai en stock la source Foucault de William Tobin. Dans cette source, c'est la rotation par rapport à l'espace-temps qui est privilégiée. Il y a un paragraphe (intéressant) sur le fait que l'expérience permettrait de trancher entre l'interprétation "masses lointaines/principe de Mach" et l'interprétation "rotation par rapport à l'espace temps", en mettant en évidence un décalage par rapport aux étoiles, aux pôles, dû à l'effet Lense-Thirring.
Je cite le paragraphe entier « La Relativité générale réintroduit la notion d'espace sous la forme nouvelle de l'espace-temps, qui existe indépendamment des masses, bien que sa géométrie soit affectée par elles et que les masses se meuvent sous l'influence de cette géométrie. II existe dans l'espace-temps des systèmes de référence galiléens localisés a des volumes assez petits, par rapport auxquels on peut définir une inertie, une accélération et une rotation de façon absolue, et en observer les effets dynamiques comme dans la mécanique de Newton. Le pendule et a fortiori le gyroscope définissent le système galiléen de l'Univers local : c'est pourquoi ils suivent le mouvement apparent des étoiles proches, au moins en première approximation. Du point de vue de la Relativité générale (la meilleure théorie existante de la gravitation) et de sa dynamique (qui a passe avec succès tous les tests expérimentaux auxquels on l'a soumise), Foucault a donc réellement montré que la Terre tourne. Cependant, une planète en rotation entraine légèrement le système galiléen qui l'entoure, et la Relativité générale prédit qu'un pendule ou un gyroscope placé sur cette planète ne suit pas rigoureusement les étoiles. C'est l'effet Lense-Thirring. A la différence de l'effet prédit par Mach, l'effet Lense-Thirring dépend de la latitude, et est maximum aux pôles ou il atteint 0,2 seconde d'arc par an sur la Terre, ce qui est bien supérieur a une éventuelle rotation de l'Univers dans son ensemble (donc des « étoiles fixes » : tableau 10.3) » (p. 169)
C'est moi qui a souligné les passages intéressants. Je pense que je vais rajouter dans le paragraphe des éléments issus de cette source. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 1 novembre 2011 à 15:38 (CET)
P.S : en tout cas, le paragraphe actuel me semble trop affirmatif. Il privilégie une interprétation, alors que aucune n'est démontrée ou infirmée. La dérive par rapport aux étoiles fixes est présentée comme établie, alors qu'elle reste à démontrer par l'effet Lense-Thirring, qui n'est pas encore mesurable. C'est sans doute l'avis de Reeves, mais soit il faut le présenter comme tel, ou soit éviter ce genre d'affirmation. D'autre part, j'ai vu assez souvent l'interprétation par principe de Mach (celle dans la source Born par exemple), et l'interprétation par rapport à l'espace temps (qui me semble être la plus commune, mais je n'en suis pas sûr), mais beaucoup moins souvent (j'ai de vagues souvenirs) par rapport au fond cosmologique, même si c'est en effet une interprétation qui a cours également. Or, c'est présenté comme LA solution au problème. Donc tout cela doit être reformulé. Je réunis les sources et je me lance. --Jean-Christophe BENOIST (d) 1 novembre 2011 à 16:34 (CET)
Je vous remercie pour votre travail de recherche bibliographique. Cependant, sans vouloir paraître obtus et désagréable vous ne pouvez pas comparer une source provenant d'un journaliste qui plus est n'est pas un journaliste scientifique avec un prix Nobel de physique et une physicienne renommée. C'est pour cela que j'aimerais bien savoir ce que dit H. Reeves exactement.Michael Boutboul (d) 1 novembre 2011 à 18:13 (CET)
Tobin n'est pas un journaliste scientifique, en effet : il est professeur de physique et d’astronomie de l’université de Canterbury, Nouvelle-Zélande [3] Clin d'œil Ce livre est par ailleurs très bien reçu, et remarqué [4] : et tu ne m'en voudra pas de faire plutôt confiance à ces critiques du livre et de son auteur, qu'aux tiennes. De toutes manières - encore une fois - les sources ne se contredisent pas : personne ne peut dire que Born a tort, ou que Tobin a tort. Je viens par ailleurs de relire le chapitre de La magie du Cosmos de Brian Greene (un autre journaliste Clin d'œil) consacré au problème du seau de Newton, qui est le même que le problème du pendule. Il est dans la lignée de Tobin, en faisant clairement référence à une rotation par rapport à l'espace-temps, et en évacuant le principe de Mach (ce qui est son opinion). Je continue la recherche de sources journalistiques Clin d'œil. --Jean-Christophe BENOIST (d) 1 novembre 2011 à 18:48 (CET)
Bon OK, j'aurais du me taire. MerciMichael Boutboul (d) 1 novembre 2011 à 20:31 (CET) Clin d'œil

J'ai refondu le paragraphe, pour essayer de répondre aux différentes critiques. N'hésitez pas à compléter, commenter etc.. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 2 novembre 2011 à 22:46 (CET)

Merci d'avoir corrigé pour Reeves (ne possédant pas cette source, j'avais essayé de reproduire ce qui était dit précédemment). Mais du coup, je ne comprends pas trop la position de Reeves : cela veut dire quoi exactement "l'ensemble de l'univers" ? C'est un peu flou. Cela veut dire "l'ensemble de la matière" (jusqu'à l'horizon cosmologique) ?, donc une position proche de Born (mais cela n'inclue pas le fond cosmologique), ou il veut parler de l'espace-temps ? Ou.. ? Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 3 novembre 2011 à 14:07 (CET)
Je pense que si on ne peut pas éclaircir la position de Reeves (quelqu'un a le bouquin ?), il faudra supprimer cette référence, car cette position, telle qu'elle est rapportée dans l'article, apporte plus de questions que de réponses. A propos, j'ai lu il y a longtemps dans une source que je ne retrouve pas, que le fond diffus cosmologique pouvait être interprété comme le rayonnement du corps noir de la matière noire (ce n'est évidemment pas une position qui a pignon sur rue, mais qui existe). Dans ce sens, on peut faire allusion au rayonnement de fond comme manifestation de la matière noire, qui serait la principale source de matière pour le principe de Mach. Et donc on relie le rayonnement de fond au principe de Mach. Est-ce que Reeves envisage cette hypothèse par hasard ? (cela m'étonnerais un peu tout de même) Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 3 novembre 2011 à 21:24 (CET)
Le paragraphe ne pose plus de problème théorique mais (parce qu'il y a toujours un mais) je le trouve beaucoup trop long et pas assez synthétique. Il me semble qu'il y a quatre passages en trop (bien que très intéressants) :

Cette notion d’espace absolu avait été critiquée par notamment par Leibniz et d’autres philosophes, mais restait un concept dominant vers la fin du XIXe siècle, d’autant que la découverte alors récente des ondes électromagnétiques par Maxwell semblait impliquer l’existence d’un éther luminifère qui constituait également un repère absolu. A cette époque, le physicien Ernst Mach essaye de nouveau d’apporter une critique de l’espace absolu, et postule le principe de Mach, selon lequel l’inertie des objets matériels est définie par rapport à un référentiel constitué par les masses distantes. Selon ce principe, dans un univers sans aucun objet matériel, l’espace absolu serait inobservable. On n’y sentirait donc aucune accélération ni force centrifuge, et le pendule n’y oscillerait pas selon un plan fixe. Si le principe de Mach est vrai, alors le référentiel d’oscillation du pendule serait le référentiel défini par la distribution de la matière de tout l’univers, et serait donc lié aux étoiles distantes, comme cela est observé.

Au début du XXe siècle, Albert Einstein élabore la théorie de la relativité, guidé en partie par le principe de Mach. Einstein espérait démontrer le principe de Mach à partir des équations de la théorie de la relativité générale. Mais des difficultés théoriques rendaient difficile la démonstration du principe de Mach par la relativité générale, et Einstein finit par y renoncer4. La théorie de la relativité semble alors en contradiction avec le pendule de Foucault : cette théorie postule qu’il n’existe aucun référentiel privilégié, et pourtant on constate que le pendule de Foucault privilégie un référentiel précis.

Cependant, la théorie de la relativité générale implique l’existence d’une entité, l’espace-temps, qui possède une réelle existence physique4, et qui existe indépendamment des masses, même si l’espace-temps est déformé et modelé par elles6. L’espace-temps permet donc de définir un référentiel galiléen par rapport auquel le pendule reste fixe6.

Actuellement, il n’existe pas de preuves que le référentiel du pendule est lié réellement aux masses distantes par le principe de Mach, ou à l’espace temps. Il existe pourtant une expérience qui permettrait d’apporter des éléments de preuve : la vérification de l’effet Lense-Thirring sur le pendule6. Cet effet prévoit que l’espace-temps est (très faiblement) entraîné par la rotation de la Terre, et que celle-ci imprime donc un faible mouvement de rotation à l’espace temps. Si le pendule est lié à l’espace-temps, comme le prévoit la relativité générale, on devrait observer une dérive du pendule par rapport aux étoiles de l’ordre de grandeur de l’effet Lense-Thirring, et dépendante de la latitude (contrairement à l'effet prédit par Mach). Mais cet effet n’est pas encore mesurable sur un pendule de Foucault par les technologies actuelles.

Ils auraient plus leur place dans un article sur les referentiels Galiléens. Je sais que ce que je demande est très frustrant mais l'article gagnerait en lisibilité. Cf.Conservez le sujet. Michael Boutboul (d) 3 novembre 2011 à 22:51 (CET)
En ce qui concerne le livre de Reeves si personne ne sait exactement ce qu'il y a dedans il vaut mieux supprimer la réference d'autant plus qu'elle ne semble pas apporter un nouvel éclairage par rapport aux autres réferences.Michael Boutboul (d) 3 novembre 2011 à 22:57 (CET)
Je respecte ton opinion, et il se peut que je ne me soit pas aperçu de la digression, s'il y en a une. Pour moi, ce qui est là, est le minimum minimorum pour comprendre la problématique du référentiel du pendule qui est un point très important du sujet, sinon on ne voit pas bien "où est le problème". Et la mise en contexte historique est de nature très "encyclopédique". Il y a certes la règle du "conserver le sujet", mais aussi la règle que chaque article devrait être auto-suffisant, et il n'est pas toujours facile de trouver le juste milieu entre les deux. Je pense que nous avons besoin d'avis tiers pour nous départager, et je me conformerais bien volontiers à un avis majoritaire. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (d) 4 novembre 2011 à 11:27 (CET)
Il n'y a que nous pous s'interesser au sujet ;-). J'ai plus l'impression de lire un blog (ce qui n'est pas péjoratif) qu'un article encyclopédique.Si quelqu'un veut bien donner son avis on serait ravis.Michael Boutboul (d) 4 novembre 2011 à 21:59 (CET)

Quelques pendules de Foucault dans le monde[modifier | modifier le code]

Le paragraphe sur le pendule installé au Musée des Arts et Métiers est faux : le pendule actuellement installé est une copie, suite à la chute du pendule de 1851. Je l'ai appris en me rendant au musée cette semaine, lors de la présentation du pendule faite par le musée. Le guide nous a montré le pendule original dans une vitrine. Je ne trouve pas de mention de ce fait sur le site du musée. J'ai trouvé seulement ce lien : http://www.lexpress.fr/actualite/sciences/le-pendule-de-foucault-perd-la-boule_888228.html. Mais l'original ne sera jamais réinstallé. Chestnut44 (d) 15 avril 2012 à 22:24 (CEST)

Illustration[modifier | modifier le code]

J'ai crée une vidéo sur Youtube pour donner une explication géométrique et vulgarisée. youtu.be/YhXLxc1hzxM Elle pourrrait servir d'illustration. — Le message qui précède, non signé, a été déposé par Al1 bernard (discuter).