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Laboratoire gravitationnel

Prise en main

Changer d’expérience en quatre gestes

Pour essayer un autre scénario, suivez ces quatre étapes. Les réglages avancés restent disponibles dans « Corps et paramètres ».

  1. Mettre en pause

    Cliquez sur « Stop » avant de changer de scénario, sans effacer la simulation actuelle.

  2. Choisir une expérience

    Ouvrez « Scénarios / presets » avec le lanceur dédié. Le preset choisi charge uniquement le brouillon.

  3. Appliquer le scénario

    Utilisez « Appliquer et réinitialiser » pour valider le brouillon et créer une session à t = 0, en pause.

  4. Lancer la simulation

    Cliquez sur « Lecture » pour démarrer le scénario appliqué.

Simulation

État courant : Pause

Scénario simulé · 2 corpsNewtonien · Velocity VerletBrouillon · synchronisé

Le brouillon correspond déjà au scénario actuellement simulé.

Comprendre les trois états
Brouillon
Configuration modifiable. Ses changements n’affectent pas la scène tant qu’ils ne sont pas appliqués.
Scénario appliqué
Conditions initiales validées et immuables utilisées pour créer la session courante.
Simulation active
Évolution temporelle du scénario appliqué. Elle peut être en lecture, en pause ou arrêtée par une sécurité.
Comprendre les commandes
Lecture
Démarre ou reprend la session à partir de son état physique courant.
Stop
Met la session en pause sans déplacer les corps ni réinitialiser le temps.
Appliquer et réinitialiser
Valide le brouillon puis, en cas de succès, crée une nouvelle session à t = 0 et en pause.
Réinitialiser la physique
Restaure à t = 0 les conditions initiales du scénario déjà appliqué, sans appliquer le brouillon.

Caméra et visualisations

Ces réglages changent uniquement la vue, jamais la simulation.

Comparaison des modèles

Disponible pour une expérience 1PN compatible.

Caméra
Affichage des astres

Mode actuel : rayons amplifiés · physique inchangée.

Comprendre les tailles

À l’échelle, le rayon affiché est strictement proportionnel au rayon physique. Amplifié, seul le rayon visuel change pour garder les petits corps visibles et sélectionnables : aucune donnée physique, collision ou trajectoire n’est modifiée.

Trajectoires
Comprendre les trajectoires

Les lignes mémorisent un historique borné de positions déjà simulées. Elles n’anticipent pas le mouvement futur et n’interviennent jamais dans le calcul physique.

Grille d’influence newtonienne
Comprendre cette grille qualitative

La grille d’influence newtonienne est une visualisation qualitative, amplifiée et régularisée, du champ produit par les corps. Elle ne mesure pas une grandeur physique et ne représente aucune courbure réelle de l’espace-temps ; elle n’agit pas sur la simulation.

Champ gravitationnel
Comprendre les vecteurs

Les flèches donnent la direction du champ gravitationnel newtonien combiné. Leur taille et leur couleur représentent une intensité relative comprimée, pas une valeur absolue à mesurer sur la scène.

Diagnostics scientifiquesEn pause · Domaine recommandé
Comprendre les diagnostics
Énergie totale
Somme des énergies cinétiques et potentielles newtoniennes. Elle n’est pas utilisée comme invariant de conservation en 1PN, dont l’invariant dédié n’est pas encore spécifié.
Dérive énergétique
Écart relatif entre l’énergie newtonienne courante et initiale. Elle surveille le chemin Newtonien et reste volontairement indisponible en 1PN.
Moment cinétique
En Newtonien, sa norme peut surveiller un système isolé ; un corps fixe impose une contrainte externe. En 1PN, elle n’est pas affichée comme invariant : les invariants conservatifs 1PN n’ont pas encore été spécifiés dans la convention harmonique du moteur.
Pas physique
Durée simulée avancée par chaque sous-pas de l’intégrateur actif : Velocity Verlet en Newtonien ou RK4 fixe en 1PN.
Pas recommandé
Estimation issue des échelles dynamiques et du profil de précision. C’est une recommandation numérique, pas une garantie universelle d’erreur.
β (bêta)
Rapport caractéristique v/c. Plus β est petit, plus l’approximation de vitesses non relativistes est cohérente.
χ paire
Mesure sans dimension de la compacité gravitationnelle entre deux corps, à partir de leur masse et de leur séparation.
χ propre
Compacité sans dimension d’un corps à partir de sa masse et de son rayon physique. Elle est inconnue pour un rayon nul.
ψ local
Indicateur sans dimension de l’intensité du potentiel gravitationnel newtonien subi localement.
Domaine recommandé
Synthèse de β, χ paire, χ propre et ψ selon les seuils pédagogiques du laboratoire. Elle situe le scénario vis-à-vis des hypothèses de faible champ et de vitesses non relativistes utilisées pour Newtonien et 1PN, sans prouver leur précision.

État de la simulation

État
En pause
Temps simulé
0.000 j (0.000e+0 s)
Profil
Équilibré
Modèle
Newtonien
Intégrateur
Velocity Verlet

Conservation

Énergie totale
-4.41020e+39 J
Dérive énergétique relative
0.000e+0
Norme du moment cinétique
2.80185e+45 kg·m²·s⁻¹

Intégration

Pas physique fixe
9.745534e+2 s
Pas recommandé
1.588275e+3 s

Validité du modèle

β maximal · binary-a / binary-b
3.141803e-4 · vitesse relative de la paire
χ paire · binary-a / binary-b
9.870927e-8
χ propre · binary-a
2.122567e-6
ψ local · binary-a
4.935464e-8
Synthèse
Domaine recommandé

Les seuils β sont une politique pédagogique fondée sur l’ordre attendu des corrections en β², et non une garantie universelle d’erreur.

Aucun arrêt de sûreté. Le moteur ne fusionne pas les corps et n’applique aucun adoucissement gravitationnel.

Calculs internes en unités SI. Le mode de taille visuelle des astres ne sert jamais à la détection physique. La télémétrie est échantillonnée dans la boucle avec une publication périodique à 5 Hz, complétée par les actions et arrêts urgents.

Un résultat mesuré

La précession relativiste Soleil–Mercure est retrouvée à environ 42,98″/siècle. Newtonien et 1PN utilisent tous deux RK4 pour cette comparaison : mêmes conditions initiales, même pas, contrôle newtonien et étude de convergence.

Du calcul à l’image

Physique pure, intégrateurs, validation, sessions et rendu sont séparés. Le noyau N-corps calcule en Float64 et en SI ; Vitest vérifie les références analytiques et le déterminisme des cas testés. Next.js, React et TypeScript portent l’interface, Three.js et React Three Fiber les scènes interactives.

Modèles délimités

Le Newtonien simule 1–16 corps avec Velocity Verlet. EIH 1PN reste limité au champ faible et aux vitesses non relativistes. Collisions et rencontres non résolues arrêtent la simulation.