[Dossier] La relativité: principes fondamentaux

[franckpiton]

Pourquoi t'en prendre juste à Einstein ? Pour faire bien ? Pour que l'on te réponde ?

Apparemment, cela fonctionne plutôt bien, au moins autant que la RG.

[bongo1981]

@bongo1981,

Il me semble qu'il va de soi que si je dis, "le temps n'est qu'une mesure du mouvement", il n'est pas possible alors de soulever la question à savoir lequel des deux viendrait en premier.

Non plus, je ne pense pas nécessaire de discuter des fondements des découvertes de Lorentz et de Poincaré puisqu'elles ont été bien explicitement démontrées par plusieurs.

Ok, ça devient raisonnable.

Donc, il ne me reste que les interprétations faites par Einstein pour justifier mes commentaires précédents. Expliquez-moi alors comment je pourrais simplement remettre en question quoique ce soit dans la RG si j'accepte béatement l'existence d'une 4ème dimension nommée ‘‘espace-temps’’ !

Dans ce cas il faut expliquer comment on admet la validité des transofmrations de Lorentz, sans admettre l'existence de l'espace-temps ?
Je rappelle que c'est Minkowski (ancien professeur d'Einstein qui l'a introduit en premier).

Enfin, je pense qu'il n'est pas utile de discuter avec quelqu'un qui considère correct et acceptable, de prendre les travaux des autres et en faire les bases d'une présentation scientifique sans mentionner leurs noms et leurs contributions précises.

Il n'y avait pas d'internet à l'époque... Einstein n'était pas au courant de toutes les idées de l'époque. Je rappelle qu'il était ingénieur de 3ème classe au bureau des brevets de Berne.

Je pense qu'il est raisonnable de pouvoir polémiquer sur l'attribution de la paternité de la théorie de la relativité restreinte, puisque Lorentz est Poincaré était sur la piste.
- Je rappelle que Lorentz avait découvert ses transformations parce qu'il voulait trouvé des transformations laissant invariantes les équations de Maxwell, cependant il n'est pas allé plus loin que cela, il a interprété la vitesse comme une vitesse dans l'éther, donc une vitesse absolue.
- Quant à Poincaré, je ne connais pas exactement sa contribution dans la relativité, cependant il n'a pas su remettre en cause l'espace et le temps absolu newtonien.

Quant à la relativité générale, Einstein était le seul contributeur.

Si par contre je notais un changement d’attitude, je serais heureux de pouvoir discuter.

[pioux]

Bonjour à tous,

Loin de moi l'envie de relancer le debat, mais ne serait-on pas en train de flirter aux abords de la frontière entre philosophie et physique ?
Je ne pense pas que l'un ou l'autre puisse être convaincu par ce qui a été échangé, étant donné que vous ne parlez pas vraiment la même "langue".

Ceci dit, je me permet de remercier Bongo, Bap et Buck (j'en oublie certainement), pour vos interventions toutes plus intéressantes les unes que les autres.
Mes connaissances en la matière (arf) se limitent aux quelques ouvrages ou articles internet que j'ai pu lire, mais je pense avoir compris beaucoup de choses en lisant vos échanges.

Je pense que ce domaine de la physique n'en finira jamais de me fasciner...

[bongo1981]

Loin de moi l'envie de relancer le debat, mais ne serait-on pas en train de flirter aux abords de la frontière entre philosophie et physique ?

Je dirai que le rôle des sciences est de repousser le domaine de la philosophie, et trouver des réponses à des questions que l'on pensait sans réponse, ou du moins hors du champ d'investigation de la connaissance humaine.

[pioux]

Tout a fait d'accord, Bongo

Trebor, Il ne faut pas oublier que nous ne sommes pas "câblés" pour interpréter notre environnement tel qu'il est réellement. Ça nous dépasse ! C'est pour cela que l'on a inventé des outils. (comme les maths)

Je dis ca par rapport a tes interventions:

La 4ème dimension d'Einstein, c'est de la bêtise. Déjà, quand on parle des 3 dimensions cartésiennes, il ne s'agit que d'un concept pour instrumentaliser l'espace et y accrocher les mathématiques.

L'univers ne découle pas des mathématiques, n'est pas le résultat d'une détermination prouvable, trouvable qui aurait préséance sur lui et qui lui obéirait. L’univers est la réalité et aucune réalité ne le précède jusqu’à nouvel ordre.

La vision multi-dimensionnelle (qu'il y en ai 3,4 ou 10) dont il est question la, n'est qu'une représentation ou une modélisation (comme tu veux), qui nous permet d'interpréter notre monde. De la même façon que l'on fait un schéma pour aider a comprendre un concept.
Pour moi essayer d'imaginer le monde tel qu'il est réellement n'est pas a notre portée, nous sommes obligés de schématiser cela avec des formes que nous pouvons (savons) gérer.

Lorsque tu étais a l'école, tu te souviens qu'on t'apprenait a transformer un problème de la vie réelle (la fameuse baignoire qui se rempli par exemple), en une équation afin de pouvoir le résoudre plus facilement avec des outils mathématiques ?
Et bien la c'est exactement pareil. (sauf que le problème est un poil plus compliqué je te l'accorde)

Bon je sais pas si j'ai réussi a faire passer ce que je voulais dire , en gros je dis pas que tu as tort ou que tu as raison, mais juste que peut-être vous parlez pas tout a fait de la même chose. L'un du problème, l'autre de l'équation...

En ce qui concerne la RE, j'avoue que je ne connais pas suffisamment pour juger, donc je ne vais pas débattre.

[naif]

Il y a un détail qui me tracasse dans le coup du photon pour qui le temps ne passe pas puisqu'il va à la vitesse de la lumière : il réussit quand même à être créé, à voyager et à être annihilé, ce qui veut dire qu'il a une durée de vie, donc d'une manière ou d'une autre le temps doit passer pour lui, non ? Pitié, expliquez moi ce qui m'échappe !!!

[bongo1981]

Il y a un détail qui me tracasse dans le coup du photon pour qui le temps ne passe pas puisqu'il va à la vitesse de la lumière : il réussit quand même à être créé, à voyager et à être annihilé, ce qui veut dire qu'il a une durée de vie, donc d'une manière ou d'une autre le temps doit passer pour lui, non ? Pitié, expliquez moi ce qui m'échappe !!!

Ok, on décompose :

Imagine qu'une particule est émise au point A, et est absorbé au point B, disons qu'il y a 1 mètre entre les deux points.

Cas 1 : cette particule voyage à la vitesse v très inférieure à c. En combien de temps la particule arrive en B ?
Réponse : T = AB / v

Si tu es hyper pointilleux, tu dirais que c'est vrai seulement dans le référentiel du laboratoire, immobile par rapport au point A et au point B.
Mais qu'en est-il du temps perçu par la particule ? Et bien... c'est un tout petit moins que T (dilatation relativiste des durées).

Maintenant augmentons v pour se rapprocher de c.
Dans le référentiel du laboratoire, la durée du voyage est toujours : T = AB / v (attention ce n'est pas le même T puisque v est plus grand).
Pour la particule le temps est bien inférieur à T.

Lorsque v tend vers c, le temps ne s'écoule plus pour la particule.

Là si tu ne comprends pas, c'est le concept de dilatation relativiste des durées, et je t'invite à lire le dossier. Et si tu as toujours des questions, on y répondra.

[passant]

Lorsque v tend vers c, le temps ne s'écoule plus pour la particule.

Dans la relation des 3 termes que devient l'espace alors lorsque la vitesse tend vers c et que le temps tend vers 0 ?

[bongo1981]

Lorsque v tend vers c, le temps ne s'écoule plus pour la particule.

Dans la relation des 3 termes que devient l'espace alors lorsque la vitesse tend vers c et que le temps tend vers 0 ?

Le temps, est dilaté, la durée tend vers l'infini plutôt... une seconde dans le référentiel en mouvement vaut une infinité de seconde dans le référentiel du laboratoire.
De même, l'espace subit une contraction, 1 mètre dans le référentiel du laboratoire vaut quelque chose de plus petit. Pour un photon, l'espace séparant deux points A et B, vaut 0.

[passant]

la durée tend vers l'infini plutôt...

La durée ne devient-elle pas espace alors, un espace temporel, différent de celui séparant deux points...

[bongo1981]

La durée ne devient-elle pas espace alors, un espace temporel, différent de celui séparant deux points...

Euh... il me faut un décodeur, je ne comprends pas du tout la phrase...

[Al Tarf]

Passant, non, pas du tout, pour l'observateur, ce qu'il voit, c'est que le temps s'étire tant qu'il ne "passe" plus et que les objets observés s'"immobilisent" : un vaisseau par exemple....tout est figé, contenant et contenu !

Inversement dans le référentiel du vaisseau, son temps et son vaisseau continuent d'évoluer et de se déplacer normalement.

Mais s'il devient observateur à son tour, alors nous aussi nous lui apparaissons figés !

Donc, la durée ne devient pas espace ?...

[passant]

Le temps, est dilaté, la durée tend vers l'infini

Cependant, qu'est la durée dans le temps. La durée est-ce celle du passé, du présent, du futur ?

[Zoharion]

On reprend depuis le début.

Il n'y a pas de temps absolu. Tu ne peux pas dire qu'en tout point de l'espace il y a exactement le même passage du temps. En fait, la vitesse d'écoulement locale du temps dépend d'un seul paramètre la vitesse de l'objet. Pour imager un peu les choses, plus tu te rapproches de la vitesse de la lumière moins le temps passe (jusqu'à ne plus passer) et, inversement, un objet complètement immobile verrait le temps défiler à très grande vitesse. C'est un peu comme s'il y avait un équilibre entre vitesse du passage du temps et célérité de l'objet. D'autre part, plus on gagne en vitesse plus on a d'inertie, ce qui correspond à une perte de liberté dans ses options de déplacements. C'est donc un équilibre entre liberté d'action et vitesse (plus le temps passe vite plus on peut faire de chose par rapport à quelque chose qui a un temps plus lent).

D'ailleurs, un exemple assez simple et facile à vérifier est de mesurer le passage du temps au rez de chaussée d'un gratte-ciel et aussi à son dernier étage. On note un décalage entre les deux chronos après une année. Le temps est passé plus lentement au dernier étage car la vitesse due à la rotation de la planète est un peu plus importante.

Remarque : Que le temps passe plus lentement dans un endroit que dans un autre, cela ne veut pas dire qu'il y a plus de secondes mais que les secondes durent plus longtemps relativement à un autre endroit. Imaginons deux personnes vivants avec un passage du temps très différent dans une même pièce. Celui subissant un écoulement lent verrait non-seulement l'autre personne agir à une vitesse sur-humaine mais aussi vieillir sous ses yeux tandis que l'autre verrait la première se mouvoir à une vitesse d'escargot, limite statufié.

Si on va jusqu'au bout de la logique de physique relativiste, les distances aussi changent en fonction de la vitesse. A partir de 11% de la vitesse de la lumière, les dimensions spatiales s''étirent. Et un humain à cette vitesse mourrait car son corps serait bien trop étiré.

[adagio]

En fait, la vitesse d'écoulement locale du temps dépend d'un seul paramètre la vitesse de l'objet

Et de la courbure de l'espace-temps d'apres la RG.

D'ailleurs, un exemple assez simple et facile à vérifier est de mesurer le passage du temps au rez de chaussée d'un gratte-ciel et aussi à son dernier étage. On note un décalage entre les deux chronos après une année. Le temps est passé plus lentement au dernier étage car la vitesse due à la rotation de la planète est un peu plus importante.

C'est surtout l'effet de la RG, qui joue ici, l'espace est moins courbé en altitude.

Si on va jusqu'au bout de la logique de physique relativiste, les distances aussi changent en fonction de la vitesse. A partir de 11% de la vitesse de la lumière, les dimensions spatiales s''étirent. Et un humain à cette vitesse mourrait car son corps serait bien trop étiré.

Les distances se contratent, et c'est pour un observateur exterieur. Un corps humain a 11% de la vitesse de la lumiere ne subit de son point de vue aucune modification.

[passant]

On note un décalage entre les deux chronos après une année. Le temps est passé plus lentement au dernier étage car la vitesse due à la rotation de la planète est un peu plus importante.

Une mesure différente du temps de la rotation de la Terre à des altitudes différentes certes, mais que veut dire cette différence quant à l'unité de la rotation du globe terrestre...

[bongo1981]

Cependant, qu'est la durée dans le temps. La durée est-ce celle du passé, du présent, du futur ?

Je me demande si tu ne le fais pas exprès, à force de chercher des tournures très littéraires, il ne faut pas oublier ce que l’on veut exprimer, et je ne suis pas sûr que tu comprennes toi-mêmes les questions que tu poses…

Il n'y a pas de temps absolu. Tu ne peux pas dire qu'en tout point de l'espace il y a exactement le même passage du temps. En fait, la vitesse d'écoulement locale du temps dépend d'un seul paramètre la vitesse de l'objet.

Ca dépend du champ de gravitation. La vitesse de l’objet est une notion relative, et n’a pas d’influence sur l’écoulement du temps.

Pour imager un peu les choses, plus tu te rapproches de la vitesse de la lumière moins le temps passe (jusqu'à ne plus passer) et, inversement, un objet complètement immobile verrait le temps défiler à très grande vitesse.

Pas d’accord parce que le principe de relativité n’est plus respecté. Le temps passe toujours à la même vitesse. Quand tu compares ton temps avec celui d’un autre référentiel, tu vas vois que le temps passe moins vite dans le référentiel en mouvement par rappor à toi. Cependant, la personne liée à l’autre référentiel verra exactement la même chose, le temps passer lentement chez toi.

C'est un peu comme s'il y avait un équilibre entre vitesse du passage du temps et célérité de l'objet. D'autre part, plus on gagne en vitesse plus on a d'inertie, ce qui correspond à une perte de liberté dans ses options de déplacements.

Attention aux paradoxes…

C'est donc un équilibre entre liberté d'action et vitesse (plus le temps passe vite plus on peut faire de chose par rapport à quelque chose qui a un temps plus lent).

D'ailleurs, un exemple assez simple et facile à vérifier est de mesurer le passage du temps au rez de chaussée d'un gratte-ciel et aussi à son dernier étage. On note un décalage entre les deux chronos après une année. Le temps est passé plus lentement au dernier étage car la vitesse due à la rotation de la planète est un peu plus importante.

Non c’est le contraire, le temps est passé plus vite en haut qu’en bas (le champ de gravitation est plus fort en bas, donc ralentit le temps de manière plus importante qu’en haut).

Remarque : Que le temps passe plus lentement dans un endroit que dans un autre, cela ne veut pas dire qu'il y a plus de secondes mais que les secondes durent plus longtemps relativement à un autre endroit. Imaginons deux personnes vivants avec un passage du temps très différent dans une même pièce. Celui subissant un écoulement lent verrait non-seulement l'autre personne agir à une vitesse sur-humaine mais aussi vieillir sous ses yeux tandis que l'autre verrait la première se mouvoir à une vitesse d'escargot, limite statufié.

Si on va jusqu'au bout de la logique de physique relativiste, les distances aussi changent en fonction de la vitesse. A partir de 11% de la vitesse de la lumière, les dimensions spatiales s''étirent. Et un humain à cette vitesse mourrait car son corps serait bien trop étiré.

Au contraire, les longueurs se contractent. Pour un photon émis de A vers B, puis lui le temps est figé, donc il voit son trajet instantanément, or… pour lui la distance AB est nulle, ce qui reste cohérent.

La vitesse n’a aucune influence sur le corps humain…

+1 pour adagio

[bongo1981]

Une mesure différente du temps de la rotation de la Terre à des altitudes différentes certes, mais que veut dire cette différence quant à l'unité de la rotation du globe terrestre...

T'es sûr qu'il ne manque pas un verbe dans ta phrase ?

[buck]

Une mesure différente du temps de la rotation de la Terre à des altitudes différentes certes, mais que veut dire cette différence quant à l'unité de la rotation du globe terrestre...

T'es sûr qu'il ne manque pas un verbe dans ta phrase ?

A priori non, pour une fois la phrase tient a peu pres debout ;) et j'aime bien cette question ;)
En effet est ce qu'on n'a pas des soucis de continuite temporelle si en fonction du lieu ou on se trouve (et de notre vitesse relative) on n'a pas le meme temps qui se deroule

[bongo1981]

Une mesure différente du temps de la rotation de la Terre à des altitudes différentes certes, mais que veut dire cette différence quant à l'unité de la rotation du globe terrestre...

T'es sûr qu'il ne manque pas un verbe dans ta phrase ?

A priori non, pour une fois la phrase tient a peu pres debout et j'aime bien cette question
En effet est ce qu'on n'a pas des soucis de continuite temporelle si en fonction du lieu ou on se trouve (et de notre vitesse relative) on n'a pas le meme temps qui se deroule

Si tout à fait, c'est ce qu'illustre le paradoxe des jumeaux de Langevin.

[buck]

ok
Tiens si on fait tourner une (tres) longue barre, de maniere que la vitesse angulaire soit constante mais que la vitesse tangentielle en bout de barre soit relativiste mais pas l'autre bout. Que ce passe t'il ? Deformation du materiaux (en supposant que les autres effets genre frottement deformation due au moment angulaire negligeable) dans quel sens ? vieillissement ? le long de la barre ?

[passant]

Pour faire global.

Bongo, je maîtrise ma pensée. Il y a deux sortes de questions.

Des questions intuitives par rapport aux discussions puis des questions qui font le pont entre ce que je sais et les discussions. La question de la durée du passé,présent, futur est de la deuxième question.

Merci bongo de rétablir la chronométrie du gratte-ciel. En lisant Zoharion j'avais des doutes sur ce qu'il disait mais s'affirmant vis à vis de moi comme un exégète... silence de ma part.

Pour ma part il y a deux temps. Un temps physiologique et un temps mental. Le temps physiologique est mesurable différemment du temps mental. Ces deux temps accordés ou pas accompagnent le temps de vie de la personne.

[buck]

sauf que physiquement le temps physiologique ne sert a rien, et n'a aucune base etayee et etayable

[bongo1981]

ok
Tiens si on fait tourner une (tres) longue barre, de maniere que la vitesse angulaire soit constante mais que la vitesse tangentielle en bout de barre soit relativiste mais pas l'autre bout.

Ok on prend un exemple concret.
On prend une barre de longueur L = 100 km par exemple.
On fait tourner la barre à la vitesse angulaire de 2000 tours par seconde.
On suppose que la barre est rigide ?

Que ce passe t'il ?

Si la barre est rigide, il ne se passe rien. Par contre si tu augmentes la vitesse angulaire... la barre va commencer à se déformer (vu du référentiel du laboratoire)

Deformation du materiaux (en supposant que les autres effets genre frottement deformation due au moment angulaire negligeable) dans quel sens ?

Est-ce que tu comptes la force centrifuge ?
Sinon la barre va s'incurver de telle sorte à minimiser la vitesse angulaire à l'extrémité la plus rapide.

vieillissement ? le long de la barre ?

Qu'est-ce que tu entends par vieillissement ?

[buck]

Oui suffisament rigide pour que les effets normaux (force centrifuge qui tord la barre) n'entrent pas ligne de compte
Pour le vieillissement: c'est le stress induit par le changement de metrique du a la vitesse relativiste, un point eloigne ira plus vite qu'un point plus bas, dc des effets differents entre ces 2 points