Petite expérience de pensée

[rik 2]

Il faut également savoir que si on regarde un film de 1h30, on mettra toujours 1h30 à le visionner qu'on soit sur terre, sur Mars, sur une exo-planète ou dans une fusée (quelque soit sa vitesse par rapport à la Terre ou à Mars).
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[phys4]

Il faut également savoir que si on regarde un film de 1h30, on mettra toujours 1h30 à le visionner qu'on soit sur terre, sur Mars, sur une exo-planète ou dans une fusée (quelque soit sa vitesse par rapport à la Terre ou à Mars).

C'est totalement évident, si l'on dispose du support enregistré relu en local.

Pour une émission transmise entre deux objets, ce n'est plus le cas. C'était le sujet de base de cette discussion.

[rik 2]

Ben si le temps de visionnage du film est le même sur Terre et dans la fusée et s'ils commencent àregarder le film en même temps ils finiront de le voir aussi en même temps. Et même s'il est transmis depuis la fusée vers la Terre, il se terminera en même temps que celui qu'il visionne sur sa télé.

[curieuxdenature]

Bonjour rik 2

non, si le film dure 1 heure pour celui qui se trouve dans le vaisseau alors avec un gamma de 10 il durera 10 heures pour celui qui le visionne depuis la Terre.
C'est seulement quand il sera de retour sur Terre qu'on visionnera un film d'une heure, ce sont deux référentiels différents.

[rik 2]

Bonjour curieux de nature! C'est pas croyable ce que tu me dis là! Et le cosmonaute combien de temps mettra-t-il pour regarder le film diffusé depuis la Terre?

[phys4]

Ben si le temps de visionnage du film est le même sur Terre et dans la fusée et s'ils commencent à regarder le film en même temps ils finiront de le voir aussi en même temps.

C'est la notion de même temps qui ne colle pas , ils mettront une durée identique dans leur temps propre, chacun le sien. La notion de simultanéité n'existant pas, le début et la fin en même temps ne veut rien dire.

[phys4]

Bonjour curieux de nature! C'est pas croyable ce que tu me dis là! Et le cosmonaute combien de temps mettra-t-il pour regarder le film diffusé depuis la Terre?

S'il s'éloigne, le film passera au ralenti et il faudra plus de temps.
S'il se rapproche, il passera en accéléré et il lui faudra moins de temps pour regarder le film.

Sans relativité avec une vitesse de transmission limitée, c'est déjà vrai. Donc facile à comprendre, non ?

[rik 2]

Ben ça doit poser de sacrés problèmes avec les engins spatiaux, même si le décalage doit être faible.

[Juzo]

Bonjour je vous propose plus simplement l'expérience de pensée suivante : un trou de ver dont une extrémité se trouve sur Terre, et l'autre extrémité dans le vaisseau du cosmonaute qui fait un aller-retour presque à la vitesse de la lumière (l'extrémité se trouve donc entraînée avec le vaisseau).
Cette situation est proposé dans 'l'univers élégant', livre dont j'ai oublié le nom de l'auteur.
Selon lui le cosmonaute et un terrien pourront discuter tranquillement à travers le trou de ver pendant le voyage du cosmonaute.
Et en traversant le trou de ver après le retour du vaisseau, le terrien pourra voyager dans le futur, et le cosmonaute dans le passé ! Néanmoins il est impossible de revenir avant le départ du vaisseau.
Je dis peut-être de grosses bêtises, je chercherai ce passage pour le vérifier.

[phys4]

Ben ça doit poser de sacrés problèmes avec les engins spatiaux, même si le décalage doit être faible.

Plus l'objet à explorer est loin, et plus le robot envoyé doit être autonome.
Guider un robot sur la Lune c'est très simple, son temps de réponse est de 2 secondes, sur Mars il faut jusqu'à 20 minutes pour que le robot réponde. Prière de conduire doucement.

[Gilgamesh]

Ben ça doit poser de sacrés problèmes avec les engins spatiaux, même si le décalage doit être faible.

Le seul problème concret que ça pose c'est le temps de trajet du signal pour les sondes, comme indiqué par phys4. Cela oblige à automatiser par exemple toute les phases de rentrées atmosphériques et de posé sur des corps lointains (Huygens, Curiosity, Philae...).

Par contre le décalage relativiste des durées est tout à fait négligeable (faible vitesse, faible champs de gravité), et à ma connaissance il ne nécessite aucune correction.

[rik 2]

S'il s'éloigne, le film passera au ralenti et il faudra plus de temps.
S'il se rapproche, il passera en accéléré et il lui faudra moins de temps pour regarder le film.

Je ne savais pas que la variation du temps était en jeu dans l'effet Doppler. Je n'avais pas appris ça à l'école, merci de cet éclairage!

[Deedee81]

Salut,

Je ne savais pas que la variation du temps était en jeu dans l'effet Doppler. Je n'avais pas appris ça à l'école, merci de cet éclairage!

C'est facile à voir en fait. Regarde la manière dont on calcule l'effet Doppler classique sur la fréquence.
Imagine maintenant un signal constitué d'impulsions, calées sur une horloge (ou un film). Le calcul Doppler s'y applique parfaitement.

J'appelle cela dilatation/contraction apparente du temps, par opposition à la dilatation du temps relativiste.
Bien que la distinction soit en fait quelque peu artificielle. Mais c'est pour indiquer qu'avec le Doppler classique y a pas de paradoxe des jumeaux tandis qu'avec la dilatation du temps relativiste si.

[rik 2]

Si je comprends bien, la variation du temps serait apparente dans l'effet Doppler et réelle dans l'effet relativiste. Étonnant, non?!

[phys4]

Il faudrait plutôt dire :

la variation du temps est apparente dans l'effet Doppler classique
elle devient réelle dans l'effet Doppler relativiste.

[rik 2]

C'est ce que j'ai dit, mais pas grave! ce n'est qu'une question de termes.
Cela dit, dans les deux cas le temps propre est invariant et le temps "impropre"*, apparent, est variable. Alors qu'est-ce qui différencie ces deux effets?
* d'aucuns préfère le vocable temps-coordonnée, terme que je trouve inapproprié.

[invite06459106]

C'est ce que j'ai dit, mais pas grave! ce n'est qu'une question de termes.

Ben non, contrairement à Phys4, tu as employé le conditionnel (serait), ça change tout.

* d'aucuns préfère le vocable temps-coordonnée, terme que je trouve inapproprié.

Pourtant "impropre" est le plus inapproprié...

[rik 2]

Ben non! Impropre est très approprié puisqu'il s'oppose au temps propre. Il y ainsi un temps propre, un temps vrai mesuré dans son propre référentiel et un temps impropre, un temps apparent, mesuré à partir d'un autre référentiel.

[Deedee81]

Étonnant, non?!

Pas si étonnant que ça puisque le temps est absolu en physique non relativiste. Donc toute variation du temps ne peut être qu'apparente.
Tandis qu'avec un espace-temps de Minkowski, où le temps n'est plus absolu, d'autres effets viennent s'ajouter.

Et attention, "apparent" ne veut pas dire "non réel". Le mot réel est souvent à proscrire d'ailleurs en physique. Trop trompeur (car polysémique).
Ici "apparent" est à rapprocher de "illusion d'optique", comme les mirages (et à nouveau "illusion" ne veut pas dire "irréel" et ce n'est pas synonyme de "hallucination", un mirage dans le désert peut te provoquer un vilain coup de soleil si tu ne fais pas gaffe !!!).
Tandis que la dilatation du temps relativiste existerait encore même en l'absence de lumière ou d'ondes. C'est une conséquence de la géométrie de l'espace-temps (= le fait qu'il y ait une vitesse finie invariante par changement de référentiel).

[invite06459106]

Ben non!

C'est ta façon (fausse) de voir le truc, cela n'en fait pas un argument fondé.

Il y ainsi un temps propre, un temps vrai mesuré dans son propre référentiel et un temps impropre, un temps apparent, mesuré à partir d'un autre référentiel.

C'est parce que tu crois que un temps-propre se confond avec "le temps du référentiel" (les "" parce que un peu pourri d'écrire ça..mais pour la suite, pas très important) alors que "le temps du référentiel" est le temps-coordonnée...en rapport à mon référentiel (mon bureau, le temps indiqué par l'horloge située sur le mur est un temps-coordonnée, étonnant non?).

Le temps-propre est uniquement lié à "l'objet physique", l'observateur par ex, ce temps est invariant, donc quelque soit le référentiel considéré.
On peut construire plein de référentiels ( donc locaux, puisque la théorie c'est la RG, la RR n'étant qu'une idéalisation) où "l'objet" est considéré immobile, et les temps mesurés peuvent être différents (en rapport aux repères choisit).

Dit encore autrement, on peut construire pleins de référentiels liés à cet "objet" et tels que le temps en rapport à ces référentiels soit le temps propre de l'objet, le fait de pouvoir faire cette construction montre bien que ta façon de voir est fausse.

De plus, une des façons de définir ces référentiels est que le 4-vecteur vitesse de "l'objet" y ait une norme de 1. (Pour souligner la différence entre le 4-vecteur vitesse ( qui lui dépend du référentiel), et la 4-vitesse, qui n'en dépend pas : elles peuvent différer par leur norme, qui est le facteur gamma).

Et cela rejoint assez correctement (àmha) la définition disant que le temps-propre (tau en fait, parce que même temps-propre peut amener confusion) est la paramétrisation de cette trajectoire telle que le 4-vecteur vitesse ait une norme de 1.

L'avantage, c'est que les repères et les référentiels...bah on en parle pas, ils ne sont plus indispensables.

Comme quoi on peut avoir tau ( des temps-propre) et s'en servir sans ces deux trucs, et toi tu fais comment si on t'interdit d'utiliser "référentiels, repères"...?

Bref, tout ce laïus n'est pas pour toi, je sais que tu ne vas pas lire et essayer de "comprendre" (tu ne l'a jamais fais jusqu'ici, pourquoi cela changerait?), mais pour d'autres lecteurs intéressés, et surtout pour être repris si j'ai dit des conneries ( c'est possible, mais je ne pense franchement pas que cela soit le cas).

[Nicophil]

De plus, une des façons de définir ces référentiels est que le 4-vecteur vitesse de "l'objet" y ait une norme de 1. (Pour souligner la différence entre le 4-vecteur vitesse ( qui lui dépend du référentiel), et la 4-vitesse, qui n'en dépend pas : elles peuvent différer par leur norme, qui est le facteur gamma).

Pas compris ça...

[curieuxdenature]

Bonjour curieux de nature! C'est pas croyable ce que tu me dis là! Et le cosmonaute combien de temps mettra-t-il pour regarder le film diffusé depuis la Terre?

Bonjour rik 2

étant donné que c'est une expérience de pensée puisqu'on n'a jamais réalisé un tel voyage, il faut l'extrapoler à partir des résultats expérimentaux.
Ceux ci nous prouvent que les particules élémentaires qui atteignent ces vitesses relativistes se désintègrent après un temps nettement supérieur à leur temps de repos et que le facteur de ralentissement est conforme à ce que dit la théorie.
C'est une preuve directe du ralentissement de leur horloge interne.
On ne va pas toutes les énumérer mais au final, depuis un siècle elles disent toutes que c'est ainsi que ça se passe.

Pour la seconde partie de ton message, c'est aussi 'incroyable', dans son vaisseau, le cosmonaute verra la même chose que le sédentaire, un film ralenti du facteur gamma correspondant à la vitesse apparente d'une Terre qui s'éloigne de lui à la même vitesse.
Le phénomène est réciproque, mais c'est seulement quand le cosmonaute revient au point de départ que les choses changent, c'est lui qui s’arrête, c'est lui qui ré-accélère en sens inverse et qui re-ralenti pour rejoindre le référentiel terrestre.
La dissymétrie de sa situation globale par rapport à la Terre change bien des choses.

[invite06459106]

C'est juste pour différencier ce qui est invariant, des composantes qui elles sont arbitraires.
Donc la norme est constante le long de la "trajectoire"*.
On prend la norme de la 4-vitesse c=1 (pour un truc "immobile"(c,0,0,0))-> gamma== d(ct)/dτ = c.

*La 4-vitesse est le 4-vecteur tangent à la trajectoire 4D paramétrée par tau.
Bref, la différence entre les propriétés invariantes et ce que l'on tire des coordonnées ( le temps- coordonné, et pas impropre...).
Edit: Réponse à Nicophil bien sûr

[rik 2]

Bonjour curieuxdenature! Grosso modo tu me dis que la situation est à la fois réciproque et pas réciproque. Étonnant, non?!

[invite06459106]

Il n'a pas dit cela, un peu de concentration quand tu lis une réponse serait pas mal....
Une petite aide, je mets en gras souligné le mot que tu n'as pas lu/compris:

La dissymétrie

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[rik 2]

T'inquiète! J'ai bien lu: curieuxdenature dit que la situation est à la fois réciproque et asymétrique (non réciproque).

[Deedee81]

T'inquiète! J'ai bien lu: curieuxdenature dit que la situation est à la fois réciproque et asymétrique (non réciproque).

La dilatation du temps est réciproque, mais pas la situation à laquelle elle s'applique.

Un bon exemple est celui des muons atmosphériques qui est de plus la preuve expérimentale de la dilatation du temps la plus ancienne et la plus connue.
La dissymétrie est nettement moins flagrante que dans la situation de Langevin. Et c'est un bon exercice (que je laisse à ta sagacité ) de réfléchir : où est la dissymétrie ?

[rik 2]

Ben si tu réfléchis correctement tu verras qu'il n'y a pas de dissymétrie.

[invite06459106]

Ben si tu réfléchis correctement tu verras qu'il n'y a pas de dissymétrie.

...et c'est toi qui dit ça....encore un argument fondé.
Bon, de toute façon des lecteurs tombant sur ce fil ont largement de quoi se faire une opinion, donc je sors puisque cela ne sert à rien (et tu mériterais que Deedee...ou un autre modo lisant le fil, se fâche tout vert).
Bye.

[invite06459106]

Trop tard pour l'edit.
De plus, le fil ayant eu réponse, peut-être qu'un coup de clé éviterait de continuer encore et encore la physique selon Rik2...c'est à dire du gros nawak.