Temps propre

[invite5e279b10]

Dans une discussion il est écrit "une horloge ne mesure jamais autre chose que l'écoulement de son temps propre."
Qu'est-ce que le temps propre?

[phys4]

Pour moi c'est le temps à l'endroit où elle se trouve et pour tous les objets voisins qui l'accompagne.

Si vous prenez une horloge très précise stable sut Terre à l'altitude zéro elle marquera ce que l'on appelle le temps atomique.

Au sommet d'une montagne ou dans un avion, elle comptera toujours son temps propre, ce ne sera plus l'échelle de temps atomique.

[invite5e279b10]

Au sommet d'une montagne ou dans un avion, elle comptera toujours son temps propre, ce ne sera plus l'échelle de temps atomique.

en est-il de même pour la longueur propre?

[phys4]

Oui absolument, si vous appelez longueur propre celle d'un étalon de longueur que vous emportez avec vous, il aura toujours la même longueur mesuré avec votre meilleur interféromètre.

Pour un observateur éloigné, qui essaie de mesurer cet étalon de longueur qui ne se trouve pas immobile dans son laboratoire, il pourra trouver une longueur différente.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5e279b10]

Oui absolument, si vous appelez longueur propre celle d'un étalon de longueur que vous emportez avec vous, il aura toujours la même longueur mesuré avec votre meilleur interféromètre.

Je ne changerais pas de taille alors! me voilà rassuré. Mais pourquoi ma montre changerait-elle de temps?

[phys4]

Je ne changerais pas de taille alors! me voilà rassuré. Mais pourquoi ma montre changerait-elle de temps?

C'est une compréhension inversée : nous avons pris le cas du temps puis vous avait demandé si c'était pareil pour les longueurs :
Réponse oui, c'est pareil pour les longueurs.
Comment pouvez vous interpréter cela en disant que ma taille ne changera pas alors que ma montre changera.

Réponse identique veut dire que rien ne changera dans vos mesures locales, ni le temps ni les longueurs.

Quand j'ai écris que l'horloge au sommet d'une montagne ou dans un avion n'indique plus le temps atomique cela veut dire que le temps mesuré par un observateur lointain (celui qui est resté fixe au niveau zéro) ne verra plus la montre indiquer le même temps.
Votre temps propre restera toujours celui de l'horloge qui vous accompagne.

[invite5e279b10]

Votre temps propre restera toujours celui de l'horloge qui vous accompagne.

merci! c'est ce qu'il me semblait, mais est-ce le temps réellement "vécu" par l'observateur de cette horloge?

[Amanuensis]

merci! c'est ce qu'il me semblait, mais est-ce le temps réellement "vécu" par l'observateur de cette horloge?

Si vous estimez qu'ils vous est déjà arrivé de "réellement vivre" un "temps" différent de celui indiqué par les horloges vous accompagnant, alors la réponse est non.

[invite5e279b10]

alors pourquoi, dans le cadre de la relativité einsteinienne, pour mesurer le temps vécu par un observateur en "mouvement" on prend celui mesuré par un observateur extérieur, le temps impropre, et non pas le temps propre de cet observateur?

[invite875434567890]

D'après ce que je peux en comprendre, le temps est relatif à un repère, et notre temps propre est aussi relatif au repère dans lequel il se trouve.
Quand à savoir si un temps vécu dans un référentiel en mouvement proche de la lumière parait différent d'un temps vécu sur terre, cela fait appel à notre perception du temps, une horloge interne qui se met semble t-il au diapason du référentiel dans lequel on se trouve.
Je suggère que notre perception du temps change en fonction du référentiel. De retour sur terre, le jumeau ayant voyagé sera plus jeune dans notre référentiel que celui resté sur terre mais il aura aussi l'impression d'avoir vécu moins longtemps.
Probablement hors charte, mais si ce n'était pas le cas cela suggérerait qu'à la vitesse de la lumière nous pourrions vivre éternellement. Mais en fait, on vivrait éternellement le même instant …

[invite6754323456711]

D'après ce que je peux en comprendre, le temps est relatif à un repère, et notre temps propre est aussi relatif au repère dans lequel il se trouve.

Dans le cadre de la relativité restreinte la quantité dτ, intervalle de temps propre infinitésimal, tel que ds = cdτ avec ds² = c²dτ² = c²dt ² − dx² − dy² − dz² ainsi défini est invariant par changement de référentiel inertiel (invariant relativiste).

L'invariant ds (ainsi que son intégrale, le temps propre) devient un attribut d'une trajectoire 4D.


Patrick

[Amanuensis]

D'après ce que je peux en comprendre, le temps est relatif à un repère, et notre temps propre est aussi relatif au repère dans lequel il se trouve.

À strictement parler, le temps propre est spécifique à une ligne d'Univers, pas à un référentiel. Il est usuel de prendre pour un référentiel une ligne d'Univers particulière, dont le temps propre coïncide avec le temps-coordonnée du référentiel ; en espace-temps non plat, une ligne d'Univers immobile par rapport au référentiel a en général un temps propre qui ne coïncide pas avec le temps-coordonnée, ce qui fait que préciser le référentiel n'est pas suffisant. (Par exemple pour le référentiel terrestre, l'usage est de prendre le temps propre du géoïde, c'est à dire de la surface d'altitude 0 par convention. Des lignes d'Univers immobiles dans le référentiel terrestre mais plus hautes ou plus basses ont un temps propre qui ne coïncide pas avec le temps-coordonnée.)

une horloge interne qui se met semble t-il au diapason du référentiel dans lequel on se trouve.

Il n'y a pas de "mise au diapason", l'horloge interne bat selon le temps propre de sa ligne d'Univers, c'est tout.

Je suggère que notre perception du temps change en fonction du référentiel. De retour sur terre, le jumeau ayant voyagé sera plus jeune dans notre référentiel que celui resté sur terre mais il aura aussi l'impression d'avoir vécu moins longtemps.

Non, ce n'est pas une question "d'impression". Il aura vécu moins longtemps, parce que le "temps de vie" se mesure en temps propre, rien d'autre.

Et notre perception du temps est unique, elle est la même le long de toute ligne d'Univers. C'est la mise en concordance de temps propres de lignes distinctes qui est plus ou moins compliquée. Tant qu'on ne s'occupe que de ce qui passe "près" de sa ligne d'Univers, elles sont toutes équivalentes, et on se fiche de toute notion de référentiel.

[noir_ecaille]

Questions... En langage plébéien, mais sans forcir le trait non plus

1°) Comment font les avions pour avoir la bonne heure, où qu'ils atterrissent ? Ont-ils un système embarqué de re-calcul du même tonneau que les satellites du système GPS ?

2°) Comment les grandes vitesses influent sur notre temps propre ? Ou sont-ce les accélérations (comme la gravité) ? Ou les deux ?

[Amanuensis]

1°) Comment font les avions pour avoir la bonne heure, où qu'ils atterrissent ? Ont-ils un système embarqué de re-calcul du même tonneau que les satellites du système GPS ?

Les avions n'ont pas besoin de la précision demandée par les applications du GPS. Et s'ils veulent l'avoir, ils utilisent le GPS !!!

2°) Comment les grandes vitesses influent sur notre temps propre ? Ou sont-ce les accélérations (comme la gravité) ? Ou les deux ?

La question est symptomatique du même "blocage" qu'on peut constater chez énormément de personnes. Elle sous-entend une conception erronée de la relativité. En effet, "la vitesse" ne peut pas "influer" sur le temps propre. La vitesse est relative. Là, assis devant mon écran, quelle est "ma vitesse" ??? 0 parce que je suis immobile ? 1 km/s à cause de la rotation terrestre ? 30 km/s à cause du mouvement autour du Soleil ? 220 km/s à cause de ma trajectoire autour de la Galaxie ?

Pour que "la vitesse" influe sur quelque chose, faudrait d'abord qu'elle soit définie, non ? Laquelle choisir ??? Aucune n'est possible. Si on admet le "principe de relativité", alors la vitesse n'a aucune influence, simplement parce que "la vitesse" n'est pas une notion définie.

Le concept de vitesse intervient seulement quand on considère DEUX lignes d'Univers. Chacune a son temps propre, et la différence de vitesse (et ça c'est assez bien défini) affecte la comparaison entre les temps propres. Pour une différence ou une comparaison, faut deux "choses" !

Pour la gravitation ou l'accélération c'est un peu pareil. Si on prend une seule ligne d'Univers alors il n'y a aucun effet sur le temps propre. Par contre une différence de potentiel de pesanteur entre deux lignes d'Univers affecte la comparaison des temps propres correspondant.

Bref, toute question de la forme "qu'est-ce qui influe sur notre temps propre" appelle comme réponse "rien". Le temps propre est, c'est tout. Les expériences locales se déroulent pareillement sur toute ligne d'Univers (presque (1)) si on les décrit en termes de temps propre et de longueur propre. C'est exactement ce qui caractérise le temps propre : c'est la modélisation du "temps" qui rend la description des phénomènes locaux identique quelle que soit la ligne d'Univers que suit le laboratoire.

Pareil pour les longueurs. Quand on dit que la distance interatomique dans la molécule d'hydrogène est de tant, c'est exprimé en longueur propre et c'est alors une valeur universelle, unique.

L'utilisation des durée et longueur propres rend la physique simple, et permet des descriptions universelles. Ce qui est la même chose que de dire que le temps propre n'est pas affecté par quoi que ce soit !

(1) Un phénomène, une expérience, n'est pas ponctuel. Ses différentes parties suivent des lignes d'Univers un poil différentes. Ces effets deviennent perceptibles avec de fortes accélérations propres, ou une forte gravitation (au sens moderne, forts effets de marée).

La "bonne" question est "Quelles sont les différences, les relations, entre deux lignes d'Univers qui affectent la comparaison entre leurs temps propres ?". Et là la réponse est : la vitesse relative et la différence de potentiel de pesanteur (du moins en première approximation).

Ceci demande au passage de comprendre ce que peut vouloir dire "comparer des temps propres". Cela est en premier lieu ce qui se passe quand les deux lignes d'Univers en question s'intersectent plusieurs fois. La durée propre entre deux intersections est différente d'une ligne à l'autre, et c'est cette différence qui est affectée par la vitesse et par le potentiel de pesanteur. Une autre comparaison apparaît lorsqu'un observateur suivant sa ligne d'Univers (il n'a pas le choix !) observe un phénomène suivant une autre ligne d'Univers, comme par exemple "regarder" une autre horloge. Le premier cas correspond au "paradoxe des jumeaux", le second à ce qui rend nécessaire l'usage de "transformations" comme les transformations de Lorentz. Dans les deux cas c'est bien d'une relation entre des lignes d'Univers distinctes qu'il est question, pas de ce qui se passe sur une seule d'entre elle.

[inviteccac9361]

Je ne changerais pas de taille alors! me voilà rassuré. Mais pourquoi ma montre changerait-elle de temps?

La montre ne changera pas de temps non plus, du moins pour celui qui la porte.
C'est le principe d'invariance.
Einstein Et Le Conflit Des Generations Par Lewis Samuel Feuer

Le principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels.

Ce qui implique que pour deux expériences préparées de manière identique dans deux référentiels inertiels, les mesures faites sur l'une et l'autre dans leur référentiel respectif sont identiques.

Cela ne signifie pas que les mesures au cours d'une expérience sont les mêmes pour les différents observateurs, chacun mesurant depuis son référentiel inertiel respectif, mais cela implique que les mesures faites par les différents observateurs vérifient les mêmes équations, un changement de référentiel pour l'observation intervenant sous la forme de la variation d'un ou plusieurs paramètres dans les équations. On dit que les lois sont « invariantes par changement de référentiel inertiel ».

Une généralisation à la base de la relativité générale, et appelée principe de covariance ou principe de relativité générale, affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels (inertiels ou non).
On dit alors que les lois sont « covariantes ».

http://fr.wikipedia.org/wiki/Princip...elativit%C3%A9

[créaventeur]

Je ne changerais pas de taille alors! me voilà rassuré.

Et encore...ça ce n'est même pas sûr...
tu pourrait changer de taille, comme le reste, que tu ne t'en apercevrais pas... Tout juste peut être un effet doppler résiduel, mais comme de tout temps il serait là... tu l'intègrerais comme une couleur normal

[inviteccac9361]

Bonjour,

Dans une discussion il est écrit "une horloge ne mesure jamais autre chose que l'écoulement de son temps propre."
Qu'est-ce que le temps propre?

Je pense que l'on peut résumer la chose en disant que tout effet physique déterminé, que l'on peut peut-être rapporter à un type d'interaction déterminé, se produit "in situ" selon la même loi physique.

Je le comprend comme ceci :
"In situ" n'ayant malheureusement pour la simplicité de la chose, qu'un lointain rapport avec la conception que nous nous en avons fait au cours de nos experiences macroscopiques, la "localisation" étant une notion "imparfaitement" déduite, ou mieux dit indéfini selon une loi rigoureuse.
De l'effet découle un phénomène, un observable donc, tel par exemple "l'écoulement du temps", déduit ou caractérisé par un phénomène (la frequence d'une oscillation).
Le phénomène étant l'effet observé au cours du temps macroscopique (la suite d'observations).

[phys4]

Merci à Xoxopixo d'avoir insisté sur ce point de compréhension:

Je commence à connaitre les tests de rik2, il a déjà fait ce test psychologique dans le fil "Masse"

Il propose une démonstration fausse à rebours avec ce qui est dit pour voir si l'interlocuteur va persister ou revenir sur son affirmation.

Et nous marchons

[invite5e279b10]

Je commence à connaitre les tests de rik2, il a déjà fait ce test psychologique dans le fil "Masse".
Il propose une démonstration fausse à rebours avec ce qui est dit pour voir si l'interlocuteur va persister ou revenir sur son affirmation.

Je proteste! Pour la masse j'ai simplement montré que le principe de conservation de la masse faisait doublon avec celui de relativité (ou plutôt d'invariance comme le signale l'article cité)

et que malgré tout Einstein parvenait à une masse variable.

D'ailleurs à bien réfléchir, le principe de relativité (ou plutôt d'invariance comme le signale l'article cité) doit conduire -seulement- au principe de conservation de l'énergie.
Pour le temps c'est un peu plus difficile à faire comprendre. Si une longueur unité ne varie pas lors d'un changement de référentiel alors le temps mis par une onde pour parcourir cette longueur unité ne varie pas non plus d'un référentiel à un autre. N'est-il pas?

[invite231234]

En fait c'est surtout ça qui est intéressant :

Le premier précepte était de ne recevoir jamais aucune chose pour vraie. Descartes

Donc ça veut dire que rik2 est le solipsisme !

[phys4]

J
Pour le temps c'est un peu plus difficile à faire comprendre. Si une longueur unité ne varie pas lors d'un changement de référentiel alors le temps mis par une onde pour parcourir cette longueur unité ne varie pas non plus d'un référentiel à un autre. N'est-il pas?

J'accepte la protestation, mais je cherche pourquoi c'est plus difficile pour le temps ?

Dire que les mesures seront toujours identiques dans le référentiel de l'observateur quelque soit la position et la vitesse de ce référentiel est le postulat de base de la relativité. A appliquer à tout type de mesure.

[Amanuensis]

J
Pour le temps c'est un peu plus difficile à faire comprendre.

Personnellement, ce que je trouve très difficile à comprendre, c'est comment peut-on parler du temps autrement qu'à partir, explicitement ou implicitement, de la notion de temps propre.

Quelle réponse proposeriez-vous à "Qu'est-ce que le temps ?" Je suis persuadé qu'à partir d'une réponse à cette question là, répondre à la question du message #1 ne doit pas être trop dur...

Si une longueur unité ne varie pas lors d'un changement de référentiel alors le temps mis par une onde pour parcourir cette longueur unité ne varie pas non plus d'un référentiel
à un autre. N'est-il pas?

Le principe de covariance générale dit (en très gros) que si vous prenez une expérience avec à côté et se déplaçant de concert les dispositifs vous donnant les unités de mesure, alors le résultat numérique de l'expérience, exprimé dans ces unités sera le même pour une même combinaison à un autre endroit, un autre moment et/ou une autre "vitesse".

Si ce que vous appelez "le temps mis par une onde ..." est quelque chose qui correspond à une expérience locale, alors le principe de covariance générale vous donne la réponse.

Note : Je n'utilise pas, sciemment, des termes pas très clairs comme "référentiel" ou "changer de "référentiel", etc.

[invite5e279b10]

Note : Je n'utilise pas, sciemment, des termes pas très clairs comme "référentiel" ou "changer de "référentiel", etc.

tu pourras toujours consulter ces discussions pour éclaircir tes idées.

[Amanuensis]

tu pourras toujours consulter ces discussions pour éclaircir tes idées.

Je ne pense pas que mes idées sur le sujet aient besoin d'être éclaircies. J'évite d'utiliser ces termes de manière à ce que je cherche à expliquer soit clair ! (La plupart des discussions sur le sujet montre, justement, que ces termes causent plus de difficultés dans les discussions qu'autre chose.)

[invite875434567890]

Perso j'ai un problème avec l'histoire des deux jumeaux. Un part en voyage dans l'espace à une vitesse proche de la lumière, quand il revient sur terre, il est plus jeune que son frère resté à terre selon la relativité restreinte.
Que fait-on de notre temps propre, de notre horloge biologique, de ce qui fait que nos cellules vieillissent, et que notre durée de vie est limitée dans le temps ?

[phys4]

Que fait-on de notre temps propre, de notre horloge biologique, de ce qui fait que nos cellules vieillissent, et que notre durée de vie est limitée dans le temps ?

Dans le repère local, il n'existe qu'un seul temps propre, c'est la base du principe de relativité.
Il existe bien des nuances philosophiques qui essaie une autre interprétation, elle provient de personnes n'ayant aucune compréhension de la physique.

[Amanuensis]

Que fait-on de notre temps propre, de notre horloge biologique, de ce qui fait que nos cellules vieillissent, et que notre durée de vie est limitée dans le temps ?

Que signifie le dernier mot ? Ce qui est limitée est la durée propre de notre vie, rien d'autre. C'est un excellent exemple de cas où le temps propre fait sens, mais "le temps", comme utilisé à la fin de la citation, ne correspond pas à un concept clair.

[invite5e279b10]

si je tente de résumer en langage mathématique ce qui a été dit:
l'invariance d'un étalon de longueur lors d'un changement de référentiels R, R', R" s'écrit

L_o = L'_o = L"_o.

Les temps propres mis par une onde pour parcourir cet étalon sont tels que

L_o = c t_o

L'_o = c' t'_o

L"_o = c" t"_o

D'après le principe d'invariance la célérité d'une onde ne change pas lors d'un changement de référentiel:

c = c' = c"

d'où

t_o = t'_o = t"_o

Chacun interprétera ce résultat comme il l'entend.

[invite8915d466]

si on fait le même genre d'écriture (je n'ose pas dire "calcul" ) en mécanique classique, non relativiste, pour le temps que met une onde à parcourir un étalon de longueur Lo , on trouve
Lo=L'o=L"o (pas de contraction des longueurs en meca classique)
to=t'o=t"o (caractère absolu du temps )
et donc ...

co=c'o=c"o la vitesse de n'importe quelle onde est indépendante du référentiel !

chacun interprétera ce résultat comme il l'entend

[invite875434567890]

Les cellules subissent un processus de vieillissement, une sorte de programme. Nous somme limité dans le temps par notre propre horloge biologique.
Deux jumeaux qui peuvent se retrouver à des âges différent parce que qu'un d'entre eux à pu voyager à une vitesse proche de la lumière est paradoxal.