Qu'est-ce que la "relativité de la simultanéité" ?

[shokin]

sauf que dans le cas des ondes leur célérité ne dépend pas de la vitesse de la source:ça ne s’additionne pas.

Bon, je ne m'y connais pas en calcul "ondulatoire" (si on appelle cela ainsi).

En fait, qu'est-ce que A ? une troisième source ?
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[Franc84]

En fait, qu'est-ce que A ? une troisième source ?

Bonjour


C'est une expérience de pensée, on ne se pose pas forcément la question de savoir comment on a mis à l'heure de A les deux horloges se trouvant sur les deux sources lumineuses. Il faudrait sans doute pour les mettre à l'heure de A que A soit lui même une source lumineuse.

Ce qui est important d'un point de vue logique, c'est de voir comment on peut dire que c'est A qui a bougé et non pas les deux sources lumineuses. Les deux options peuvent paraître équivalentes. Donc ou vont se rejoindre les deux rayons lumineux?

Comme les deux rayons vont bien se rejoindre a un endroit, cela veut dire que les deux options (c'est un mouvement de A, ou c'est un mouvement des deux sources lumineuses) ne sont pas forcément équivalentes, si il n'y a pas une erreur de logique quelle conclusion en tirer?


Cordialement

[shokin]

Si les deux sources lumineuses ont commencé de se rapprocher de A, alors elles ont commencé de se rapprocher entre elles ?

Si oui, forcément qu'au moins une des deux a bougé, il me semble.

[Franc84]

Le mouvement c'est A qui, suite à l'émission des rayons lumineux et avant qu'ils ne lui parviennent, se rapproche un peu de la source lumineuse 2 et donc s'éloigne un peu de la source lumineuse 1. Les deux sources lumineuses restent dans le même référentiel, elles ne bougent pas l'une par rapport à l'autre. (j'aurais du le préciser)

Donc si on considère que c'est les sources lumineuses qui sont en mouvement et non pas A, le mouvement relatif vis à vis de A est le même. Une source lumineuse s'en rapproche un peu, une autre s'en éloigne un peu.

Les deux sources lumineuses et A font partie au début du même référentiel.
Puis brièvement A en Change, mais les sources lumineuses restent sur le même référentiel.
Puis a nouveau, avant que les rayons n'arrivent à A, les deux sources lumineuses et A font partie du même référentiel.

Donc qui a bougé, A, ou les deux sources lumineuses? ou vont se rejoindre les deux rayons lumineux?


Cordialement

[shokin]

Hmmm... je vais laisser les spécialistes en physique (et en ondes) en découdre.

Tu pourrais même aller poser la question dans la section Physique. Peut-être y trouveras-tu plus de réponses.

[Nicophil]

Les deux sources lumineuses et A font partie au début du même référentiel.
Puis brièvement A en Change, mais les sources lumineuses restent sur le même référentiel.
Puis a nouveau, avant que les rayons n'arrivent à A, les deux sources lumineuses et A font partie du même référentiel.

Vous n'avez pas compris ce qu'est un référentiel : c'est aberrant que A change de référentiel (2 fois en plus) !

Le problème d'Einstein, c'était que le mouvement rectiligne uniforme était censé être "comme rien".

[Amanuensis]

On trouve très (trop) l'expression "changer de référentiel" pour "accélérer en absolu" (ou subir un deltaV). C'est très impropre, cela implique une conception bizarre (au mieux) de la notion de référentiel, ce n'est pas employé par les physiciens sur lesquels ma compréhension des théories de la relativité se basent, mais c'est très employé par une certaine classe d'intervenant.

Et évidemment, les calculs deviennent très compliqués si on applique effectivement ces changements de référentiel (au sens normal), plutôt qu'en prendre un et s'y tenir. Mais la proportion de ceux qui utilisent cette terminologie et qui font les calculs (symboliques ou numériques) m'apparaît faible...

[Deedee81]

Salut,

Effectivement, il y a des trucs bizarres.

Franc, il faut tout de même savoir que tout objet se trouve à tout instant dans tout repère.

On fait juste les calculs dans un repère donné, qu'on appelle généralement repère du laboratoire, repère de l'observateur.... et les changements de repère doivent utiliser les transformations de Lorentz. Sinon ça devient vite la foire (utiliser la dilatation du temps ou la contraction des longueurs est plus délicat, il vaut mieux employer les TL).

Lorsque l'on a des difficultés, ne pas hésiter aussi à tracer une diagramme espace-temps. Ca permet d'y voir plus clair.

[invite51d17075]

j'aurai plutôt posé la question comme:
-'est ce que la simultanéité ( si elle existe ) " induit" sur la théorie de la relativité.
mais avec une question préalable.
est-il possible de décider que deux evt sont simultanés ?
la conclusion suppose l'existence d'un temps commun, sinon elle n'a pas de sens.
or, il me semble que celui-ci ne peut être défini.
celà me fait penser à beaucoup de débats métaphysiques qui cherche une "mème" physique.

[Amanuensis]

Si on part de la relativité générale, et qu'on voit la RR comme une approximation, une idéalisation, alors à ce que j'en comprends le concept de simultanéité est obsolète. Même plus de "relativité de la simultanéité", juste un concept caduque.

En gros, la simultanéité est juste la propriété de deux événements consistant à avoir la même coordonnée temporelle dans un système de coordonnées choisi arbitrairement avec une coordonnée de genre temps et trois coordonnées de genre espace. Comme le choix du système de coordonnées est arbitraire, la notion de simultanéité l'est tout autant.

Dire "deux événements sont simultanés" c'est comme dire "deux événements se passent au même endroit", cela n'a de sens physique que dans le cas trivial, celui de deux événements "identiques", séparés par un intervalle nul.

L'illusion de la simultanéité vient du classique (temps absolu), et de l'existence de systèmes de coordonnées privilégiés en RR (ceux respectant la structure affine, ceux s'approchant "le mieux" de l'espace-temps classique). La simultanéité en RR est bien en rapport avec des choix arbitraires, 1) celui de travailler avec un de ces systèmes de coordonnées privilégiés (on peut faire autrement, cf. coordonnées de Rindler), et 2) celui d'un référentiel particulier parmi les privilégiés.

C'est l'insistance (historique plutôt que conceptuelle) sur la transformée de Lorentz qui biaise la perception de ce qu'est la RR, en donnant trop d'importance à ces référentiels, et en faisant croire que la coordonnée temporelle d'un de ces référentiel(et la notion de simultanéité qu'elle induit) soit moins arbitraire que d'autres.

Les réflexions en termes de simultanéité sont une impasse dans le domaine de la RR, et un obstacle pour comprendre la RG. Le saut nécessaire est de penser en 4D, avec des coordonnées quelconques, et de ramener les propriétés physiques à la métrique (par exemple).

[invite3741b1f2]

est-il possible de décider que deux evt sont simultanés ?

… en tout cas l’observateur dans le train ne pourra jamais savoir à quel moment A et B ont été simultanés, s’ils l’ont été, car avant que le rayon émis en B – en aval du train – ne parvienne en M milieu de AB, il aura rejoint le train au préalable sauf à se servir d’un signal mystérieux plus rapide que la lumière entre A et B capable d’informer le voyageur du moment où A et B ont été simultanés avant même que M milieu de AB ait été rejoint par les deux rayons issus de A et de B.

C’est évidemment le cas sur des distances petites, ça l’est tout autant mais plus visiblement avec des distances grandes. Par exemple avec AB en années-lumière, pourquoi pas 20 années-lumière – donc AM = MB = 10 années-lumières. Une année-lumière valant en gros ... 365 X 24 X 3600 X 300 000 mètres !

[invite3741b1f2]

... en un sens n'est-il donc pas possible de dire que l'exemple pris par Einstein est infalsifiable - ou intestable je sais plus - et donc qu'en cela il n'a pas de valeur scientifique ... ?

[invite3741b1f2]

en tout cas l’observateur dans le train ne pourra jamais savoir à quel moment A et B ont été simultanés,

… pas complètement impossible cependant mais la seule façon pour le voyageur dans le train – appelons-le Toto – de savoir que A et B ont été simultanés dans le passé, est d’attendre patiemment que les deux rayons issus de A et de B atteignent M le milieu de AB, ensuite que suite à cela M expédie un flash lumineux à Toto qu’enfin Toto puisse réceptionner à quelque moment.

Entre le moment où A et B se sont produits simultanément dans le passé et la réception par Toto du signal lumineux issu de M pas mal d’eau a pu couler sous les ponts, spécialement si A et B sont très éloignés et que le train a une vitesse v proche de c.

Sans ces aller-retour compliqués, il serait absolument impossible pour Toto de savoir à aucun moment concrètement, même imparfaitement, que A et B ont été - ou pu être - simultanés dans le passé !

Ce qui montre que la théorie relativiste a été instituée pour pallier à une quasi-impossibilité, peut-être à une impossibilité tout court s’il est admis qu’il est impossible à quiconque de savoir avec une erreur 0% que deux ou plusieurs événements physiques - peut-être une infinité si l’univers physique est infini – réputés d'épaisseur temporelle nulle ont été simultanés dans le passé.

Ensuite il y a le travail des commentateurs, celui des vulgarisateurs scientifiques, souvent peu avares d’interprétations erronées.

Einstein lui-même ayant eu un mal fou à raconter en des termes simples, non équivoques sa propre pensée, la genèse de sa théorie.

[invite5e279b10]

365 X 24 X 3600 X 300 000 mètres !

x 1000 je crois

[Nicophil]

Ce qui montre que la théorie relativiste a été instituée pour pallier à une quasi-impossibilité, peut-être à une impossibilité tout court s’il est admis qu’il est impossible à quiconque de savoir avec une erreur 0% que deux ou plusieurs événements physiques - peut-être une infinité si l’univers physique est infini – réputés d'épaisseur temporelle nulle ont été simultanés dans le passé.

Quel choc quand j'ai lu chez Einstein sa définition de la simultanéité ! http://en.wikisource.org/wiki/Relati...ime_in_Physics

After thinking the matter over for some time you then offer the following suggestion with which to test simultaneity. By measuring along the rails, the connecting line AB should be measured up and an observer placed at the mid-point M of the distance AB. This observer should be supplied with an arrangement (e.g. two mirrors inclined at 90°) which allows him visually to observe both places A and B at the same time. If the observer perceives the two flashes of lightning at the same time, then they are simultaneous.

Rapide traduction :
"Après avoir réfléchi sur la question depuis un certain temps, vous faîtes ensuite la suggestion suivante, permettant de tester la simultanéité:
- En mesurant le long des rails, la ligne de jonction AB doit être mesurée et un observateur placé au point M, milieu de AB. L'observateur doit être assisté par un arrangement (par exemple deux miroirs inclinés à 90°) qui lui permette d'observer visuellement les deux endroits A et B en même temps. Si l'observateur perçoit les deux éclairs en même temps, alors c'est qu'ils sont simultanés."

[Amanuensis]

J'ai effacé le message où je disais que le texte n'avait qu'un intérêt historique, et qu'il valait mieux lire auteurs récents si on est intéressé par la physique !!!

[Nicophil]

En somme, Einstein (physicien) ne serait pas le père de la RR ?
Mais qui alors ? Minkowski (mathématicien) ??

[invité6735487]

C'est pas parce qu'un théoricien trouve une idée géniale qued tout les développements qu'il effectuera dessus seront peut-être des approximations voir des bourdes !

[Amanuensis]

En somme, Einstein (physicien) ne serait pas le père de la RR ?
Mais qui alors ? Minkowski (mathématicien) ??

Vaste sujet polémique. La doxa c'est le respect de la sacro-sainte icône, et il a ses défendeurs fanatiques.

La RR telle qu'on la comprend maintenant a subi une maturation depuis 1905. Les présentations d'Einstein et Poincaré n'étaient que les coups d'envoi, leurs textes restent ancrés (de manière différente) dans la physique d'avant.

'Raum und Zeit' de Minkowski (1909) est certainement une pierre importante, c'est ce texte qui va amener la vision 4D, le temps propre (même si on les trouve chez Poincaré, mais sa manière de présenter les choses ne parlait pas aux physiciens). C'est aussi le texte qui va lancer sérieusement la RR.

Mais l'histoire ne s'arrête pas là, la RG va amener à voir les concepts encore différemment.

Et il me semble que même dans les dernières décennies on voit des petites adaptations conceptuelles.

Les maths sont inchangées, mais l'interprétation physique s'améliore subtilement.

[Amanuensis]

Par ailleurs, le texte d'Einstein n'est pas erroné. Il est faux parce que la définition est circulaire, et qu'il n'est pas indiqué en clair que c'est un choix, qu'il y a une part d'arbitraire (une fois l'idée de choix introduite, la circularité est rompue, car il n'y a plus à "justifier" le choix ; la procédure définit le choix de simultanéité).

On parle de "synchronisation d'Einstein", une manière d'attribuer une date à tout événement en utilisant des rayons lumineux. Mais elle ne marche qu'en espace-temps plat et pour des observateurs en mouvement uniforme dans un tel espace-temps.

Malheureusement de tels cas n'existent pas en pratique (cause la gravité), et la procédure ne marche pas en RG.

[invitecfbb42c9]

Ce que je vais dire peut sembler stupide, mais bon je vais le dire et en assumer les consequences.

Et pourquoi ne pas prendre comme repère universel le temps propre le plus lent ?

[invite51d17075]

Et pourquoi ne pas prendre comme repère universel le temps propre le plus lent ?

essayes de donner un sens à ce terme !

[invitecfbb42c9]

La plus forte masse.

Mais bon j'ai trouvé la réponse a ma question et c'est déjà fait. Puis dans ce debat après coup il semble que la question soit en biais. C'est moins un problème de referentiel qu'un problème de logique. Nous sommes enfermé ici dans le tout et sa partie. La seule proposition qui semblait avoir un sens propose en réalité uniquement d'inverser la définition du temps propre. Ce qui nous ramène au meme problème vu d'une perspective encore plus idiote.

[invite51d17075]

tu peux maginer le soulagement de beaucoup de physiciens , s'ils avaient à portée de main,
une définition et une mesure d'un temps propre et commun.
sauf que c'est totalement contradictoire avec nos modèles actuel.

[invite5e279b10]

Comme je l'ai déjà dit, la relativité de la simultanéité est la pierre angulaire de la relativité einsteinienne; c'est le cœur de cette théorie, ce que Lakatos appelle le noyau dur; aussi les tenants de la relativité einsteinienne la défend-elle bec et ongles sinon le château de cartes s'écroule.
Il s'agit pourtant d'un tour de passe-passe intellectuel; on pourrait consulter à ce sujet "qu'est-ce qu'une philosophie des sciences?" de Ronald Bonan (éditions CRDP de Bourgogne), commentaires sur l'article de Maurice Merleau-Ponty, Einstein et la crise de la raison dans SIGNES et bien sûr cet article-même.

[Nicophil]

Je suggère de déplacer ce fil dans la rubrique "Débats scientifiques", voire "Astronomie et astrophysique", qu'en pensez-vous?

[Amanuensis]

Je viens de lire l'article de Merleau-Ponty. Très intéressant. Je n'y trouve rien que j'interprète comme opposant les théories de la relativité.

Et j'y trouve des points qui correspondent justement à une maturation de l'interprétation de ces théories, en particulier la mention de l'aspect auto-contradictoire (pour ne pas dire trompeur) de l'idée de "dilatation du temps" ; cette idée évoque à la fois la relativité et le temps absolu, ce qui me semble bien être exprimé par l'article. Ce qui appelle non pas un rejet des théories de la relativité, mais une interprétation autre que celle qui est véhiculée par l'expression "dilatation du temps", expression qui me semble (et ce n'est pas la première fois que j'expose cette opinion) faire plus de dégâts que de bien quant à la compréhension des théories de la relativité.

[shokin]

Je suggère de déplacer ce fil dans la rubrique "Débats scientifiques", voire "Astronomie et astrophysique", qu'en pensez-vous?

Je pensais à la déplacer en physique. Mais comme ce n'est pas mon domaine, je ne saurais dire s'il vaut mieux le mettre en physique ou en astrophysique. A vos avis de spécialistes, et je le déplacerai.

[invite6754323456711]

Einstein et la crise de la raison[/URL] dans SIGNES et bien sûr cet article-même.

>>La chose du monde la moins compréhensible, disait-il, c'estque le monde soit compréhensible.
On inverse l'analyse et la compréhension devient plus claire : Nous nous construisons une compréhension du monde et de ce fait il est normal qu'il nous soit compréhensible.

Patrick

[invite6754323456711]

La seule proposition qui semblait avoir un sens propose en réalité uniquement d'inverser la définition du temps propre. Ce qui nous ramène au meme problème vu d'une perspective encore plus idiote.

La métaphore, donnée par Merleau-Ponty, me semble bien exprimer dans un langage courant, la notion de temps propre versus temps coordonnées :

Quand il dit que le temps de Pierre est dilaté ou rétréci, au point où se trouve Paul, il n'exprime pas du tout ce qui est vécu par Paul,qui, lui, perçoit toutes choses de son point de vue et n'a donc aucune raison de sentir le temps qui s'écoule en lui et autour de lui autrement que Pierre nesent le sien.

Peut-on appliquer le notion de temps propre à la lumière : Les photons de lumière ne vieillissent pas au cours de leur trajet, aussi grand soit-il.

Patrick