relativité restreinte et forme des objets

[curieuxdenature]

Bonjour

j'ai de quoi satisfaire Ockert et décevoir les autres...
Tiré de "Relativité restreinte et structure atomique de la matière" page 39, édition ellipses 1985.

Si un spécialiste pouvait confirmer ou infirmer, c'est une affirmation sans démonstration.

[invitea29d1598]

salut,

j'ai de quoi satisfaire Ockert et décevoir les autres...
Tiré de "Relativité restreinte et structure atomique de la matière" page 39, édition ellipses 1985.

Si un spécialiste pouvait confirmer ou infirmer, c'est une affirmation sans démonstration.

c'est exact : Terrell et Penrose ont montré que si on prend en compte l'effet d'aberration en relativité restreinte, une sphère en mouvement a l'air d'une sphère. En revanche, un objet non-sphérique semblera "tourné". On parle de "rotation de Terrell". Des liens (avec illustrations même si texte en anglais):

http://www.anu.edu.au/Physics/Searle/Commentary.html

http://pdukes.phys.utb.edu/RelVisual/index.html

[zoup1]

Les vidéos en questions sur le premier lien on peut les voir à cette adresse :
http://www.anu.edu.au/Physics/Searle/
ou encore mieux, là : http://www.invisiblemoose.org/ald/si...elativity.html

Il se trouve qu'une photo d'une sphère reste une sphère. J'irai presque jusqu'à dire que c'est un hasard. D'ailleurs, si l'image que l'on peut faire d'une sphère est une sphère, l'objet est bel et bien un ellipsoïde.
Peut importe d'ailleurs, la plupart des autres formes imaginables sont déformées.
Ce n'est pas pour autant que cela viole une quelconque loi physique.

[mach3]

il n'y a pas de loi violée, juste une loi mal exprimée...

La loi physique ici, c'est toute masse liquide homogène (supposons un instant que les astres soient entièrement liquides et homogènes) non soumis à gravitation (ou gravitation négilgeable) doit avoir une forme sphérique.

oui, dans un référentiel ou la masse est au repos, sinon c'est faux...

par ailleurs cette sphère est au moins soumise à sa propre gravitation...

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite752e4cdf]

il n'y a pas de loi violée, juste une loi mal exprimée...



oui, dans un référentiel ou la masse est au repos, sinon c'est faux...

par ailleurs cette sphère est au moins soumise à sa propre gravitation...

m@ch3

Cette loi découle de la gravitation universelle de Newton (l'objet liquide devient sphérique comme résultat de sa propre gravitation) or que je sache la loi d'attraction universelle ne dépend pas de la vitesse des corps en jeu. Il n'est dit nulle part qu'elle n'est valable quesi un des corps en jeu est au repos (aussi à ce moment il faudrait encore dire lequel).

[invite251213]

Cette loi découle de la gravitation universelle de Newton (l'objet liquide devient sphérique comme résultat de sa propre gravitation) or que je sache la loi d'attraction universelle ne dépend pas de la vitesse des corps en jeu. Il n'est dit nulle part qu'elle n'est valable quesi un des corps en jeu est au repos (aussi à ce moment il faudrait encore dire lequel).

bonjour ;
Juste une petite précision : la loi de la gravitation universelle de newton n'est qu'une APPROXIMATION qui est valable quand les effets relativistes sont négligables (c'est à dire à basse vitesse et faible champ de pesanteur). essayer d'appliquer cette loi dans le cadre relativiste est un peu... enfin ca donne des résultats bizarres et des paradoxes comme celui-ci que tu mentionnes avec ta boule de liquide .

Mais je suis à peu prés certain que cette masse aura une forme qui depend du referentiel : la loi de l'attraction universelle montre alors ses faiblesses ( enfin on sort du cadre d'application de cette "loi" donc c'est normal ) .

J'éspere que c'est un peu plus clair de ton point de vue...

[mach3]

Cette loi découle de la gravitation universelle de Newton (l'objet liquide devient sphérique comme résultat de sa propre gravitation) or que je sache la loi d'attraction universelle ne dépend pas de la vitesse des corps en jeu.

effectivement, mais comme déjà dit, la gravitation de Newton est fausse lorsque les effets relativistes sont non négligeables. Il faut faire appel à la relativité générale pour connaitre la forme d'une boule de liquide se mouvant à une vitesse relativiste par rapport à l'observateur.

m@ch3

[invite752e4cdf]

Donc la véritalble cause du paradoxe, c'est l'imcompatibilé de la théorie de de la relativité restreinte avec la théorie de la gravité Newtonienne, et le paradoxe disparaîtrait si l'on utilisait la relativité générale pour la gravitation à la place. C'est bien ça?

[invitee57d2d28]

Bonjour,

Donc la véritalble cause du paradoxe, c'est l'imcompatibilé de la théorie de de la relativité restreinte avec la théorie de la gravité Newtonienne, et le paradoxe disparaîtrait si l'on utilisait la relativité générale pour la gravitation à la place. C'est bien ça?

Comme souligné précédemment, il n’y a pas de paradoxe comme tu le supposes. Mais chaque théorie a son domaine d’application.

En faisant court (très ! trop ?), la mécanique newtonienne ca marche quand il n’y a pas de champs gravitationnels trop forts ni de vitesses trop élevées, la SR c’est quand il n’y a pas de gravitation et la RG c’est quand l’énergie n’est pas trop élevée et que les distances ne sont pas microscopiques.

[invite752e4cdf]

salut,


c'est exact : Terrell et Penrose ont montré que si on prend en compte l'effet d'aberration en relativité restreinte, une sphère en mouvement a l'air d'une sphère. En revanche, un objet non-sphérique semblera "tourné". On parle de "rotation de Terrell". Des liens (avec illustrations même si texte en anglais):

http://www.anu.edu.au/Physics/Searle/Commentary.html

http://pdukes.phys.utb.edu/RelVisual/index.html

Intéressant!
Ces résultats ont-ils jamais été confortés par des expériences réelles?

[invité576543]

Sauf erreur de ma part, une partie (et pas la moins spectaculaire) de ces effets n'a rien à voir avec la relativité restreinte, mais sont seulement dus à la vitesse finie de la lumière.

En d'autres termes, supposer un temps absolu et une vitesse de la lumière fini amène aussi des changements de la forme qui est vue, simplement parce que l'arrière est vu avec un retard par rapport à l'avant.

Pour moi ce n'est pas très pédagogique de mettre dans un même panier les effets spécifiques de la relativité de la simultanéité et les effets spécifiques de la finitude de la vitesse de la lumière.

Cordialement,

[invite752e4cdf]

Pour moi ce n'est pas très pédagogique de mettre dans un même panier les effets spécifiques de la relativité de la simultanéité et les effets spécifiques de la finitude de la vitesse de la lumière.

Cordialement,

Et pourquoi pas? Les deux effets quoique de nature totalement différente se cumulent et le résultat est ce qu'on doit réellement observer. Je pense au contraire que c'est très pédagogique étant donné qu'on a tendance à oublier ce 2ème effet et à avoir des illusions sur ce qu'on va observer (puisque c'est le mot qui souvent utilisé).

[invité576543]

Et pourquoi pas?

Pour comprendre la RR. Mais évidemment on peut considérer un tel but comme sans intérêt.

Cordialement,

[invite499b16d5]

Pour moi ce n'est pas très pédagogique de mettre dans un même panier les effets spécifiques de la relativité de la simultanéité et les effets spécifiques de la finitude de la vitesse de la lumière.

Bonjour,
sauf erreur de ma part, il me semble que la première a été dérivée de la seconde, et n'aurait aucune raison d'exister sans elle. Ne peut-on pas alors considérer que les effets de l'une ne sont qu'une autre façon de voir les effets de l'autre?

[invite6754323456711]

Bonjour,
sauf erreur de ma part, il me semble que la première a été dérivée de la seconde, et n'aurait aucune raison d'exister sans elle. Ne peut-on pas alors considérer que les effets de l'une ne sont qu'une autre façon de voir les effets de l'autre?

il me semble que l'autre propriété est l'invariance (qui est différent de la finitude).

Patrick

[invite499b16d5]

il me semble que l'autre propriété est l'invariance (qui est différent de la finitude).

Certes. Mais je subodore (si tant est que la subodoraison soit une démarche scientifique ) que l'une et l'autre sont étroitement liées.

[invite6754323456711]

Certes. Mais je subodore (si tant est que la subodoraison soit une démarche scientifique ) que l'une et l'autre sont étroitement liées.

Rouler à une vitesse fini n'a pas de lien immédiat il me semble avec l'invariance de cette vitesse par rapport à un référentiel non ?

Patrick

[invite499b16d5]

Rouler à une vitesse fini n'a pas de lien immédiat il me semble avec l'invariance de cette vitesse par rapport à un référentiel non ?

Evidemment non. Mais peut-on considérer la lumière comme un "mobile" ordinaire? D'autres fils si mes souvenirs sont bons nous ont convaincus que la vitesse de la lumière est, d'un certain point de vue, infinie. Dès lors, rien d'étonnant à ce qu'on la mesure identique dans tout référentiel. Mais j'admets que l'idée que je m'en fais aujourd'hui est plus intuitive que mathématique...

PS:
D'ailleurs, même les vrais "mobiles", sans prétendre à l'invariance, s'en rapprochent furieusement quand ils tendent vers c.

[invitea29d1598]

Sauf erreur de ma part, une partie (et pas la moins spectaculaire) de ces effets n'a rien à voir avec la relativité restreinte, mais sont seulement dus à la vitesse finie de la lumière.

certes, c'est uniquement de l'aberration.

Pour moi ce n'est pas très pédagogique de mettre dans un même panier les effets spécifiques de la relativité de la simultanéité et les effets spécifiques de la finitude de la vitesse de la lumière.

la pédagogie n'est pas le critère principal quand deux effets physiques ont le même ordre de grandeur. Or, si tu considères un système se déplaçant à des vitesses relativistes, négliger l'aberration quand tu parles de la façon dont tu le perçois serait un non-sens. Et donc contre-productif pour ce qui est de la pédagogie (de même que tu ne négliges pas le temps de propagation quand tu calcules l'effet Doppler).

[invité576543]

Or, si tu considères un système se déplaçant à des vitesses relativistes, négliger l'aberration quand tu parles de la façon dont tu le perçois serait un non-sens.

Bien d'accord, mais où ai-je parler de négliger l'aberration?

Mon point portait sur la distinction des effets, pas sur négliger l'un ou l'autre.

Tels que les sites le présentent, on a l'impression que la rotation apparente est un effet essentiellement relativiste. Et je trouve cela "misleading".

Chacun ses goûts...

Cordialement,

[invite8915d466]

je n'ai pas vérifié, mais je me demande si justement avec la mécanique classique + la vitesse finie de la lumière, on n'aurait pas une variation apparente de la forme d'une sphère ! curieusement, les effets proprement relativistes se manifesteraient donc par l'invariance de la forme (liée à l'invariance de la phase de l'onde lumineuse) , alors qu'on a plutot tendance à penser le contraire quand on a appris la contraction de Lorentz.

Cdt

Gilles

[invité576543]

Pour continuer JE trouverais intéressant (mais je comprendrais que ça n'intéresse pas tout le monde), et pédagogique () de montrer la forme qu'on verrait d'un cube allant à la vitesse disons 0.9 c vu avec un signal informatif (lumière) se déplaçant à 0.5 c par exemple... Ou diverses autres combinaisons permettant de distinguer un petit peu les différents effets...

Cordialement,

[invite499b16d5]

Bonjour,
puisqu'on parle de pédagogie, je dois dire qu'avant de venir sur Futura, je pensais savoir (à peu près) ce que voulait dire la Relativité.
Après quelques mois ici, j'avoue que je ne sais plus très bien si ça relève de l'illusion d'optique, des mathématiques pures ou de la nature quantique de la conscience...

[invité576543]

si ça relève de l'illusion d'optique, des mathématiques pures ou de la nature quantique de la conscience...

Ni l'une, ni les autres, ni la dernière.

Il me semble qu'on peut ramener le problème que qui que se soit a avec la RR à l'emprise de l'idée de simultanéité absolue.

C'est la simultanéité absolue qui est une illusion tenace!

Est-ce l'aberration qui explique qu'on puisse se rendre dans la galaxie d'Andromède en 20 ans seulement alors que la lumière elle-même met deux millions d'années pour faire le trajet?

Non, justement. Merci d'illustrer mon point!

L'aberration peut être considérée comme une sorte d'illusion d'optique par contre.


Cordialement,

[invite499b16d5]

Il me semble qu'on peut ramener le problème que qui que se soit a avec la RR à l'emprise de l'idée de simultanéité absolue.

Bonjour Michel,
Sans doute, mais n'est-il pas vrai que ce qui a fait s'écrouler la notion de simultanéité absolue est au moins autant la finitude de c que son invariance?
Et que si on creusait un peu, on pourrait sans doute établir que cette invariance (observationnelle) est une conséquence de la finitude plutôt qu'une notion indépendante et fortuite?

[invité576543]

Et que si on creusait un peu, on pourrait sans doute établir que cette invariance (observationnelle) est une conséquence de la finitude plutôt qu'une notion indépendante et fortuite?

Je préfère le concevoir dans l'autre sens. Partir de l'idée que la notion d'unité de durée est locale. Alors, le principe de relativité (le "vrai", celui qui dit que les lois de la physique s'expriment -en unités locales- indépendamment de l'état de mouvement) amène alors la possibilité d'une vitesse limite finie ou infinie. Et l'observation montre que ce qui colle le mieux est une certaine vitesse limite finie.

Vu ainsi, le refus de la simultanéité absolue ouvre la gamme des possibilités pour la symétrie qu'est le principe de relativité. Et c'est l'observation qui détermine l'approche à retenir dans la gamme ainsi ouverte.

Pour moi le point essentiel à comprendre dans la RR est la notion de mesure de l'écoulement du temps, la possibilité d'avoir une unité de durée à la fois locale (définie en tout événement/orientation/mouvement) et de définition universelle, i.e., utilisable sans paramètre pour exprimer les lois de la physique en tout lieu, tout instant, toute orientation et tout état de mouvement.

Je pense que la difficulté principale est là, dans cette apparente contradiction entre une définition locale de l'unité de durée (refus du temps absolu), mais définie de manière universelle (symétrie de Poincaré).

Cordialement,

[invité576543]

Mais on s'éloigne du sujet...

Je propose de revenir à la forme des objets, ou du moins la forme attribuée à un objet par un observateur...

Cordialement,

[invite499b16d5]

Non, justement. Merci d'illustrer mon point!

Mais alors, c'est quoi? Seulement une contraction du temps? N'y at-il pas aussi une réelle contraction de l'espace (non-"aberrative", pardon du néologisme) ?

[invite499b16d5]

certes, c'est uniquement de l'aberration.

Est-ce l'aberration qui explique qu'on puisse se rendre dans la galaxie d'Andromède en 20 ans seulement alors que la lumière elle-même met deux millions d'années pour faire le trajet?

Quoique... il est vrai qu'en y réfléchissant, ça paraît un peu aberrant!

[invite8d75205f]

l'observateur dans le vaisseau mesurera une durée de 20 ans pour aller sur Andromède (avec un vaisseau accélérant constamment entre la Terre et Andromède). Cependant le vaisseau n'atteindra jamais la vitesse de la lumière et un obs sur Terre mesurera une durée beaucoup plus grande pour le même voyage.
Par comparaison, la durée du même voyage pour un photon ds son referentiel propre est nulle !!!

cordialement