La lumière et le temps

[cedric.salaun]

Bonjour,

Je suis en train de lire un livre de Brian Greene sur la théorie des cordes, et il y à un point que je n'arrive pas à comprendre.

Il explique par une analogie que lorsqu'on se déplace dans l’espace, on perds un peux de notre énergie pour se déplacer dans le temps (la dimension temporel). Comme une voiture se dirigeant en diagonal dans un repère (x,y), ça vitesse est partagé entre la dimension x et a dimension y. Il explique donc que lorsque un objet est immobile, il évolue pleinement dans la dimension du temps, à l'inverse, un photon donne toute son énergie à ça vitesse, à son déplacement dans l’espace, il en conclue que les photons d’aujourd’hui n'ont pas bougé depuis le big bang.. ce sont exactement les mêmes, il n'on pas vieilli.

Là question que je me pose, c'est que si le photon ne peux pas évoluer dans le temps, comment pouvons nous le voir.. puisque pour moi, il est condamné à rester dans la tranche du temps qui la vu naître. Je n'arrive pas à expliquer ça. Comment on peux voir un photon si il ne peux pas voyager dans le temps ?? :/

J'ai sans doute raté un truc. Merci d'avance pour vos réponses.
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[thomas5701]

Bonjour,
Je n'ai aucun niveau en physique quantique, mais peut-être tu pourras m'expliquer (via ton bouquin). Si un photon ne ressent pas le temps, comment fait-il pour se déplacer. Il admet qu'un photon possède une vitesse, or si on enlève le temps, on peut pas avoir de déplacement ?

Ou je comprend mal la phrase "il évolue pleinement dans la dimension du temps, à l'inverse,[d'] un photon".

Merci de m'éclairer !
Bonne journée

[Deedee81]

EDIT croisement, mon message répond aussi à Thomas, ça tombe bien

Salut,

Il faut considérer deux points de vue :

- celui du photon, si cela a un sens (il n'est même pas possible de définir un référentiel attaché au photon, du moins un référentiel au sens habituel) : pour lui, le temps de s'écoule pas. Toute sa vie et tout ce qui se passe à l'extérieur se déroule en 0 seconde.

- le tiens. Tu vois le photon passer avec un écoulement du temps tout à fait normal. C'est ton temps, il n'est pas figé. Par contre, si ce photon était un petit bonhomme et si tu pouvais le regarder avec une loupe pendant qu'il se déplace, tu verrais que ce petit bonhomme est "gelé", "figé", un peu comme si c'était une statue (qui se déplace, mais sans remuer).

[cedric.salaun]

Merci pour cette explication.

Il n'y à donc pas de dimension temporel. c'est juste une mesure. Le temps n'existe pas en temps que tel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Il n'y à donc pas de dimension temporel. c'est juste une mesure. Le temps n'existe pas en temps que tel.

Pour le photon en tout cas (il lui manque aussi une dimension spatiale à cause de la contraction des longueurs), c'est pour cela qu'on ne sait pas définir de repère attaché au photon (comment repérer les quatre coordonnées d'un événement quand on n'a que deux coordonnées !!!!)

Pour nous, le temps existe, sinon on n'aurait pas fabriqué des horloges

[cedric.salaun]

Pour nous, le temps existe, sinon on n'aurait pas fabriqué des horloges

Oui & Non. Maintenant je sais que dire : "Tu était ou le 1er novembre 1987 à 13H05" n'a aucun sens, le 1er novembre 1987 à 13H05 n'existe pas dans l'absolut, c'est une mesure dans un référentiel précis.

[Deedee81]

Oui & Non. Maintenant je sais que dire : "Tu était ou le 1er novembre 1987 à 13H05" n'a aucun sens, le 1er novembre 1987 à 13H05 n'existe pas dans l'absolut, c'est une mesure dans un référentiel précis.

Disons plutôt alors que le temps n'est pas vraiment ce qu'on penserait naïvement. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de temps absolu, universel (une horloge universelle battant la mesure de toute chose, comme chez Newton). Mais le temps existe puisque sa définition est en gros "le temps est ce qu'indique les horloges" (les instruments construits pour ça).

En relativité, on pourrait dire que le temps est la quatrième coordonnée ou quatrième composante des objets géométriques tel que le quadrivecteur position d'un événement. En regardant la métrique (qui définit les distances dans l'espace-temps) la composante temps est celle dont la signature est différente des autres.

Il y a donc des définitions claires à la fois théoriques et opérationnelles. Et après tout, pour un physicien, une grandeur existe lorsqu'il peut la mesurer.

Une grandeur n'a pas besoin d'être absolue pour exister, après tout la vitesse existe-bien (celui qui reçoit une balle de tennis sur le pif peut en témoigner ) mais elle est totalement relative (déjà avant la relativité).

Une grandeur n'a pas besoin non plus d'être fondamentale, elle peut être émergente, comme la température (qui n'est qu'une manifestation de l'agitation thermique des molécules).

Je ne me lancerai pas dans des discussions philosophiques sur le temps ni sur sa possible existence ou non à un niveau fondamental (par exemple, le temps tel que nous le concevons pourrait être une propriété émergente d'une structure plus fondamentale). En cherchant un peu, il y a déjà une bonne dizaines de discussions du type "le temps existe-il ?" sur Futura.