Une petite tentative pour expliciter la RG
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Une petite tentative pour expliciter la RG



  1. #1
    invite76543456789
    Invité

    Une petite tentative pour expliciter la RG


    ------

    Bonjour,
    Je sais qu'il y a deja eu des quantités astronomiques de tentative de vulgarisation de la RG, mais comme on m'a plus ou moins mis au defit et que je n'avais rien a faire en cette soirée hivernale. Je me lance (je me doute bien que des articles de vulgarisation de bien meilleure qualité que celui présenté ici ont, sont et seront ecrit par des gens bien plus comptétents que ma modeste personne.
    Je vais essayer de faire ca en plusieurs chapitres pour essayer d'etre au maximum clair.

    Chapter 1: L'espace temps, ou le Fatras des evenements.

    On va se placer dans un monde simplifié, un monde où pour se deplacer ses habitants ne peuvent choisir que d'avancer ou de reculer, ils vivent sur une droite pour ainsi dire. De plus dans ce monde idéal, chaque habitant est doté dès sa naissance d'une montre, qui fonctionne toujours, et qui ne les quitte jamais. On va supposer enfin que dans ce monde, la vitesse de la lumière vaut 1 unité, de sorte à ce que les gens s'autorisent sans vergogne a additionner des distances et des durées sans facteur de conversion.

    Dans ce monde, certains habitants, disons Alice, Bob et Charles décident sur un carnet de noter tous les evenements qu'ils vivent dans leur vie (et ceux qu'ils observent) (je precise à l'avance que je donnerai des chiffres fantaisistes).
    Alice décide d'étiqueter ses evenements en fonction du temps écoulé sur sa montre, et de la distance (comptée algébriquement, disons que le monde est orienté) à son lieu de naissance. Par exemple on peut lire sur son carnet "Je mange un sandwich, ma montre affiche 235 656 unités de temps depuis ma naissance, je suis à 12,3 unités de distance en amont de mon lieu de naissance", ou encore ""Bob achete un magazine a 9 unités de distance en aval du lieu ou je suis née, ma montre affiche 125 634 123 unités de temps".

    Bob, lui décide d'etre plus retors et d'étiqueter ses evenements de mannière bizarre, il notera le lieu selon la règle 12unités - le nombre d'unités algébriques (on appellera ça un Bobdistance) qui sépare l'evenement de sa maison, et la règle pour le temps sera de doubler le temps que sa montre affiche (on appelera ça une Bobdurée). Son carnet affichera des choses du genre "J'ai acheté un magazine à une bobdistance de 23 et à la bobdurée de 12 453" ou "Alice mange a un sandwich à une bobdistance de 1 et à la bobdurée de 12 121".

    Charles lui est encore plus tordu, il décide pour étiqueter ses evenenements de noter en premier lieu la somme de ce qu'affiche sa montre et de la distance à sa maison, et en second lieu le produit de ce qu'affiche sa montre et de la distance à sa maison (comme il est un peu matheux, il sait qu'il pourra ainsi noter tous les evenements de manière unique.
    Sur son carnet on lit "Alice a mangé un sandwich a (123,15347)" "Bob a acheté un journal à (-11, 12 321)".

    Dans les 3 cas, on a une collection d'evenements (alice qui mange son sandwich, Bob qui achete son magazine) et une liste de nombres pour les reperer.

    Cette collection d'evenements a priori completement désorganisé, ce fatras, est ce qu'on appelle l'espace temps.

    Chaque liste de nombre est ce qu'on appelle un systeme de coordonées sur l'espace temps. Il faut remarquer que les liste en elle meme n'ont aucune signification physique a priori. Les nombres choisi par Alice certes ont un sens physique, mais pour ceux choisis par Bob sont deja plus etranges, mais pour ceux de Charles il est bien clair qu'on ne peut pas dire son premier nombre représente un temps, et son deuxieme une distance... les deux sont veritablement mélangés et "inséparables" pour ainsi dire.
    Par contre ce qu'on peut dire dans les 3 cas c'est quand est ce que des evenements sont voisins ou non. Pour les 3, des evenements seront voisins si la liste de nombre qui les étiquette sont proches, et s'ils sont proches pour Alice, il seront proche aussi pour Bob et pour Charles ( et apreil en permuttant).
    On a donc pu un peu organisé ce fatras d'evenement en distinguant quels evenement etaient proches et lesquels étaient plutot eloignés.

    Chapter 2: Un fait curieux, ou l'apparition de la RR.

    Si l'on regarde la liste des evenements des 3 cobayes, on s'apercoit qu'il y a un fait extremement curieux.
    Par exemple on peut lire sur le carnet de Bob la chose suivante.
    "Je suis avec Alice et Charles à 18 Bobdistance et à 25 000 Bobdurée" puis "Je vois alice appuyer sur le bouton ON de sa TV à -1 Bobdistance, et 26 000 bob durée, alors que j'ouvre la page 12 de mon bouquin à -5 Bob distance et 26 000 bob durée"
    Sur le carnet de charles on lit
    "Je suis avec Alice et Bob aux coordonnées (12,27 000)" puis "Je suis dans ma voiture, je roule à vive allure, Je vois alice appuyer sur le bouton ON de sa TV aux coordonnées (34, 61 000)" et enfin "je roule toujours, je vois Bob tourner la page 12 de son bouquin aux coordonnées (27, 61 010)".

    Les evenements qui sont notés en simultanés pour Bob, ne le sont pas pour Charles.

    Comme je veux surtout parler de RG, je ne m'apesantirai pas sur ce point.


    Bon j'ecrirai la suite plus tard si ce fil "plait" où si les gens veulent connaitre la suite. Je voulais deja dans un premier temps définir assez clairement ce qu'on appelait espace temps, et ce que représentent les coordonnées dessus et pourquoi ils n'ont aucune signification physique.
    La prochaine fois j'essaierai d'expliquer (ou plutot d'illustrer) ce qu'est le role de la métrique la dedans, et comment elle permet d'acceder a des informations qui elles sont physique et où vient s'inserer la courbure dans tout ca.
    Si des gens ont qqch a rajouter où completer ou si ce que je dis est imprecis n'hesitez pas à intervenir.

    -----

  2. #2
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Citation Envoyé par MissPacMan Voir le message
    On va se placer dans un monde simplifié, un monde où pour se deplacer ses habitants ne peuvent choisir que d'avancer ou de reculer, ils vivent sur une droite pour ainsi dire.
    Déjà la ne crées-tu pas une dissymétrie artificielle, tout comme la notion accélérer/freiner non ? Il faut à minima deux entités pour exprimer la convention avancer/reculer par rapport à non ? Chaque individu est considéré comme être au repos (le mouvement est comme rien), leur changement d'état est lié à des phases d'accélération uniquement. Comme il n'y a pas de point absolu dans l'espace, la notion de freiner est ni plus ni moins qu'une autre phase d'accélération. Donc dans un premier temps ils peuvent changer d'état de mouvement non ? Ensuite il faut un élément nouveau pour briser la symétrie afin de pouvoir parler d'avancer/reculer non ?


    Patrick

  3. #3
    obi76

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Je me demande si on ne devrai pas faire une rubrique avec ce type de messages en épinglé des forums, ça pourrait en intéresser plus d'un...
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  4. #4
    stefjm

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Je me demande si on ne devrai pas faire une rubrique avec ce type de messages en épinglé des forums, ça pourrait en intéresser plus d'un...
    Oui.
    C'est plus intéressant que l'aide au devoir scolaire.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    obi76

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    C'est aussi un peu pour ça que je suis un peu plus intransigeant sur ceux qui viennent ici pour qu'on fasse leurs devoirs à leur place. Maintenant c'est niet pour ma part.
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  7. #6
    invite1c6b0acc

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Bonjour,
    Citation Envoyé par MissPacMan Voir le message
    ... si ce fil "plait" où si les gens veulent connaitre la suite ...
    Oui. (je ne voudrais pas polluer un sujet sur lequel je n'ai rien à dire, mais comment autrement faire savoir que je savoure ...).
    Merci.

  8. #7
    invite69d38f86

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Bonsoir MissPacMan

    J'attends également les chapitres suivants avec gourmandise.

    Un petit point sur les systèmes de coordonnées de l'espace temps.
    Tu écris que Bob, Alice et Charles attribuent des coordonnées aux événements. Comme l'information n'est pas instantanée il faudra attendre pour que Bob note ce qu'il voit faire à Alice. Il lui faudra un temps infini pour noter sa disparition dans un trou noir (nul machisme là dedans) et il ne pourra jamais noter quand elle claque des doigts à l'intérieur.
    Il vaudrait mieux dire que l'on a un système de coordonnées préféré par Bob Alice ou Charles mais dont ils ne sont pas les créateurs.

  9. #8
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Citation Envoyé par alovesupreme Voir le message
    Il vaudrait mieux dire que l'on a un système de coordonnées préféré par Bob Alice ou Charles mais dont ils ne sont pas les créateurs.
    Il y a comme un biais de communication.

    Citation Envoyé par MissPacMan Voir le message
    Je voulais deja dans un premier temps définir assez clairement ce qu'on appelait espace temps, et ce que représentent les coordonnées dessus et pourquoi ils n'ont aucune signification physique.
    Patrick

  10. #9
    chaverondier

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Citation Envoyé par MissPacMan Voir le message
    Si des gens ont qqch à rajouter ou compléter ou si ce que je dis est imprécis n'hésitez pas à intervenir.
    Si vos explications se poursuivent, il faudra aussi (en s'appuyant sur des exemples d'espace-temps bien adaptés à l'objectif pédagogique visé) donner au lecteur intéressé les images permettant de trouver lesquelles des affirmations ci-dessous sont correctes
    1. Aucun système de coordonnées spatio-temporelles repérant les évènements n'a de sens physique en RG
    2. Les quantités apparaissant en RG tirent leur signification physique, quand elles en ont une, de la métrique dont est doté l'espace-temps considéré.
    1. Il n'y a pas de système de coordonnées privilégié en RR et il n'y en a pas non plus en RG
    2. Les systèmes de coordonnées privilégiés de la RR sont les systèmes de coordonnées inertiels (et aucun d'eux n'est privilégié par rapport aux autres) et, en RG, quand un système de coordonnées présente un caractère privilégié par rapport à tous les autres, ce caractère tire son origine soit de la métrique de l'espace-temps considéré, soit de sa topologie (soit des deux).
    1. En RG, un système de coordonnées et un référentiel sont deux mots différents désignant, en fait, la même chose
    2. En RG, un référentiel repère le mouvement des observateurs (mathématiquement c'est un feuilletage 1D de type temps si l'immobilité y est partout physiquement possible) alors qu'un système de coordonnées repère (par 4 nombres) la position des évènements.

  11. #10
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Citation Envoyé par chaverondier Voir le message
    Si vos explications se poursuivent, il faudra aussi (en s'appuyant sur des exemples d'espace-temps bien adaptés à l'objectif pédagogique visé) donner au lecteur intéressé les images permettant de trouver lesquelles des affirmations ci-dessous sont correctes
    Il y a aussi d'autre classification/regard dont celui de H.Weyl

    Sphère mathématique

    Un axe Proche/Lointain
    Un autre orthogonal : Strate topologique (Topologie R4 pour proche/ Variété 4-dimention pour lointain) // Strate affine (espace vectoriel R4 pour proche/ connexion affine pour lointain) // Strate conforme ( classe d'équivalence de forme quadratique pour proche/ connexion conforme pour lointain) // strate métrique (forme quadratique - Pythagore pour proche / Connexion métrique sans torsion pour lointain)

    Sphère physique

    ...

    Sphère phénoménale

    ...


    Patrick

  12. #11
    invite76543456789
    Invité

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Je vais poursuivre ma petite histoire des que j'ai un moment (c'est a dire pas tout de suite malheureusement) et des que je trouve une manière sympathique de presenter la suite (j'essaierai de reépondre aux questions à ce moment là egalement), mais n'hestitez pas a poursuivre l'histoire à ma place si vous le desirez, la pluarlité des approches est toujours un plus.

  13. #12
    invite47ecce17

    Re : Une petite tentative pour expliciter la RG

    Je remonte ce sujet pour dire que je l'ai pas oublié, et que si un jour je finis ma thèse, j'ecrirais le reste !

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