Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz
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Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz



  1. #1
    azizovsky

    Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz


    ------

    Bonsoir , je vais essayer de démontrer pourquoi les transformations de Lorentz forme un groupe à partir de la composition des vitesse:
    soit 3 référentiél inértiéls (R)et (R')et(R'') :

    (R'') par rapport (R): x=k(x''+ut'') (1) ==> t=k(t''+ux''/c²) (1')
    de même pour (R')/(R) x=k'(x'+u't') (2) ==> t=k(t'+u'x'/c²) (2')
    (R'')/(R'): x'=k''(x'''+u''t''') , (3) ==> t'=k(t'''+u''x'''/c²) (3')

    quelle relation exite t'il entre les vitesse u(R''/R),u'(R'/R),u''(R''/R')?
    avant , on va mettre en lumière le orincipe de la relativité
    la realtion (1)et (1') ==>(dx/dt)(x''=cst)=u (dx/dt<0)
    et (dx''/dt'')(x=cst)=-u (dx''/dt''<0)
    donc (dx/dt)(x''=cst)+(dx''/dt'')(x=cst)=0
    ceci indique qu'on le choix de considéré l'un des deux référentiéls au ropos (principe de relativité)
    la relation (2)et (2') <==> x=k'(x'+u't') et t=k'(t'+u'.x'/c²)
    dx=k'(dx'+u'dt') et dt=k'(dt'+u'.dx'/c²)

    dx/dt=k(dx'+u'dt'')/k(dt'+u'.dx'/c²)
    dx/dt=(dx'/dt'+u')/(1+u'.dx'/c².dt') (4)
    or , d'après (3) : x'=k''(x'''+u''t''') <==> t'=k''(t'''+u"x'''/c²)
    dx'=k''(dx'''+u''dt''') <==> dt'=k''(dt'''+u"dx'''/c²) (5)
    on remplace (5) dans (4) ===>

    dx/dt=[k''(dx'''+u''dt''')/k''(dt'''+u"dx'''/c²)+u')]/[(1+u'.k''(dx'''+u''dt'''/c²).k''(dt'''+u"x'''/c²)]
    dx/dt={[(dx'''/dt'''+u'')/(1+u''dx'''/c²dt''')] +u' }/[1+u'(dx'''/dt'''+u''/c²)(1+u''dx'''/c²dt''')

    si on fixe (R''/R) on'a dx'''/dt'''=0 (a)==>

    dx/dt=u=u'+u''/(1+u'.u''/c²)

    on trouve la formule relativiste de la composition des vitesses avec la condition (a)
    si on fixe (R/R''') on retrouve
    dx'''/dt'''=-(u'+u'')/(1+u'u''/c²)
    donc le principe de relativité : (dx/dt)(x'''=cst)+(dx'''/dt''')(x=cst)=0
    donc les équaions x=k(x''+ut'') (1) ==> t=k(t''+ux''/c²) (1')
    s'écrivent :

    x=k(x''+[(u'+u'')/(1+u'u''/c²)].t'') (1) ==> t=k(t''+[(u'+u")/(1+u'u"/c²)]x''/c²) (1')

    càd ,la composition de deux TL est une transformation de Lorentz , c'est pourquoi on dit que les transformations de Lorentz constitue un groupe.
    on peut généraliser pour (n) changements de référentiéls.

    -----
    Dernière modification par azizovsky ; 19/05/2013 à 20h51.

  2. #2
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    on 'a démontré seulement la Loi de composition interne :
    Pour tous a et b éléments de G, le résultat a • b est aussi dans G.
    Dernière modification par azizovsky ; 19/05/2013 à 22h01.

  3. #3
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Non, vous avez juste montré que les boosts selon le même axe est clos pour la composition (c'est un sous-groupe de dimension 1 du groupe de Lorentz).

    D'ailleurs les boosts (d'axes quelconques) ne forment pas un groupe. Le groupe de Lorentz contient d'autres transformations que les boosts, et la combinaison de deux boosts d'axes distincts peut donner autre chose qu'un boost.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  4. #4
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    oui , c'est vrai .

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

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Le groupe de Lorentz doit laisser invariant le cône de lumiere ==> la métrique , on'a déjà parler de ça .
    Dernière modification par azizovsky ; 20/05/2013 à 11h26.

  7. #6
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Le groupe de Lorentz est un groupe lineaire fermé : c'est un groupe de Lie.

  8. #7
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Le groupe de Lorentz est un groupe muni d'une structure de variété différentielle compatible avec la structure de groupe: c'est un groupe de Lie.

    (Linéaire? Fermé ?)
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  9. #8
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Bonjour,

    Azizovsly, vous pouvez démonter que toute transformation de Lorentz homogène, propre, orthochrone peut se décomposer en produit d'une transformation spéciale de Lorentz et d'une rotation. Ca ne sera pas fini, mais ça sera un pas de plus.

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  10. #9
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    on va résteindre la discution à un sous groupe à un paramètre Amanuensis ,je veux pas m'éloigner du sens physique des choses (but pédagogique), on 'a vue que deux TL donne une TL , ce qu'ont peut écrire a*b=c (a,b,c)dans G(groupe de lorentz),si le troisième référentièl(R'') s'identifie avec le premier(R) cela s'écrit
    a*b*c=b càd a*b=e (élément neutre de G)
    c'est comme on 'a effectué qu'un seul changement de référentièl (seulle TL).
    pour (n) changements de référentièls , on le note
    a(0)*a(1)......a(n-1))=a(n)
    si le dérnier référentièl s'identifie avec le premier ,on aura
    a(1)*a(2)*......a(n-1)*a(n)=a(2)*...a(n-1) càd a(1)*a(n)=e
    on peut identifier les deux dérnier avec les deux premiers ,la question qui se pose

    combien d'identification possible dans ce cas ?
    Dernière modification par azizovsky ; 20/05/2013 à 12h36.

  11. #10
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Citation Envoyé par azizovsky Voir le message
    on va résteindre la discution à un sous groupe à un paramètre Amanuensis ,je veux pas m'éloigner du sens physique des choses
    Composer des TSL (je vais adopter cette abréviation en lieu et place de boost) de directions différentes est tout ce qu'il a de physique. Plus réaliste que de contraindre les jumeaux et autres à se balader toujours sur une même ligne spatiale...

    (but pédagogique), on 'a vue que deux TL donne une TL , ce qu'ont peut écrire a*b=c (a,b,c)dans G(groupe de lorentz),si le troisième référentièl(R'')
    Si vous réfléchissez en terme de structure de groupe, vaut mieux laisser tomber les référentiels...

    on peut identifier les deux dérnier avec les deux premiers ,la question qui se pose

    combien d'identification possible dans ce cas ?
    Ce sous-groupe à un paramètre est isomorphe à (R, +), l'isomorphisme consiste à indexer les TSL par le delta de rapidité.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  12. #11
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Composer des TSL (je vais adopter cette abréviation en lieu et place de boost) de directions différentes est tout ce qu'il a de physique. Plus réaliste que de contraindre les jumeaux et autres à se balader toujours sur une même ligne spatiale...



    Si vous réfléchissez en terme de structure de groupe, vaut mieux laisser tomber les référentiels...



    Ce sous-groupe à un paramètre est isomorphe à (R, +), l'isomorphisme consiste à indexer les TSL par le delta de rapidité.
    pour ta première réponse , il faut s'ateler au groupe de poincaré pour plus de généralité, et pour le 2ème , c'est comme laissé tombé la représentation géométrique des rotations, pour la troisième , j'ai besoin d'une mise à jour , un peu plus d'éclaircissement ...

  13. #12
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Poincaré au lieu de poincaré , le min de respect qu'on lui doit à ce géant des maths .
    Dernière modification par azizovsky ; 20/05/2013 à 13h19.

  14. #13
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    L'isomorphisme est



    Pour travailler dans ce sous-groupe, suffit de transposer dans (R, +) via cet isomorphisme...
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  15. #14
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Bonjour,

    Azizovsly, vous pouvez démonter que toute transformation de Lorentz homogène, propre, orthochrone peut se décomposer en produit d'une transformation spéciale de Lorentz et d'une rotation. Ca ne sera pas fini, mais ça sera un pas de plus.

    @+
    c'est simple à faire ,soit dans la représentation tessarinien :complexe fendu ou quatérnionique fendu .

  16. #15
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    L'isomorphisme est



    Pour travailler dans ce sous-groupe, suffit de transposer dans (R, +) via cet isomorphisme...
    merci Amanuensis ,càd via sa représentation (groupe à un paramètre) ou non?.

  17. #16
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Via une représentation linéaire, celle usuelle correspondant à un changement de coordonnées entre deux systèmes de coordonnées inertiels.

    (R, +) est une autre représentation linéaire du même groupe, et il y en a d'autres.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #17
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Re,

    Citation Envoyé par azizovsky Voir le message
    c'est simple à faire ,soit dans la représentation tessarinien :complexe fendu ou quatérnionique fendu .
    Ai-je dit que c'était compliqué ?
    Par contre, ce que vous dites est du chinois pour moi, donc je veux bien voir votre façon de procéder.
    Merci.

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  19. #18
    invite473b98a4

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    je viens d'apprendre quelque chose avec ces complexes fendus. ce sont des nombres complexes définis par j²=1 et z=x+jy, on n'arrête pas le progrès!!! C'est surement intéressant pour exhiber certaines propriétés des nombres complexes en en laissant d'autres de côté, mais je ne vois pas trop comment immédiatement.

  20. #19
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Merci Amanuensis , je vais te dire comment je vois les choses , dans mon exemple ,si je remplace a(n) par (t) appartient à [0,1] , pour chaque couple (x,y) du G, il existe des 'chemins algébriques' qui ménent de x(t=0) à y(t=1), càd , on peut construire une homotopie ...., sa devient un espace topologique ,et on peut appliquer toute l'artillerie qui s'en suit non?
    Dernière modification par azizovsky ; 20/05/2013 à 21h32.

  21. #20
    invite473b98a4

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Et c'est quoi la topologie d'un groupe discret? A moins qu'ils ne soient pas des groupes?

  22. #21
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Aucun groupe n'a de topologie qui dériverait de sa structure de groupe. En tant qu'ensemble, un groupe admet une infinité de topologies différentes. Le choix est contraint par l'exigence très naturelle que les fonctions (f, g) -> fg et f -> f^-1 soient continues.

    La topologie discrète a nécessairement cette propriété, mais elle est sans grand intérêt.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  23. #22
    invite473b98a4

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Justement je posais cette question parce que azizovsky semble vouloir dire que "parce qu'on a une topologie, ce sont des groupes", du moins c'est comme ça que j'ai compris la remarque du dessus.

  24. #23
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Salut , c'est une idée qui m'a taraudé ....,et aprés ,je me suis redu compte que j'ai lu quelque part ,il y'a des années,qu'il existe des faisceaux algébrique de serre grothendiek ou ...., il me faut une mise à jour .

  25. #24
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    je ne sais pas est ce que faiscaux algébrique et 'chemins algébrigue'ont un lien ,mais je vais faire un petit tour dans le monde tarabuscoté des algébristes .

  26. #25
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Re,

    Moi, ce qui me taraude, c'est que vous ne répondiez pas à mes questions...

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Par contre, ce que vous dites est du chinois pour moi, donc je veux bien voir votre façon de procéder.
    Merci.
    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  27. #26
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Salut , moi tous ce que j'ai fais ,j'ai bien potassé ça
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_...3%A9ploy%C3%A9
    même la TL est cité , ça prend du temps ,il faut le prendre comme un outil .....
    Dernière modification par azizovsky ; 22/05/2013 à 14h53.

  28. #27
    Amanuensis

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    C'est un outil superfétatoire, ce n'est rien d'autre qu'une autre écriture pour les matrices 2x2 utilisées constamment pour les exemples en RR.

    Si on est plus confortable avec cette notation là plutôt que la notation avec des matrices, pourquoi pas... Ce n'est qu'une affaire de notation, pas de maths et encore moins de physique.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  29. #28
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    tu peux utiliser ce que tu veux ,en tous cas ,ça me facilite la tâche ,et ce n'est qu'un cas particulier de l'algèbre de Clifford, et même les noms change cône de lumiére=cône nul.
    Dernière modification par azizovsky ; 22/05/2013 à 15h45.

  30. #29
    Deedee81

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Bonjour,

    Je suis un peu surpris aussi. Ce n'est pas l'outil le plus simple (pour le cas considéré) mais il en faut pour tous les goûts
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  31. #30
    azizovsky

    Re : Composition des vitesse en rr /groupe de lorentz

    Bonjour ,
    on 'an ai pas oubligé de manger le riz par les fourchettes , il faut penser aux chinois .... .

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