Relation entre vitesse et temps

[Squared]

Bonjour à tous,

J'ai entendu dire que lorsque qu"un corps va à très grande vitesse (celle de la lumière par ex.) nous voyagons dans le futur ...

Mais ce que je ne comprend pas c'est pourquoi le temps s'accélère ... Je ne perçois pas la corrélation qui existe entre la vitesse et le temps ...

De plus, j'ai entendu aussi que : "Plus nous nous déplaçons vite plus le temps ralenti". Or, comme dit précedemment, en atteignant la vitesse de la lumière nous voyageons dans le futur ...

C'est cette "contradiction" que je ne comprend pas ...

2) Enfin, je voudrais savoir pourquoi et comment une relation existe entre vistesse et temps ...mais je pense que je devrais plutôt lire un livre sur la relativité ca m'aiderait je penses...

Merci d'avance

Alexandre F.
-----

[doryphore]

Imagine, il y a une voie ferrée et sur cette voie ferrée 2 points A et B.
Tu sais que de temps en temps, deux éclairs viennent frapper la voie ferrée aux points A et B.
Comment fais-tu pour montrer que les 2 impacts ont eu lieu en même temps ?

[Squared]

Sincérement aucune idée

[boardingman]

on ne peut pas , on ne peu faire que des aproximations.
Non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Coincoin]

Salut Alexandre F.,
Regarde cette adresse : http://www.lpthe.jussieu.fr/DEA/baulieu.html
Il y a un cours (format PostScript) sur la relativité. Le début répondra à tes questions et est accessible sans trop de difficultés (disons qu'avec un niveau Bac, ça ne pose pas de problèmes) (par contre, t'as le droit de pas lire la fin )

[doryphore]

Eh bien, tu te place au mileu de [AB] et avec un miroir en forme de V tu peux constater directement si les impacts ont eu lieu en même temps.

Tu définis ainsi ce que tu peux appeler la simultanéité de 2 évènements.

Bon, maintenant tu es dans un train infiniment long qui se déplace de A vers B. Tous les évènements que tu vas reporter seront reportés par rapport à un référentiel lié au train.

Au moment où 2 impacts ont lieu simutanément (par rapport au sol, pas au train) en les points A et B du sol, ces points-ci correspondent à 2 points A' et B' du train. Imaginons qu'à cet instant tu te sois trouvé au milieu de [AB].

Vas-tu encore conclure que les évènements sont simultanés ??

[Squared]

Je dirais que oui comme on est au milieu d'A et de B ...
Mais pour moi, même si nous ne sommes pas au milieu, il est possible de savoir si el phénomène se passe en même temps noN ?

[doryphore]

Dis-moi comment ?

[Squared]

Bah avec le miroir en V non ?

[doryphore]

Oui, en fait, ça doit marcher sur tout le plan médiateur du segment [AB] car c'est l'ensemble des points à égale distance de A et de B mais sur la voie ferrée, il n'y a que le milieu qui convient.

Si en effet, on emet l'hypothèse que la lumière va aussi vite de A vers B que de B vers A, il faut que la distance à parcourir soit la même à partir de chaque point pour que la lumière issue de A et la lumière issue de B arrive en même temps sur ton miroir.

Tu me suis?

[Squared]

euh je vois à peu près mais moi je te disais que par ex je sur aux 2/3 de AB. Eh bien avec .....ouais faut etre au milieu ....parce que sinon la lumière émise de B sera plus rapide a se réfléchir que la vitesse de A en fait ?

Si c'est ca je comprend alors ....mais au fait quant tu dis en forme de V ...comment pouvons nous le voir sur le miroir ? je cherche la petite bete

[doryphore]

Ouais c'est un V à environ 90°, sinon ça risque d'être difficile avec nos yeux non pédonculés.

Et oui si tu es au 2/3 du côté de B, la lumière provenant de B arrivera avant celle provenant de A et tu ne pourras plus conclure à la simultanéité des deux évènements.
Il est donc important de se situer au milieu des 2 évènements au moment de l'impact.

Deux évènements qui se déroulent en A et en B dans ton référentiel sont simultanés si quand tu te places au milieu du segment [AB], tu vois les deux éclairs se refléter en même temps sur ton miroir à 2 faces.

Toujours là.

Sais-tu ce qu'est un référentiel ?

[Squared]

Oui un référentiel c'est, en quelques sortes, l'endroit ou tu te places .... Il existe trois référentiels à ma connaissance : le référentiel terrestre, géocentrique et héliocentrique ...bon ensuite il a les autres et tout ....

Oui en rentrant en 1ère l'année prochaine vaut mieux que je sache ce que c'est ...

Sinon oui j'ai mieux compris ton explication et je t'en remercie !

[doryphore]

Bon on n'en est pas encore à la dilatation du temps.
Mais je propose d'arrêter pour ce soir.

On a déjà défini ce qu'on appelle la simultanéité dans un référentiel, c'est pas trop mal !!

[Squared]

La simultanéité ds une référentiel c'est lorsque deux evénement se déroule au meme instant .....et donc que la seul manière de vérifier ceci c'est de prendre un miroir et de se placer sur un des point de la médiatrice du segment alors ? si c'est ca c'est tout simple .....

[doryphore]

C'est déjà bien.
A +.

[Heimdall]

Salut Alexandre F.,
Regarde cette adresse : http://www.lpthe.jussieu.fr/DEA/baulieu.html
Il y a un cours (format PostScript) sur la relativité. Le début répondra à tes questions et est accessible sans trop de difficultés (disons qu'avec un niveau Bac, ça ne pose pas de problèmes) (par contre, t'as le droit de pas lire la fin )

ça devient très vite inabordable pour un niveau bac qd même....

[Coincoin]

C'est sûr... mais le tout début sur les transformations de Lorentz reste compréhensible...
Sinon le mieux avec un niveau bac, c'est de lire un petit livre d'Einstein qui vulgarise très bien tout ça.

[boardingman]

J'ai encore mieux : c'est aussi un petit livre , mais de george Gamow et de Russel Stannard :
"Le Nouveau monde de M.Tompkins"
C'est une vulgarisation très bien faites , et meme avec un niveau premiere cest compréhensible.

[Squared]

Enfin, je rentre en 1ère à la rentrée c'est à dire que je n'ai qu'un niveau de seconde !

Mais merci quand même pour ton message ...

[invitea3fc981a]

Salut Alexandre

Moi aussi quand j'étais en 2nde je m'étais intéressé à la relativité... J'ai fouillé plein de bouquins, mais quand ça en arrivait aux équations j'étais vite paumé lol

Pour ce qui est de la dilatation du temps, c'est un effet purement relativiste, il n'y a aucun moyen de l'expliquer à travers des concepts classiques auxquels on est habitués. Imagine une fusée se déplaçant à une vitesse très proche de celle de la lumière : si tu es dedans, tu ne ressentiras rien, tu n'auras pas l'impression d'être "au ralenti". Pour les gens qui sont à l'extérieur de la fusée, sur Terre par exemple, s'ils te regardent ils te verront tout faire au ralenti. Si tu veux savoir de combien, l'équation correspondante de la relativité restreinte n'est pas si compliquée : tout intervalle de temps est multiplié par RACINE(1 - v²/c²) où v est la vitesse de la fusée, et c la vitesse de la lumière :

DT' = DT * RACINE(1 - v²/c²)

Ainsi quand tu approches de la vitesse de la lumière, v²/c² tend vers 1 et donc DT' tend vers zéro : le temps ne s'écoule quasiment plus.


Un excellent bouquin que je te recommande : "A la poursuite du Big Bang" de John Gribbin (éditions Champ Flammarion). J'avais ton âge quand je l'ai lu, je peux t'assurer que c'est un niveau tout à fait abordable, et c'est raconté de façon passionnante...

[invited04d42cd]

Bon, maintenant tu es dans un train infiniment long qui se déplace de A vers B. Tous les évènements que tu vas reporter seront reportés par rapport à un référentiel lié au train.

Au moment où 2 impacts ont lieu simutanément (par rapport au sol, pas au train) en les points A et B du sol, ces points-ci correspondent à 2 points A' et B' du train. Imaginons qu'à cet instant tu te sois trouvé au milieu de [AB].

Vas-tu encore conclure que les évènements sont simultanés ??

Avec mes modestes connaissances de seconde (ben y'en a des secondes ), je dirais, contrairement à alexandre non : en effet, la vitesse n'est pas instantannée, et je me déplace, donc lorsque je reçois le rayon provenant de B plus tôt, car la distance entre moi et B est moindre, puisque je me déplace vers B; alors que je recevrais le rayon de A plus tard, car je m'éloigne en même temps de A. Dans tous les cas, lorsque je recevrais un des deux rayons, je ne serais plus au milieu de A et B.
effectivement, sur des vitesses réduites, cela donne l'impression de simultanéïté, mais lorsqu'on voyage à grande vitesse, ne serait-ce qu'un dixième de celle de la lumière, cela se remarque, je me trompe

[doryphore]

Non, tu ne te trompes pas et c'est au coeur du problème. Car cela montre que deux évènements peuvent-être simultanés dans un référentiel et ne pas l'être dans un référentiel en mouvement rectiligne uniforme par rapport au premier.

Cela conduit à l'impossibilité de synchroniser des horloges liées à des référentiels différents et ainsi à définir un temps indépendant de tout référentiel.

Conclusion: le temps ne s'écoule pas forcément de la même manière dans tous les référentiels.

Les relativistes me corrigeront si j'ai sauté une étape...

[invited04d42cd]

Je suis vraiment un (énorme) novice dans ce domaine, mais il me semble que pour démontrer tout cela on fait une hypothèse simple :
- la vitesse de la lumière est une constante.

On reprend notre train, on imagine qui voyage à une vitesse d'1/10ème de celle de la lumière. On met une torche à l'arrière du train, et moi je suis à l'avant.
On allume la torche, la lumière vient donc vers moi dans mon référentiel à la vitesse de la lumière C.

On met une tierce personne à l'extérieur du train, devant, dans l'alignement. Il se trouve exactement à l'endroit ou je serais lorsque je verrais la lumière de la torche.

J'allume la torche. Quand je recevrais le rayon, il aura parcouru une distance égal à la longueur du train.
Pour l'observateur, cette distance sera égale à la longueur du train + celle qu'il aura parcouru entre temps.

Donc, v = d/t, on sait que C est constante, et que d varie. Il est donc obligatoire que t ne soit pas le même dans le train, et à l'extérieur. Le temps s'écoule donc + lentement à l'intérieur du train.

Est-ce cela?

[Squared]

Oui je suis d'accord avec easythomas mais hier soir je crois que je fatiguais un petit peu on va dire, bien que les explications de doryphore étaient très claires ...

En tout cas merci à vous tous et merci pour ce petit conseil lecture Konrad...

Au fait, Arkadiusz Jadczyk (préface du livre frere bogdanov) m'a conseillé :

Einstein's theory of relativity (1965)

et

Le Nouveau Monde de M. Tompkins
de George Gamow, Russel Stannard, Michaël Edwards

Et Urs Schreiber me conseille les livres de Feynman ...il paraît que c'est un peu compliqué ...

Merci de me dire ce que vous en pensez ...

[invitea3fc981a]

Les Feinman sont très bien mais je te conseillerais d'attendre l'après-bac pour commencer à les lire...

[Squared]

ok...merci !

[invitefb8e51c5]

Si j'étais assis sur un photon je serais immobile dessus et le "monde" me rentrerais dedans à quelque 300,000 Km/sec.

Konrad écrit : Ainsi quand tu approches de la vitesse de la lumière, v²/c² tend vers 1 et donc DT' tend vers zéro : le temps ne s'écoule quasiment plus.

Si l'on considère que le temps n'est en fait que le déplacement de la matière dans l'espace alors que la plus petite unité de temps connue est la vitesse de la lumière ou plutôt la vitesse de la matière à quelque 300,000 Km/sec alors que la lumière est fixe ( C ) = 0 .

Chercher à atteindre la "vitesse" de la lumière c'est de ralentir jusqu'à l'immobilisme ( temps = 0 ) .

[Coincoin]

Si j'étais assis sur un photon je serais immobile dessus

Et ton énergie serait infinie...

alors que la lumière est fixe ( C ) = 0

La vitesse de la lumière est toujours de c=299 792 458 m/s. Même si tu allais à une vitesse de 299 792 457 m/s par rapport à un objet considéré comme fixe (tout est relatif...), alors tu mesurerais comme vitesse de la lumière c=299 792 458 m/s... Les lois de composition des vitesses à utiliser pour des vitesses s'approchant de c ne sont pas les lois intuitives que tu as en tête.

[invitefb8e51c5]

Si je prends la lumière comme référentiel alors je m'aperçois que je suis sembarqué dans un bateau qui file à 299 792 458 m/s et que cet unité que je nomme vitesse en est une de temps .
Une seconde est une seconde et même si je mettais 9/10 de seconde pour faire une activité , une seconde demeurerais toujours une seconde .


Jackk