relativité restreinte (j'bug)

[invite3f7c70f2]

Salut.
J'ai enfin trouvé un bouquin qui explique physiquement la chose sans balancer des relations sous un formalisme qui me figeait. Je l'ai attaqué ya peu de temps mais j'ai déja un petit soucis, je comprend comment on en vient au résultat...
Mais, j'ai l'impression que l'outil de mesure de référence est la lumière. Assez logique, elle est constante dans tous les référentiels seulement, La "compression" du temps dépends de cette vitesse de la lumière (dans le livre) et tout écart de temps proviens du temps que met la lumière à se propagé. En fait j'ai l'impression que la distance calculer pour la contraction des longueurs où la différence de temps écoulé est trop lié à la vitesse de la lumière, plus exactement à l'outil utilisé. A mon sens, qu'on mesure une grandeur par tel ou tel chemin on doit trouvé la même valeur. Hors si on utilisait par exemple une entité hypothétique qui se propage à 4c je crois qu'on trouverait pas la même chose donc qu'il y aurait problème.
Je suis d'accord qu'ici on calcule ce qu'on voit (avec nos yeux où équivalent) mais pas ce qui est (prudenceour moi). En gros, si on avait l'outils qui nous donne instantanément la distance entre tel ou tel objet, les grandeurs aurait un sens et les rectificatif lié au vitesse n'aurait plus de sens.
Je me plante j'en suis sur mais où? aidez moi svp
Je crois que ca vient du fait que rien ne peut dépasser c...
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[invite0c9e63b6]

Bonjour Bret,

En gros, si on avait l'outils qui nous donne instantanément la distance entre tel ou tel objet, les grandeurs aurait un sens et les rectificatif lié au vitesse n'aurait plus de sens.
Je me plante j'en suis sur mais où? aidez moi svp
Je crois que ca vient du fait que rien ne peut dépasser c...

Non, vous ne vous plantez quand vous dites "si on avait l'outil ... les grandeurs auraient un sens", votre raisonnement est correct. Le problème est dans la prémisse : "si on avait l'outil". Or on ne l'a pas. Le fait que rien ne peut dépasser c, et que c est constant dans tous les référentiels galiléens est essentiellement un résultat d'expérience. C'est le résultat de toute une série d'expériences menées par Fizeau, Michelson, Morley, et ayant pour but de mesurer le déplacement des corps par rapport à l'"éther". Toutes ces expériences ont été négatives, et celle de Michelson et Morley ont montré l'invariance de la vitesse de la lumière, ce qui est devenu un des deux points de départ de la relativité (l'autre étant le principe d'équivalence entre tous les référentiels galiléens).

J'espère avoir répondu, au moins partiellement, à votre question.

cordialement,

Attila

[deep_turtle]

Pour compléter un peu la réponse, la relativité restreinte est basée sur le postulat qu'il existe une vitesse limite. On utilise souvent la lumière car si les photons ont une masse nulle, alors la lumière se propage précisément à cette vitesse limite. Mais si on s'apercavait que les photons ont une masse non nulle, la relativité ne s'effondrerait pas, la notion de vitesse limite non plus. Simplement, la lumière ne serait pas le bon "outil" pour sonder la structure de l'espace-temps (ceci dit ça semble marcher plutôt pas mal pour le moment...).

[BioBen]

C'est pour ca que dans un autre sujet tu avais fait la différence entre "vitesse de la lumière" et "limite de causalité" (enfin je ne sais aps si tu l'avais appelé exactemnt comme ca", et qu'il se trouve que comme le photon semble avoir une masse nulle, on a vitesse de la lumière = limite de causalité. D'ailleurs, à la place de vitesse de la lumière, on ne pourrait pas dire "vitesse du neutrino ? (il a une amsse nulle lui aussi je crois, sinon je dis une connerie).
a+
ben

[A voir en vidéo sur Futura]

[deep_turtle]

C'est pour ca que dans un autre sujet tu avais fait la différence entre "vitesse de la lumière" et "limite de causalité"

oui exactement,

D'ailleurs, à la place de vitesse de la lumière, on ne pourrait pas dire "vitesse du neutrino ?

Alors il est plus probable que le neutrino n'ait pas une masse nulle que le photon, donc c'est plus sûr d'utiliser la lumière...

[invite3f7c70f2]

Merci à tous de m'avoir sorti de cette impasse, c'est toujours appréciable d'avoir affaire à des gens qui ont un bon sens physique à partager et qui justifie par d'autre chose que telle relation donne ceci... Deep_turtle merci de me sortir régulièrement des embuches (cf fonction d'état)
Je vais continuer à bouquiné... Je reviendrai surement avec d'autre questions lol. Avec la puissance de ce qui se cache sous c=constante ya de quoi "buggé"...
Bonne soirée à tous.

[BioBen]

oui exactement,


Alors il est plus probable que le neutrino n'ait pas une masse nulle que le photon, donc c'est plus sûr d'utiliser la lumière...

Juste pour m'eclairer encore un peu : ce que l'on nomme c dans les équations de la relativité, en réalité c'est toujours la "limite de causalté" et non la vitesse de la lumière ? Enfin j'espere que tu comprends ce que je veux dire...je sais bien que comme on considère que le photon a une masse nulle, on a aussi c=vitesse de al lumière, mais si l'on est très rigoureux, on devrait a chaque fois dire "avec c= limite de causalité" ?
a+
ben

[invite3bc31a43]

Et c'est quoi le bouquin ?

[invite3f7c70f2]

le bouquin c'est un livre de cour de prepa (ancien):Faget cours de physique électomagnétisme relativité restreinte Vuibert.

[Karibou Blanc]

Salut,

la relativité restreinte est basée sur le postulat qu'il existe une vitesse limite

Hélas non...
La relativité restreinte est uniquement basée sur l'équivalence entre les référentiels galiléens (ou sur l'invariance de la physique sous l'action du groupe de Poincaré, pour les puristes). La vitesse limite, et la constance de la vitesse de la lumière sont déduites de ce postulat. Voir, par exemple Jean Hladik, Introduction à la relativité restreinte. C'est un ouvrage très très abordable et qui ne fait pas l'erreur de croire que les propriétés de l'espace et du temps sont tributaires de la lumière.

Bonne soirée.

[BioBen]

intilaement, einstein n'avait-il pas postulé que le vitesse de la lumière est une vitesse limite ? Pourquoi alors est ce que sur tous les sites scientifiques* il y a écrit 2 postulats : celui sur les referentiels et celui de la vitesse de la lumière ?
J'avais déja lu quelque part une histoire de postulat inutile...si tu pouvais éclairer ma lanterne ca serait sympa ...
Merci d'avance
a+
ben

*http://www.astrosurf.com/lombry/rela...estreinte2.htm
http://pages.infinit.net/mycroft/rel.../postulats.htm
http://www.cybersciences.com/Cyber/2.0/Q2975.asp
par exemple, mais il y en a beaucoup d'autres

[Karibou Blanc]

Salut,

Historiquement tu as raison, Einstein avait énoncé deux postulats. Mais une étude plus rigoureuse des fondements de la relativité a montré que le second (celui sur la vitesse de la lumière) peut se déduire du premier (celui sur les référentiels d'inertie équivalents). Il suffit simplement (encore fallait-il y penser) de considérer l'espace-temps comme isotrope pour construire les transformations de Lorentz. Une fois ces transformations obtenues, la constance de la vitesse de la lumière apparaît naturellement.

La référence que je cite donne une brêve démonstration de ce que j'avance. De nombreux auteurs n'évoquent pas cela, car on répète souvent ce qu'on a lu quelque part avant de réfléchir soit même à la question

[BioBen]

Salut,
merci pour ta réponse Karibou Blanc. Je savais avoir entendu cette histoire de postulat inultile quelque part, c'était donc vrai !
Tu aurais un site internet où il "montrent" (une brève démonstration me suffirait) comment on tombe sur la constance de la lumière (je ne sais pas vraiment comment le faire tout seul, et sur internet j'ai beau chercher, la RR a toujours 2 postulats !).

Merci encore
a+
ben

[Karibou Blanc]

Salut,

Je ne connais pas de site internet détaillant cette démonstration.
Pour faire simple, je peux te donner les diverses choses à considérer pour construire les transformations de Lorentz.

1) C'est une transformation linéaire, dans le cas contraire, les termes non linéaires permettraient de passer d'un référentiel d'inertie vers un référentiel accéléré (non galiléen) ce qui par hypothèse (le postulat de relativité) est rejeté.

2) L'isotropie de l'espace ou plus précisément l'invariance par réflexion d'espace (r change en -r) doit être respecter.

3) La transformation inverse existe (et à même forme par hypothèse ici encore) et on doit la retrouver en changeant simplement le signe de V (vitesse relative entre les deux référentiels dont on cherche la transformation)

4) La composition de deux transformations successives (d'un référentiel R vers R' puis de R' vers R") doit avoir la même forme qu'une transformation directe de R vers R". (Au passage la composition des vitesses se déduit de cette contrainte).

5) A ce stade, il ne reste plus qu'un seul paramètre à déterminer. On montrer que ce dernier doit être positif ce qui entraîne l'existence d'une valeur limite finie pour la vitesse.

Je sais ça reste un peu obscur sans équation mais bon, les idées sont là. Si tu veux tu peux essayer de chercher à faire cette construction tout seul dans un espace à deux dimensions (une d'espace et une de temps). C'est pas trop difficile.

Soit (x,t) les coordonnées d'un événement dans R, on note par exemple (x',t') les coordonnées dans R'. La linéarité non permet d'écrire :

x'=A(a)x+B(a)t et t'=C(a)x+D(a)t

où a est un paramètre qui caractérise la transformation particulière considérée (celle entre R et R', on peut montrer que ce paramètre n'est rien d'autre que la vitesse relative).
etc...

Voilà, bon courage

Sinon : J.M. Levy-Leblond, American Journal of Physics, n°44, p.271 (1976)

Bye

[BioBen]

LOL c'est quand même bien plus simple en pstulant l'invariance de la vitesse de la lumière !
Enfin merci beaucoup pour toutes ces infos Karibou blanc, je vais essayer de retrouver les transformations de Lorentz avec toutes ces infos, mais ca risque d'être assez difficile
Merci encore !
a+
ben

[Karibou Blanc]

Salut,

Je te l'accorde ça fait plus de papiers mais scientifiquement l'importance est énorme, puisque qu'on sépare ainsi les propriétés de l'espace-temps de celles de la lumière. Par exemple, pour les phénomènes nucléaires ne faisant pas intervenir la lumière, ça permet de ne pas avoir de complexe pour appliquer les résultats de la relativité restreinte.

Bonne soirée !

[Rincevent]

scientifiquement l'importance est énorme, puisque qu'on sépare ainsi les propriétés de l'espace-temps de celles de la lumière.

c'est pas si simple que ça... car comment tu fais pour observer l'isotropie de ton espace? il te faut bien un "outil fiable et invariant" pour ça... c'est-à-dire que l'hypothèse d'isotropie de l'espace est strictement équivalente à celle de l'existence d'une vitesse d'interaction qui soit invariante.

car pour que ton isotropie ait une "existence réelle et vérifiée", il te faut nécessairement "un outil parfait" qui te permet de mesurer d'éventuels écarts à l'isotropie. Un outil parfait c'est donc un outil qui va pas se déformer quand tu vas le bouger et/ou le tourner. C'est-à-dire que si un outil de mesure qui te "montre" que l'espace est anisotrope, alors tu as deux possibilités:

-dire : "non, l'espace est isotrope, mais mon outil se déforme" ;
-dire : "mon outil est fiable et il m'a montré que l'espace est anisotrope".

en clair, si tu n'as pas d'autre "outil de mesure", il est strictement équivalent de parler d'espace isotrope ou d'outil de mesure indéformable (= une vitesse d'interaction constante).

après, je suis d'accord avec toi sur le fait que l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide est un truc moins important que l'existence d'une "constante de structure géométrique de l'espace-temps". Le principe de relativité sera toujours valable même si on découvre une masse du photon (et donc une non-constance de la vitesse de la lumière dans le vide), simplement "c" ne sera plus "la vitesse de la lumière dans le vide".

[BioBen]

Salut,
Donc en gros le deuxième postulat ne serait plus l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide, mais serait l'isotropie de l'espace ? (La théorie se baserait donc toujours sur 2 postulats...)
a+
ben

[deep_turtle]

Historiquement tu as raison, Einstein avait énoncé deux postulats. Mais une étude plus rigoureuse des fondements de la relativité a montré que le second (celui sur la vitesse de la lumière) peut se déduire du premier (celui sur les référentiels d'inertie équivalents). Il suffit simplement (encore fallait-il y penser) de considérer l'espace-temps comme isotrope pour construire les transformations de Lorentz. Une fois ces transformations obtenues, la constance de la vitesse de la lumière apparaît naturellement.

Certes, mais il me semble qu'on peut aussi faire le contraire, partir du fait qu'il existe une vitesse limite invariante par changement de referentiel galileen et en deduire les transfos de Lorentz, non ? Peut-etre cette affirmation melange-t-elle les deux hypothese auxauelles il est fait allusion plus haut...

[Karibou Blanc]

Salut,

partir du fait qu'il existe une vitesse limite invariante par changement de referentiel galileen et en deduire les transfos de Lorentz, non ?

Peut être, mais dans la construction des transformations de Lorentz dont je parlais, le fait qu'il existe une vitesse limite finie apparaît naturellement, on n'est pas obligé de le postuler. Tout ce qu'on utilise en fait se résume au fait que les transformations de Lorentz forment un groupe (et qu'elles doivent donc vérifier certaines propriétés) et que l'espace doit être isotrope.

Comme l'a souligné Rincevent, le fait que cette vitesse limite finie invariante existe est nécessaire pour mettre en évidence l'isotropie de l'espace. Il n'est donc pas anodin de la retrouver dans le développement des transformations de Lorentz.

Finalement, moi aussi j'aurai envie de dire qu'il y a deux postulats, mais j'ai l'impression que supposer l'isotropie de l'espace est moins restrictif que de postuler une vitesse limite invariante. Vous en pensez quoi ?


Bonne nuit.

[Rincevent]

salut,

Finalement, moi aussi j'aurai envie de dire qu'il y a deux postulats, mais j'ai l'impression que supposer l'isotropie de l'espace est moins restrictif que de postuler une vitesse limite invariante.

je suis d'accord qu'il y a deux postulats (le principe de relativité, c'est-à-dire l'équivalence des observateurs inertiels) et soit l'isotropie, soit l'invariance d'une quantité physique. Mais comme je l'ai déjà dit, je vois plutôt le choix sur la deuxième hypothèse comme le choix entre une hypothèse géométrique et une hypothèse physique, dont la séparation n'est pas si simple que ça. Car l'isotropie de l'espace, c'est un concept mathématique qui reste très flou dans le cadre de la physique s'il n'est pas associé à un mécanisme physique de mesure pour lequel on postule qu'il est vérifié. Or, si tu supposes que ton outil de mesure est isotrope mais affecté par un changement d'observateur, tu vois qu'il y a contradiction : pour que l'isotropie soit valable (et observable) pour (et par) tous les observateurs, il faut qu'elle passe par l'existence d'une vitesse physique constante. Après, que cette vitesse soit celle de la lumière ou une autre vitesse, c'est un autre problème...