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jumeaux de langevin (encore?)



  1. #1
    franzz

    jumeaux de langevin (encore?)


    ------

    bonjour

    j'ai des difficultés à comprendre le paradoxe des jumeaux de langevin, meme si j'ai compris certaines choses...

    ce que j'ai compris :
    -la vitesse de la lumiere est une constante qcq soit le referentiel galiléen considéré,
    -->> ce qui induit que le temps ne se deroule pas au meme rythme dans 2 referentiels différents, on "voit" que le temps se deroule plus lentement dans un referentiel en mouvement par rapport à nous (qu'on peut supposer fixe).

    - le paradoxe: A reste sur terre, B part dans l'espace. du point de vue du jumeaux A, c'est le jumeaux B qui a vieilli. du point de vue du jumeau B, c'est le jumeaux A qui a vieilli. il y a un paradoxe.

    je me suis interrogé sur ce qui différentiait A de B : ce n'est pas leur trajectoire car elles sont visiblement symétriques. reste l'acceleration. A ne subit que l'acceleration de la pesanteur, et B s'en prend plein la tete, pour accelerer puis freiner et revenir.

    merci ++

    -----

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  3. #2
    physeb

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Bonjour,

    oui c'est bien ça la difference. Les deux référentiels paraissent équivalent car on le même mouvement relatif. Cependant ils ne sont pas équivalent car ils ne subissent pas les mêmes accélérations.

  4. #3
    franzz

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    merci physeb... c'est bien ce que j'avais déduit... mais je voulais avoir la confirmation de personnes un peu plus callées que moi

    donc, si j'ai bien suivi, en subissant une acceleration, on décalle son rythme temporel par rapport à qcq un qui ne subit pas la meme acceleration.

    est ce valable aussi entre qcq un sur terre (dans le champs de pesanteur) et qcq un dans l'espace (en apesanteur)? c'est à dire vieillit-on moins vite dans l'espace, meme si la distance relative reste la meme?
    merci

  5. #4
    Coincoin

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Ce n'est pas exactement aussi simple.
    L'accélération n'est pas la cause directe de l'effet observé. D'ailleurs, elle n'intervient nulle part dans le calcul du temps propre.
    Quelques pistes ici:
    http://forums.futura-sciences.com/ph...-langevin.html

  8. #6
    franzz

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    merci betatron, je commence a lire ton explication (et celle du wiki suivra quand j'aurais un peu de tps)

    j'aime deja le debut et j'apprecie ta pedagogie... on verra si je comprends

    ++

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  10. #7
    franzz

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    .. pas encore tout capté mais l explication de gilgamesh a l air pas mal...

    je vous tiens au jus si je capte

  11. #8
    franzz

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    yo

    bon, de ce que j'ai pu lire du lien de coincoin sur le wiki, je pense avoir trouvé mon explication au paradoxe des jumeaux de langevin...
    hypothese 1 et 2.

    1/ une acceleration est equivalente à une gravitation

    2/ le rythme du temps dans un referentiel percu depuis un referentiel isolé (gravité zero) est d'autant plus "ralenti" que la gravité est importante.

    je vois donc l'experience des jumeaux comme la succession des phases suivantes:

    A/ les 2 jumeaux sont sur terre, subissent la meme acceleration, ont le meme rythme de temps l'un par rapport à l'autre.

    B/ le jumeaux voyageur decole et se prend une bonne vitesse avec une certaine acceleration, bien plus importante que celle ressentie sur terre. pdt cette phase, le rythme du voyageur est ralenti par rapport à celui resté sur terre: leurs horloges se decalent

    C/ le jumeaux voyageur coupe les moteurs et se seplace à vitesse constante / terre, pas d'acceleration : les rythmes des jumeaux sont quasiment synchronisé (exepte la correction due à la gravité terrestre) : ils gardent le decalage que l'acceleration à generée dans la phase B/

    D/ le jumeau voyageur fait demi tour, se reprend plein de g, et se decale encore un peu plus du temps compté par le terrien.

    E/ puis il reviens et decellere. cette acceleration le decale encore un peu plus de son jumeau terrien.

    à la fin, le voyageur a moins vieilli que le jumeaux terrien.

    .....

    pour ce qui est de l'effet du ralentissement du temps d'un referentiel par rapport à l'autre et vice versa, le paradoxe en fait, je prends cela comme une sorte "d'effet d'optique relativiste"...

    ......


    me reste le pb de la simultanéité que je dois encore assimiler...

    ++

  12. #9
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par franzz Voir le message
    me reste le pb de la simultanéité que je dois encore assimiler...
    Bof, au bout de 40 ans on commence à mieux voir de quoi il s'agit....
    Sinon, pour l'interprétation, je ne suis pas si sûr que l'accélération joue de cette façon. Il suffirait alors d'avoir des phases d'accélération alternatives de signes opposés, mais pas assez longues pour atteindre une vitesse significative. Mais au retour, le jumeau n'aurait gagné que quelques poignées de secondes sur le terrien.
    La vérité est ailleurs...

  13. #10
    franzz

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    yo betatron

    en fait, de ce que je pense, le signe de l'acceleration ne joue pas. qu'il sagisse d'une acceleration ou d'un freinage, ce serait la valeur de cette "gravité" artificielle qui jouerait et pas son signe... mais je peux me tromper...

    si on se met la tete en bas dans le champs de gravitation terrestre on aura une acceleration oposée, mais le rythme du temps continuera son cours normalement par rapport au referentiel initial. il n'y a pas de gravité négative (ou si?)

    la vitesse peut rester constante en norme, si le voyageur subit une acceleration normale à sa trajectoire. mais cette acceleration changera son rythme... non?

    si gilgamesh ou coincoin ou autre pouvaient me donner leur avis ...

    je vois le decalage du temps d'un jumeaux par rapport à l'autre comme l'avance pris par le terrien lors des phases d'acceleration/freinage/changement de direction de l'autre...

    mais il est aussi possible que cette différence de rythme entre un observateur isolé et le sujet observé (sur terre, dans une fusée...) qui subit une acceleration soit egalement une "illusion d'optique relativiste"... auquel cas je n'ai toujours rien compris

    ++

  14. #11
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par franzz Voir le message
    mais il est aussi possible que cette différence de rythme entre un observateur isolé et le sujet observé (sur terre, dans une fusée...) qui subit une acceleration soit egalement une "illusion d'optique relativiste"... auquel cas je n'ai toujours rien compris
    Non, je ne pense pas que le signe joue un rôle. Pour le mouvement circulaire, voir l'effet Sagnac, sur Wiki (c'est assez compliqué).
    Ceci dit, tout dépend ce qu'on entend par illusion d'optique. Pour le jumeau qui revient et trouve son frère mort et enterré, je ne pense pas qu'on puisse parler d'illusion!

  15. #12
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Bonjour,

    Il me semble que pour se faire une idée des jumeaux de langevin l'approche géométrique, Inspirée du principe de moindre action, est la plus "visuelle".

    La méthode de Wheeler et Taylor est basée sur le principe suivant :

    un mobile se déplaçant librement dans l'espace suit la trajectoire rendant maximale l'intervalle de temps propre.
    Au départ les deux jumeaux suivent la même géodésique espace-temps (considéré en chute libre), La ligne d'univers du jumeau voyageur s'écarte de celle de la terre avant de revenir joindre la géodésique du jumeau sédentaire.

    L'intervalle de temps mesuré par le frère resté sur Terre (il n'est soumis à aucune accélération, à aucun changement de direction; il suit une géodésique) est plus grand que l'intervalle mesuré par le frère monté dans la fusée (il n'a pas suivi une géodésique de l'espace-temps). En RG il n'y a plus de "paradoxe/ambiguïté"

    Patrick
    PS
    "La géodésique entre deux événements est le trajet qui maximise le temps propre."

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  17. #13
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Bonjour,
    Il me semble que pour se faire une idée des jumeaux de langevin l'approche géométrique, Inspirée du principe de moindre action, est la plus "visuelle".
    Bonjour,
    Elle vient d'où, la citation? Pas trouvée sur Google...
    En RG il n'y a plus de "paradoxe/ambiguïté"
    Oui, mais comme il semblerait que les jumeaux se déduisent de la RR seule, on aimerait l'explication qui nécessite le moins d'hypothèses.
    Après avoir pas mal réfléchi et dialogué, je pense qu'une analyse minutieuse en espace de Minkowski suffit à expliquer la chose. Pas besoin de RG.
    Mais il reste toujours difficile de se représenter que 2 points aux mêmes coordonnées d'espace, "collés" l'un à l'autre, ne sont pas forcément au même "temps". Or, il doivent pourtant (selon toute vraisemblance) pouvoir interagir. D'où de nouvelles questions: qu'est-ce qui explique qu'un jumeau J1 cent ans dans le futur de J2 puisse lui parler et obtenir instantanément sa réponse, ou sentir la chaleur de sa main? La dimension "temps" ne compterait-elle donc pour rien dans le transfert d'information?

  18. #14
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Ce qui me gêne dans les explications à base d'accélérations, c'est qu'on ne voit pas où ni quand on injecte leurs valeurs numériques pour trouver le décalage temporel. A moins qu'on me démontre (simplement, par pitié) qu'il y a un effet d'intégrale, et que quelles que soient les accélérations utilisées, au total on aura les même effets de vitesse cumulés. Mais dans ce cas, le facteur gamma devrait aussi pouvoir s'exprimer en fonction d'accélérations, ça devrait être interchangeable.

  19. #15
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Bonjour,
    Elle vient d'où, la citation? Pas trouvée sur Google...
    Je ne suis pas aussi célèbre que cela . C'est juste mon point de vue que j'exprime.

    Patrick

  20. #16
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Oui, mais comme il semblerait que les jumeaux se déduisent de la RR seule, on aimerait l'explication qui nécessite le moins d'hypothèses.
    Après avoir pas mal réfléchi et dialogué, je pense qu'une analyse minutieuse en espace de Minkowski suffit à expliquer la chose. Pas besoin de RG.
    Oui je n'ai jamais dit le contraire. Je faisais juste remarqué le fait cette ambiguïté, me semble t-il, disparaissée en RG.

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Mais il reste toujours difficile de se représenter que 2 points aux mêmes coordonnées d'espace, "collés" l'un à l'autre, ne sont pas forcément au même "temps". Or, il doivent pourtant (selon toute vraisemblance) pouvoir interagir. D'où de nouvelles questions: qu'est-ce qui explique qu'un jumeau J1 cent ans dans le futur de J2 puisse lui parler et obtenir instantanément sa réponse, ou sentir la chaleur de sa main? La dimension "temps" ne compterait-elle donc pour rien dans le transfert d'information?
    Le fait de raisonner avec le temps propre qui est un invariant enlève, me semble t-il, c'est difficulté de projection sur un référentiel.


    On assimile plus facilement la relativité du mouvement que la relativité du temps. Le temps en relativité (RR/RG) n'est plus absolu. Seul le temps propre fait sens. L'autre temps n'est-il pas qu'un artéfact ?

    Si A lâche un balle dans un train en mouvement rectiligne uniforme, cette dernière parcours par rapport à A une trajectoire verticale et une distance H pour arriver jusqu'au sol. L'observateur A est au repos.

    Pour un observateur B resté sur le quai il observe tout autre chose (la trajectoire n'est plus verticale et la distance parcouru est plus grande que H).

    Si on ne s'intéresse qu'a la trajectoire spatiaux-temporelle (ligne d'univers) de la balle il ni a plus de point de vue "subjectif".

    Patrick

  21. #17
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Si on ne s'intéresse qu'a la trajectoire spatiaux-temporelle (ligne d'univers) de la balle il ni a plus de point de vue "subjectif".
    Bien sûr, mais ce n'est qu'un concept. On serait bien en peine de "mesurer" ou "observer" une ligne d'univers. Moi, ce qui m'intéresse, c'est la physique, c'est ce qu'on peut observer et les enchaînements causaux qu'on peut expliquer. Je sais bien qu'un observateur ne peut pas être à deux endroits en même temps, ni d'ailleurs en deux temps au même endroit, je suppose. Mais faire de la Physique, c'est d'intéresser aux effets de évènements les uns sur les autres, qu'on y soit ou pas. Or j'ai du mal à comprendre quel genre de nage la causalité emploie pour surfer sur les vagues de l'espace-temps.
    Il n'est qu'à penser simplement à un effet trivial, d'ordre psychologique: imagine le choc culturel du jumeau qui revient sur Terre cent ans dans son futur! Ca ne conduit pas forcément à des paradoxes, mais je suis sûr qu'en réfléchissant bien....
    Dernière modification par betatron ; 07/05/2009 à 18h48.

  22. #18
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Bien sûr, mais ce n'est qu'un concept.
    Tout n'est que concept non ? La vision du temps par Newton n'était pas la même que celle d'Einstein.

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    On serait bien en peine de "mesurer" ou "observer" une ligne d'univers.
    Il a bien la notion de métrique non ? Concernant observer, les mathématiciens ont appris à manipuler l'infini. Savons nous l'observer ?

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Moi, ce qui m'intéresse, c'est la physique, c'est ce qu'on peut observer et les enchaînements causaux qu'on peut expliquer.
    Pourquoi l'espace-temps, ligne d'univers, temps propre ... n'est pas de la physique ? C'est pas moi qui est conceptualiser l'espace-temps mais bien les physiciens.

    Patrick

  23. Publicité
  24. #19
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Tout n'est que concept non (en physique en l'occurrence) ?
    Comme nous sommes dans un forum scientifique voici une référence de ce que j'énonce : http://forums.futura-sciences.com/ph...-lineaire.html


    Patrick

  25. #20
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Comme nous sommes dans un forum scientifique voici une référence de ce que j'énonce : http://forums.futura-sciences.com/ph...-lineaire.html


    Patrick
    Je précise pour éviter toute interprétation erroné. Le pointeur montre aussi l'importance en physique de l'expérimentation pour valider les concepts que nous énonçons.

    Patrick

  26. #21
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Pourquoi l'espace-temps, ligne d'univers, temps propre ... n'est pas de la physique ? C'est pas moi qui est conceptualiser l'espace-temps mais bien les physiciens.
    Bonjour,
    ce qui serait pour moi de la physique, c'est de pouvoir prédire:
    -non pas que lorsque 2 jumeaux se retrouvent ils n'ont plus le même âge
    -mais en quoi ce décalage est susceptible de modifier les interactions qu'ils vont alors avoir
    Ce n'est qu'une hypothèse, évidemment; mais je me dis que si deux objet appartenant au début de l'expérience au même temps se retrouvent à la fin dans des temps différents, cela devrait introduire une sorte de "différence de potentiel" entre eux, modifiant peut-être de façon mesurable leurs interactions. Comme si le jumeau voyageur revenait doté d'une sorte de "charge" relativement au jumeau fixe. En un mot, "quelque chose" devrait le différentier, devrait "porter" le fait qu'il a une histoire différente.
    Or la RR ne nous dit rien à ce sujet. Quand une particule relativiste rencontre une particule fixe, on fait comme si c'était une particule normale dotée simplement d'une grande vitesse. Si l'espace-temps est une réalité physique, alors des expériences physiques devraient permettre de mettre en évidence ces effets de perspective, et pas seulement la position des aiguilles d'une montre!

    PS A moins que cette "charge" soit tout simplement la masse??
    Dernière modification par betatron ; 08/05/2009 à 10h24.

  27. #22
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Comme si le jumeau voyageur revenait doté d'une sorte de "charge" relativement au jumeau fixe. En un mot, "quelque chose" devrait le différentier, devrait "porter" le fait qu'il a une histoire différente.
    Pourquoi si compliqué. il faut juste prendre en compte le fait que le temps est relatif. Chaque jumeau est "associé" a un temps qu'il lui est propre. Il y a une infinité de temps propre.

    Les expériences, dans les accélérateurs, sur les particules relativistes (le muon par exemple) le montre régulièrement non ?

    Patrick

  28. #23
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    PS A moins que cette "charge" soit tout simplement la masse??
    Il est peut-être possible de formaliser le problème sous l'angle d'une différence d'énergie. Mais la cela sort de ma faible compétence sur le sujet.

    Patrick

  29. #24
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Il est peut-être possible de formaliser le problème sous l'angle d'une différence d'énergie.
    Existe t-il un rapport/relation entre la différence d'age et l'énergie consommée (dissymétrie) par le jumeau voyageur ?

    Patrick

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  31. #25
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Les expériences, dans les accélérateurs, sur les particules relativistes (le muon par exemple) le montre régulièrement non ?
    Je ne sais pas comment il faut interpréter ces résultats. On constate qu'une particule a une durée de vie plus longue qu'au repos. C'est tout. Sans même aller chercher que d'autres mécanismes pourraient expliquer cet allongement, cela ne nous renseigne pas sur la nature de ce "temps propre" que la particule transporte avec elle.
    Quand deux objets ayant le même temps propre sont à deux endroits éloignés de l'espace, il en découle des conséquences mesurables (forces décroissantes, temps de propagation d'une info d'un à l'autre). Quand deux objets occupent le même espace, mais des temps éloignés l'un de l'autre, ne devrait-on pas s'attendre à des conséquences dans leurs interactions?
    Disons-le autrement: ce qui m'intéresse, ce n'est pas le muon relativiste qui vit "plus longtemps", c'est quelles propriétés exhibera ce muon si on le ralentit et que son temps se remet à battre au même rythme que nous, mais sachant qu'il vient du passé.

  32. #26
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Je vais être encore plus précis: y a t-il seulement quelque chose qui empêche deux objets d'occuper le même point spatial, si on s'arrange pour qu'ils aient un "temps propre" très différent? Du genre, un proton immergé dans un autre proton: sait-on ce que vaudrait alors la répulsion coulombienne? Je sais, c'est une idée bizarre. Mais cependant j'ignore ce que répond le physicien à une telle situation. Le jumeau "revenant" passerait-il à travers les murs? On ne nous dit rien, on peut donc tout imaginer.

  33. #27
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    On constate qu'une particule a une durée de vie plus longue qu'au repos.
    Le repos est une notion relative. Dans notre référentiel elle a une durée de vie (temps constaté) plus longue.

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    son temps se remet à battre au même rythme que nous, mais sachant qu'il vient du passé.
    Son rythme reste identique (le battement de la seconde reste 1 seconde). c'est en quelque sorte la flèche du temps propre. Le rythme des jumeaux restent aussi identique. La seconde bat avec le même rythme pour les deux jumeaux.

    Patrick

  34. #28
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    On constate qu'une particule a une durée de vie plus longue qu'au repos.
    Sa durée de vie mesurée avec son temps propre (le temps qui fait sens dans le cadre de la relativité) reste inchangé.

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Sans même aller chercher que d'autres mécanismes pourraient expliquer cet allongement,
    Le "paradoxe/ambiguïté" avait été imaginé me semble t-il pour critiquer le modèle relativiste. Les réponses qui ont été données utilisées les éléments du modèle de la RR pour démontrer qu'il n'y a pas de paradoxe.

    Maintenant qu'il existe d'autres modèles surement, mais je ne les connais pas. Ils ont du certaine être portés à la critique des scientifiques et celui qui a fait consensus c'est la RR.

    Patrick

  35. #29
    invite6754323456711
    Invité

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Quand deux objets ayant le même temps propre sont à deux endroits éloignés de l'espace, il en découle des conséquences mesurables
    Il me semble que l'on est plutôt dans une situation du genre espace. ils sont causalement indépendants l'un de l'autre. Ce que l'on peut dire dans ce cas c'est qu'il existe un référentiel inertiel dans lequel les événements sont simultanés : dans ce référentiel, l'écart de temps entre les deux événements est nul.

    Patrick

  36. #30
    betatron

    Re : jumeaux de langevin (encore?)

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Il me semble que l'on est plutôt dans une situation du genre espace. ils sont causalement indépendants l'un de l'autre.
    Tout à fait. Et la conséquence de cette indépendance causale est que s'il veulent se faire parvenir de l'information, chacun ne peut le faire qu'en l'envoyant dans le futur de l'autre.
    Mais qu'advient-il quand l'intervalle est du genre temps?

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