Vitesse de la lumiére et écoulement du temps

[skylex54]

Bonsoir,

Je regarde en ce moment des documentaire sur l'univers, mais je n'arrive pas à comprendre certaines choses, alors je vais posez mes questions:

- Le temps est une mesure inventé par l'homme, pourquoi on ne parle pas plutôt de vieillissement ?? Car le temps dans l'espace, par exemple, pour un soleil c'est sa naissance, sa vie, sa mort.Je ne comprend pas la notion de temps ?

- Dans les films, lorsque le temps ralenti, on montre souvent une montre dont les aiguille ralentisse, mais c'est faux les aiguille d'une montre tourneront toujours à la même vitesse, non ?

- Comment fonctionne une horloge atomique ?

- Jules(20 ans) et Jim(20 ans) sont frères. Jim part de la terre en vaisseau à la vitesse de la lumière jusqu'à un certain point, puis revient.
Jules à 40 ans et Jim n'en à que 32.Pourquoi le temps s'écoule plus lentement pour Jim ???

Merci pour vos futur réponse !!!
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[bb98]

Bonjour

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/l...iste-t-il.html

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/l...ujourdhui.html

donnent quelques pistes

[doul11]

bonjour,

- Dans les films, lorsque le temps ralenti, on montre souvent une montre dont les aiguille ralentisse, mais c'est faux les aiguille d'une montre tourneront toujours à la même vitesse, non ?

ça dépends pour qui : pour celui qui porte la montre a son poignet le temps ne change pas, par contre pour un observateur qui regarde la montre ce déplacer il verra une dilatation du temps.

a propos de la dilatation du temps (et bien d'autres choses sur la relativité) tu peut regarder ce site : http://florenaud.free.fr/Dilatation.php

[Deedee81]

Salut,

Pour le temps voir les réponses déjà données et les très nombreux fils de discussion sur Futura sur la relativité et le paradoxe des jumeaux.

- Comment fonctionne une horloge atomique ?

Ici c'est expliqué en détail :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_atomique

En gros (en très gros) :
- on prend un atome qui émet un rayonnement bien précis
- ce rayonnement a une fréquence bien précise
- on se sert de cette fréquence comme mesure du temps
(tout comme la fréquence de battement d'un pendule servait dans les anciennes horloges à balancier)

[A voir en vidéo sur Futura]

[skylex54]

Bonjour,

Merci pour vos réponse mais je ne comprend toujours pas l'histoire des jumeaux...

Le fait de voyager à 300 000 km/s,ralentirait notre processus de vieillissement ? Je n'arrive pas à comprendre...

Je ne comprend pas non plus, d'où vient le noir (la couleur) de l'espace? j'ai entendu parler de matiére noir et de l'énergie sombre.
Quelqu'un pourrais-il me l'expliquer de façon simple.

Lorsque l'on regarde dans un télescope, on vois le passé.On est d'accord, on vois jusqu'au début de l'univers ( l'après Big Bang ).
Mais comment ça se passe, on regarde un point précis dans le ciel ? Puisque le big bang a été de la taille d'un pamplemousse, on doit ce concentré sur un point précis ?

A Genève, l'accélérateur de particule arrive a faire voyager des atomes à 299 000 km/s ( das un anneaux de 27 km ), c'est bien ça ?

Bon, c'est quelques questions qui me taraude l'esprit...

[Deedee81]

Merci pour vos réponse mais je ne comprend toujours pas l'histoire des jumeaux...

Ca ne me surprend pas. La relativité est une théorie difficile, surtout d'un point de vue conceptuel.

Le fait de voyager à 300 000 km/s,ralentirait notre processus de vieillissement ? Je n'arrive pas à comprendre...

Non, les deux jumeaux vieillissent de la même manière. Mais le temps total écoulé pour les deux lorsqu'ils se retrouvent n'est pas le même. Le temps n'est pas absolu en relativité.

Le mieux que je puisse faire c'est t'inciter à décortiquer :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux
http://www.math.ucr.edu/home/baez/ph...n_paradox.html
et les liens annexes.

Je ne comprend pas non plus, d'où vient le noir (la couleur) de l'espace? j'ai entendu parler de matiére noir et de l'énergie sombre.
Quelqu'un pourrais-il me l'expliquer de façon simple.

Le noir de l'espace n'a rien à voir avec la matière noire et l'énergie noire.

La matière noire est une matière hypothétique sensée expliquer pourquoi les étoiles tournent trop vite dans les galaxies (une partie de la masse serait cachée).

L'énergie noire est quelque chose d'encore plus spéculatif sensé expliquer pourquoi l'expansion de l'univers s'accélère.

Le noir de l'espace est dû au fait qu'on ne peut voir qu'un nombre fini d'étoiles dans le ciel car l'univers n'a que 13,6 milliards d'années. S'il y a des étoiles plus loin, leur lumière n'est pas encore venue jusqu'à nous. Regarde ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_d'Olbers

Lorsque l'on regarde dans un télescope, on vois le passé.On est d'accord, on vois jusqu'au début de l'univers ( l'après Big Bang ).

Pas tout à fait. Lorsque l'univers avait environ 300000 ans, il est devenu transparent. Avant il était opaque (gaz trop chaud). Et donc on ne saurait pas voir au-delà. C'est à cette époque que le rayonnement fossile a été émis (rayonnement thermique libéré lorsque l'univers est devenu transparent).

Quand on regarde très loin, c'est ça qu'on voit : le gaz chaud qui a émis le rayonnement fossile (et l'image captée EST ce rayonnement fossile).

Mais comment ça se passe, on regarde un point précis dans le ciel ? Puisque le big bang a été de la taille d'un pamplemousse, on doit ce concentré sur un point précis ?

C'est la partie qui contient notre univers observable qui était tout petit. L'univers est beaucoup plus grand et peut-être même infini : dans ce cas il l'a toujours été.

Mais supposons qu'il est fini. Dans ce cas il y a une époque où il était réellement très petit. Supposons aussi qu'on sache voir au-delà du "mur opaque" de 300000 ans. Par exemple avec des neutrinos ou des ondes gravitationnelles.

Dans ce cas, on verrait un univers tout petit.... dans toutes les directions !!!! On verrait la même chose dans tous les sens, comme une image répétée. Les sign auxémis (par exemple les neutrinos) ayant fait le tour complet de l'univers plusieurs fois avant d'arriver jusqu'à nous (un univers fini est "refermé sur lui-même", quand tu vas tout droit tu reviens.... au même endroit ! Un peu comme un voyageur qui ferait le tour de la Terre. tu peux comparer à "l'univers de PacMan" si tu connais ce jeu : quand il va dans une direction, disons à droite, il réapparait a gauche).

A Genève, l'accélérateur de particule arrive a faire voyager des atomes à 299 000 km/s ( das un anneaux de 27 km ), c'est bien ça ?

Oui. Un peu plus vite même. Presque 300000 km/s.

[skylex54]

Ok merci j'y vois déjà plus claire...

Est ce que j'ai le droit de dire que l'univers est une sphère qui n'est pas dans un espace, qui a une limite ( qui s'agrandit à cause de l'expansion ), que si je dépasse la limite de gauche, j'arrive à la limite de droite en direction du centre de la sphère.

Mais peut-on dire que l'univers à un centre ? Je sais qu'il est impossible de placée notre galaxie dans l'univers...

Les galaxies qui se sont formés après le big bang, existent toujours donc ça voudrais dire qu'elles ont peut être 12 milliard d'années, quelle age à la nôtre ?

[Deedee81]

Est ce que j'ai le droit de dire que l'univers est une sphère qui n'est pas dans un espace, qui a une limite ( qui s'agrandit à cause de l'expansion ), que si je dépasse la limite de gauche, j'arrive à la limite de droite en direction du centre de la sphère.

Ceci n'est pas tout à fait correct. Enfin, si, on peut imaginer qu'il aurait une telle forme. Mais il semble qu'il aurait alors une forte anisotropie aisée à observer.

Il serait plutôt comme la surface de la sphère : de taille finie mais sans bord (quand on se promène sur la sphère on fait le tour). Sauf que l'univers est à trois dimensions au lieu de deux comme une surface. Et ça, c'est difficile à représenter. C'est pout ça que j'aime bien l'image du jeu vidéo avec un univers fini et où on se retrouve au même endroit en allant tout droit. Ca au moins j'arrive à me le représenter dans ma tête sans devoir faire appel à des équations.

Mais peut-on dire que l'univers à un centre ? Je sais qu'il est impossible de placée notre galaxie dans l'univers...

Notre univers semble homogène et isotropre. Dans ce cas il n'y a aucun point qui puisse être qualifié de centre.

Les galaxies qui se sont formés après le big bang, existent toujours donc ça voudrais dire qu'elles ont peut être 12 milliard d'années, quelle age à la nôtre ?

Oui, elles ont environ 12 à 13 milliards d'années. La nôtre aussi !

Mais elle a certainement eut une vie mouvementée dont des fusions avec d'autres galaxies. Ca continue encore d'ailleurs : la voie lactée va bientôt absorber les nuages de Magélan, de petites galaxies naines en orbite autour de la voie lactée. Et la galaxie Andromède se dirige vers nous à toute vitesse. Faut pas en avoir peur : d'abord c'est pour dans des millions d'années et les galaxies c'est des étoiles avec beaucoup de vide : il n'y a pratiquement aucune collision d'étoiles et nous sommes loin des nuages de gaz, notre soleil est en périphérie, donc peu de risque de naissance d'étoiles à nos porte. Au pire les effets de marées nous éjecteraient. Mais on n'en mourerait pas. On serait juste un système planétaire fort éloigné de sa galaxie, c'est tout.

Le trou noir qui est au centre de la voie lactée est TRES calme. Mais il a certainement été très actif dans le passé. Notre galaxie a peut-être été un quasar dans son jeune temps (ah là là, y a plus d'jeunesse )

[skylex54]

J'ai trouvé sur un site ce paragraphe qui aide à appréhender l'istant zéro du big bang:

"Considérez d'abord que la manière dont on mesure le temps n'est qu'une question de convention.
Suivez ensuite l'élégante suggestion du physicien Jean Marc Lévy-Leblond : décidez, par exemple, que chaque fois que la distance dans l'espaee de deux points doublera du fait de l'expansion, les aiguilles des horloges devront avoir accompli un tour.
Si maintenant vous vous tournez vers le passé, voici ce qui arrive : selon la convention choisie, il y a un tour d'horloge, l'Univers était moitié moins grand qu'aujourd'hui ; il y a deux tours d'horloge, il était quatre fois moins grand, etc. On peut faire ainsi autant de tours d'horloge que l'on veut. L'Univers est chaque fois plus petit, mais on ne butte jamais sur rien qui marquerait le début du temps.
« Dans cette perspective, explique en effet Jean-Marc Lévy-Leblond, plus je remonte le femps, plus l'Univers rétrécit, mais sans que jamais sa dimension ne devienne nulle, puisque ce n'est qu'à moins l'infini dans le temps que le rayon de l'Univers tend vers zéro. »
L'instant zéro est donc aussi inaccessible que l'infini : il n'y a jamais eu d'instant zéro ! "

Or je 'arrive pas a concevoir le fait qu'il n'y avait rien avant le Big Bang. J'aime l'idée qu'avant il y avait un autre univers qui s'est concentré puis explosé, et ainsi l'histoire se répète pour l'éternité. Cependant là aussi, il y a eu un commencement...

De plus est ce que le mot éternité signifie quelque chose ?

[invite248979]

Le problème quand on parle des premiers instants de l'univers (l'êre de Planck) c'est que le temps et les distances "n'ont pas de sens" et sont en perpétuelles évolution.
Il est donc difficile de parler d'un moment de création pour quelques choses "évoluant indépendament du temps"

J'ai moi aussi quelques petites questions à propos de la lumière

Un photon est il un solide?
Est il possible de voyager avec lui (accrocher au photon)?
Peut on ralentir un photon?
Peut on isoler un photon?
Un photon ne peu pas aller plus vite que la lumière vis à vis de son émetteur lumineux, admettons que l'étoile émétrice X se déplace de A vers B à 10 000 km/s, le photon allant vers A, ira a c pour l'observateur présent sur X mais ira a c + 10 000 km/s pour D, observateur indépendant

L'énergie noir agrandit l'univers
Je suppose donc que l'énergie noir va moins vite que la lumière, qu'arrive t'il donc aux photons, lorsqu'ils arrivent "aux portes de l'univers"?
Car je n'arrive pas à concevoir l'explication "Pac-Man", sur quoi ce fonde t'elle? Car pour moi elle n'a aucune logique, car dans mon esprit, quand on arrive "au porte de l'univers" on participe à son expansion. Quand Pac-Man arrive au bout de son tableau, il devrait l'agrandir et ne pas repasser de l'autre coté "comme par magie".


J'ai trouvé sur wikipédia une liste de symbole mathématique, mais il en manque beaucoup, si quelqu'un connait un site plus exhaustif sur l'explication des symboles je suis preneur.

[skylex54]

Supposons que l'énergie noire à une vitesse de 300 000 km/h et admettons que toutes les secondes une portion de 100 km supplémentaire d'univers ( de chaque cotés ) est créé.
Donc la "limite" de l'univers change indéfiniment.

Cependant si un vaisseau va à 400 000 km/h, et qu'il dépasse la limite et bien on à l'effet "Pac Man". Il en va de même pour le photons !!!

C'est mon avis...

[leopold 11]

Bonjour ,

Du côté Packman , c'est me semble un univers , qui au point de vue mathématique est un ensemble fermé . Autogénérateur de toutes réactions physiques à l'interne . Rien hormis .
Personne ne peut prétendre d'un autre univers , (théories) .

[Carcharodon]

Quelqu'un pourrais-il me l'expliquer de façon simple.

La relativité montre que le monde physique n'est pas celui que nous côtoyons tout les jours : il y a des effets cachés.
Nous vivons dans un espace temps spécifique qui ne nous permet pas, sans la science, de savoir que ce n'est qu'une partie de la réalité.
Pour savoir que la réalité est bien plus complexe que la physique newtonienne (celle de notre expérience quotidienne), il faut théoriser puis expérimenter a hautes énergies.
Et là, on observe ds choses totalement différentes de ce qui constitue notre expérience habituelle.

A tel point qu'il est totalement illusoire et naïf d'espérer émettre la moindre théorie sans avoir de parfaites connaissances du "monde caché mais réel", lisible a travers la Relativité Générale (voir la Mécanique Quantique dans le cas de l'infiniment petit).

Pour résumer (en essayant d'être simple sans être simpliste, pas facile dans le domaine) ce que dit la RG :
L'addition des vitesses n'est valable que pour des vitesses faibles.
Dès que les vitesses approchent celle de la lumière, il faut multiplier l'énergie pour augmenter un peu la vitesse.
Y a pas de pourquoi, c'est comme ça
L'important c'est de comprendre comment.

Et la RG démontre qu'il est impossible a une particule ayant une masse d'atteindre la vitesse de la lumière.
L'énergie entière de l'univers n'y suffirait pas.

Ce qui se passe a haute vitesse (proche de c) n'a donc rien a voir avec ce qui se passe a nos vitesses habituelles, les effets relativises, bien qu'ils soient en fait toujours présents, sont quasi imperceptibles (sauf a utiliser des instruments extrêmement précis).

La RG dit aussi qu'il existe un espace temps, cad que le temps est directement dépendant de l'espace dans lequel il "coule".
Et ce qui ralentit le temps dans ce cadre, c'est la présence de masses (étoiles ou planètes).

Le temps ne passe donc pas de la même façon entre un repère isolé dans l'espace et un repère situé dans un puits gravitationnel.

Même une petite planète comme la notre courbe l'espace temps : le temps passe plus vite dans l'espace a 20.000km qu'a la surface de la terre.
C'est pour ça, par exemple, qu'il faut corriger ce décalage afin que les horloges des GPS "tournent" à la même vitesse que celles de la terre.

C'est tout pour cette fois

[Gloubiscrapule]

« Dans cette perspective, explique en effet Jean-Marc Lévy-Leblond, plus je remonte le femps, plus l'Univers rétrécit, mais sans que jamais sa dimension ne devienne nulle, puisque ce n'est qu'à moins l'infini dans le temps que le rayon de l'Univers tend vers zéro. »
L'instant zéro est donc aussi inaccessible que l'infini : il n'y a jamais eu d'instant zéro ! "

Ceci est valable dans un univers dominé seulement par une constante cosmologique, c'est un univers éternel (pas de début) et qui est en expansion exponentielle indéfiniment...
Seulement ce n'est pas notre univers, même si aujourd'hui il est dominé par une constante cosmologique dans le modèle standard (expansion de façon exponentielle, ce qui est la cause de l'accélération de l'univers), ce n'était pas le cas dans le passé où il était dominé par la matière et le rayonnement. Et dans ce cas l'univers a bien un début qu'on peut dater à 13,7 milliards d'années.

Un photon est il un solide?

Non, et c'est difficile de dire ce que c'est. Ca se comporte tantôt comme une particule, tantôt comme une onde.

Est il possible de voyager avec lui (accrocher au photon)?

Non, tout ce qui a une masse ne peut pas aller à c, et tout ce qui est de masse nulle se déplace forcément à c. Et même 2 photons qui vont dans la même direction et le même sens, voient en fait l'autre aller à c.

Peut on ralentir un photon?

Non, cf question d'avant.

Peut on isoler un photon?

Oui, je crois!

Un photon ne peu pas aller plus vite que la lumière vis à vis de son émetteur lumineux, admettons que l'étoile émétrice X se déplace de A vers B à 10 000 km/s, le photon allant vers A, ira a c pour l'observateur présent sur X mais ira a c + 10 000 km/s pour D, observateur indépendant

Non il ira à c quelque soit le référentiel!!

L'énergie noir agrandit l'univers
Je suppose donc que l'énergie noir va moins vite que la lumière,

Encore faudrait-il qu'on sache ce que c'est, rien n'indique pour l'instant que ce soit des particules, donc il est ridicule de parler de vitesse de l'énergie sombre!

qu'arrive t'il donc aux photons, lorsqu'ils arrivent "aux portes de l'univers"?

Il n'y a pas de portes, soit c'est infini, soit on retombes à son point de départ. C'est comme si tu te disait "qu'est-ce qu'il se passe si je vais derrière l'horizon". Tu as beau aller droit vers l'horizon tu vas jamais le franchir, tu vas tourner autour de la Terre indéfiniment.

Car je n'arrive pas à concevoir l'explication "Pac-Man", sur quoi ce fonde t'elle? Car pour moi elle n'a aucune logique, car dans mon esprit, quand on arrive "au porte de l'univers" on participe à son expansion. Quand Pac-Man arrive au bout de son tableau, il devrait l'agrandir et ne pas repasser de l'autre coté "comme par magie".

Par ce que de ton point de vue tu vois un bord, mais du point de vue de Pacman il n'y en a pas, lui quand il arrive au niveau du bord de l'écran pour toi, ça correspond au point juste avant le bord gauche pour toi. Mais pour lui tout est continu!! Comme pour le tour de la Terre, tu verras jamais de bord! C'est comme quand tu regardes un planisphère et que tu te dis que si tu vas à droite de la carte tu vas rencontrer un bord.

Supposons que l'énergie noire à une vitesse de 300 000 km/h et admettons que toutes les secondes une portion de 100 km supplémentaire d'univers ( de chaque cotés ) est créé.
Donc la "limite" de l'univers change indéfiniment.

Cependant si un vaisseau va à 400 000 km/h, et qu'il dépasse la limite et bien on à l'effet "Pac Man". Il en va de même pour le photons !!!

C'est mon avis...

Là c'est du n'importe quoi!!

[archo]

Bonsoir,
Il m'est arrivé de lire que lorsque l’Univers fut créé, la vitesse du temps universel était un million de millions de fois plus grande que le temps que nous connaissons aujourd’hui mais malheureusement je ne retrouve plus la source. Je voulais savoir si cette information est sérieuse.
Merci pour toutes les informations que vous partagez.
Cordialement

[pm42]

Tu sais que tu poses ta question dans un fil d'il y a 6 ans ? Ce n'est pas forcément le plus efficace.
Sinon, tu sais définir "la vitesse du temps universel" ? La vitesse se définit par rapport au temps dont "la vitesse du temps" n'a pas de sens.

Il y a plein de pièges comme ça quand on parle du temps. Tu peux regarder les conférences d'Etienne Klein qui les décrit bien. Par ex : https://www.youtube.com/watch?v=NDYIdBMLQR0 mais tu en trouveras d'autres en faisant une recherche.

[Gilgamesh]

Bonsoir,
Il m'est arrivé de lire que lorsque l’Univers fut créé, la vitesse du temps universel était un million de millions de fois plus grande que le temps que nous connaissons aujourd’hui mais malheureusement je ne retrouve plus la source. Je voulais savoir si cette information est sérieuse.
Merci pour toutes les informations que vous partagez.
Cordialement

Si tu te replace à cette époque le temps serait exactement pareil. Par contre si tu observe un événement de cette époque, d'une durée de une seconde par exemple, à l'aide des traces qu'il a laissé et qui se sont propagées jusqu'à aujourd'hui, alors tu mesureras un temps plus long qu'une seconde. Le rapport entre les deux durées sera égal au rapport de la taille de l'univers d'alors et de celle de l'univers d'aujourd'hui.

[archo]

Bonjour,

Désolée, je n'avais pas fait attention aux dates des posts.
Tout est beaucoup plus clair pour moi. Merci pour vos réponses et le temps que vous m'avez consacré.