Simultanéité des conséquences physiques de la relativité

[Amanuensis]

PS : J'ai ignoré volontairement l'effet doppler en parlant des couleurs. La vision réelle serait donc différente (les couleurs sont décalées en plus par le doppler), mais cela ne change pas le fond de l'explication.
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[Amanuensis]

Revenons au train et au tunnel.

Prenons une variante techniquement infaisable, mais non "interdite" par la RR : on va supposer que le point de déformation plastique n'est pas atteint (autrement dit, le train va reprendre sa forme propre, comme une balle de caoutchouc après un impact). Et en plus supposer que l'avant du train "colle" à l'obstacle une fois qu'il l'a touché (pas de rebond, contrairement à la balle). On conserve l'idée (interdite par la RR) d'un obstacle indéformable.

Dans ces "conditions" (totalement hypothétiques, et même contradictoires), voilà ce que je pense qui serait "vécu". (Si c'est faux, cela m'intéresse, j'aurais appris quelque chose, au pire l'importance qu'il y a à se relire, au mieux sur la RR.)

Ce que voit un observateur immobile par rapport à l'obstacle bloquant le train :

Il voit le train (de 100 m de long pour lui) entrer entièrement dans le tunnel et se bloquer sur l'obstacle, puis il voit le train augmenter de taille, l'arrière ressortir, le train s'allonger encore au-delà de 200 m de long, puis se raccourcir, faire quelque cycles de moins en moins amples, tout cela avec des ondes de déformation, avant de se stabiliser à 200 m une fois toute l'énergie stockée dans l'élasticité (et dont l'origine est l'énergie cinétique du train) a été évacuée d'une manière ou d'une autre. L'arrière est donc à l'extérieur du tunnel à la stabilisation.

La longueur du train peut être mesurée par la position de l'arrière (merci la supposition de l'avant collé), les observateurs extérieurs sont tous d'accord sur la mesure, tout en notant qu'elle oscille pendant un certain temps.

En particulier, ils voient bien l'arrière du train ressortir, repoussé par la déformation élastique comme une balle de squash au rebond.

Ce que voient les passagers :

Ca, c'est bien plus compliqué. Localement chacun voit une suite de contractions et d'allongements locaux du matériau, mais ce n'est pas synchrone le long du train. Ceux de l'arrière voyagent normalement, entrent dans le tunnel sans qu'il y ait eu de décélération, et se sentent violemment freinés. Et ils voient qu'ils sortent du tunnel et qu'ils vont et viennent par rapport au tunnel. Pour eux, c'est le tunnel qui se déforme (le tunnel s'allonge, comme s'il était "retenu" (tiré) à l'avant) ; le côté illusion est clair dans ce cas. À la stabilisation ils sont à l'extérieur du tunnel (et en train de vomir, ils ont été bien secoués).

Ceux de l'avant sont bloqués pile, et se perçoivent fixes par rapport au tunnel tout en constatant des déformations cycliques de train (en pratique ils ont été écrasés comme des crêpes sur la paroi avant ).

La longueur du train vu des passagers est indéfinie. Ils ne sont même pas d'accord sur comment la mesurer (ils ne sont pas immobiles les uns par rapport aux autres). Ceux de l'arrière voient bien qu'ils sortent, mais ils ne savent pas où est l'avant "au même moment" ; en plus pour eux le tunnel n'est pas de longueur fixe (ils changent de vitesse relativement au tunnel).

Ce que voit un observateur immobile par rapport au train avant le blocage, mais qui ne subit pas la décélération :

Le train fait 200 m jusqu'au blocage. Au moment du blocage, l'arrière est hors tunnel (qui ne fait que 75 m de long mesuré dans le référentiel relativement auquel l'observateur est immobile). Le train se raccourcit par élasticité, entre entièrement dans le tunnel, puis s'allonge, cycle et finalement se stabilise à 100 m de long, l'arrière à l'extérieur du tunnel.

(Il lui fallait de bonnes jumelles, il est bien loin du tunnel à la fin...)

Tous les témoins sont d'accord sur le déroulement en gros du phénomènes, en particulier sur la relation entre train et tunnel, s'il entre entièrement dedans ou pas (réponse, oui). Sauf ce qui est des mesures de longueurs; mais, comme tenté d'expliquer dans un message précédent, c'est simplement parce qu'ils parlent de longueurs de "choses" différentes. Ils différent aussi sur la chronologie, sur ce qui est simultané ou pas (ce qui est en fait à l'origine des autres différences de perception).

[Mailou75]

Moralité : il faut éviter de voyager en carambar, c'est tout mou et ca colle au bout !

Pardon ... c'était pour détendre l'atmosphère