Espace-Temps

[invite693d963c]

Qu'est ce que l'espace-temps ? L'espace et le temps dépendent-ils l'un et l'autre ?
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[Gilgamesh]

Qu'est ce que l'espace-temps ?

C'est l'espace mathématique ou variété (dit espace-temps de Minkowski) des événéments (1 point dans cet espace = 1 événement, un truc en un point donné de l'espace en un point donné du temps) dans lequel la distance ds entre deux points se calcule par :

ds² = c²dt² - (dx² + dy² + dz²)

L'espace et le temps dépendent-ils l'un et l'autre ?

Non, pas plus que les dimensions d'espaces les unes par rapport aux autres.

Ils ne dépendent pas l'un de l'autre mais ils sont indissociables dans le calcul de la distance ds.

a+

[invite8c55f710]

en essayant de faire simple

sans la gravitation tu as un espace euclidien (plat) ou les lois de newton s'appliquent car le temps et l'espace sont consideres comme absolus

avec la gravitation tout change en effet elle cree un champs d'acceleration qui d'une part deforme l'espace euclidien ( donc il ne l'est plus et devient courbe ou riemannien) et d'autre part rend le temps relatif c'est a dire que a ta montre tu ne mesureras pas le meme temps suivant si tu es placé hors ou dans ce champs d'acceleration en d'autre termes le temps depend du referentiel de mesure.

pour mieux comprendre le phenomene decrit ci dessus minkowski a introduit le concept d'espace temps ou on a un tissus (continuum) a 4 dimensions (3e+1t) et ou la gravitation devient une proprieté geometrique.

j'espere avoir été clair

[invite5f1db7a1]

Mais la relativité restreinte, qui s'applique dans un espace euclidien, dit aussi que le temps et l'espace sont relatifs et non pas absolus. Il n'y a pas que l'accélération d'un corps qui cause une relativité, mais aussi les différences de vitesses.

Plasma

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c55f710]

Mais la relativité restreinte, qui s'applique dans un espace euclidien, dit aussi que le temps et l'espace sont relatifs et non pas absolus. Il n'y a pas que l'accélération d'un corps qui cause une relativité, mais aussi les différences de vitesses.

Plasma

dans ma premiere formulation j'ai omis de preciser "avant einstein"

concernant le champs d'acceleration j'ai simplement insisté sur le fait que la relativité generale permet une representation plus complete de la dualité espace-temps que la relativité restreinte dans la mesure ou la gravité deforme le temps ET l'espace.

[invité576543]

Bonjour,

Que pense MagStellon de toutes ces réponses? Il a compris quelque chose??

Cordialement,

[invite5f1db7a1]

Premièrement, la relativité restreinte, c'est pas un "avant Einstein", c'est le "début du Einstein".

Ensuite, effectivement, imaginer le continuum espace-temps (l'ensemble des trois dimensions spatiales et de la dimension temporelle) est effectivement facilité avec la relativité générale, mais cela ne change en rien le fait que la dimension temps fut inventée avec la relativité restreinte, que dans cette théorie, on distingue une contraction des longueurs et une dilatation du temps et que ce n'est pas seulement des accélérations relatives à chaque observateur qui "modifie" les aspects relatifs du temps et de l'espace, mais aussi les trajectoires courbes (qui revient aux accélérations) et les différences de vitesses fixes.

Et effectivement, c'est vrai que c'est un peu pêle-mêle comme explication.

Plasma

[invite09c180f9]

En effet, la théorie relativiste (ou invariante pour les puristes !!) date de bien avant "l'ère einsteinnienne" ; la relativité galiléenne déjà prédisait un espace relatif (mais un temps absolu), donc il semble également évident que la notion de temps remonte bien plus tôt. De plus, les travaux publiés par Einstein en 1905 (les 4 articles) avaient déjà été traité 1 an plus tôt par Henri Poincaré (mais le fait d'arriver à un résultat prédisant un temps relatif le "pertuba" et l'empêcha de publier entre autre). Mais bien qu'abandonnant par force l'universalité du temps et de l'espace dans cette théorie, il a fallu trouver une notion universelle, invariante et fut trouvée ; c'est l'intervalle ds (entre 2 événements), qui lui, est invariant par changement de référentiels galiléens : .

[invite8c55f710]

1)dans mes termes il n'a jamais été question de relativité restreinte mais simplement de replacer mon exemple dans son contexte

2)il est evident qu'une acceleration est loin d'etre la seul evenement a modifier la dualité espace temps je n'ai jamais pretendu le contraire j'ai simplement tenté par un exemple ciblé de representer une "image" de ce tissus afin de le rendre comprehensible.....image de mon point de vue necessaire mais j'en conviens pas suffisante.

minkowski a rendu le concept d'espace temps definissable parce qu'il l'a formalisé mathematiquement.......une approche litterale est bcp moins aisee.

[invité576543]

En effet, la théorie relativiste (ou invariante pour les puristes !!) date de bien avant "l'ère einsteinnienne" ; la relativité galiléenne déjà prédisait un espace relatif (mais un temps absolu), donc il semble également évident que la notion de temps remonte bien plus tôt.

Newton avait déjà remarqué que sa théorie impliquait un espace non absolu, et à ce que j'ai lu, ça l'ennuyait!

En gros, on ne peut pas parler d'un point de l'espace en lui-même, et ce qu'on soit en classique, en RR ou en RG.

On peut parler d'un point de l'espace à un instant donné (en fait on parle de la partie spatiale d'un événement). On peut aussi parler d'un point relativement à un référentiel: mais ce "référentiel" est en fait, et on le précise rarement, un ensemble de référentiels spatiaux, un pour chaque instant. On prend cet ensemble continu et différentiable, sinon les calculs sont compliqués. Le référentiel terrestre en est un exemple: l'origine du référentiel spatial au temps t est le centre de la Terre à l'instant t. Cette origine ne correspond pas à un "point" de l'espace, mais à une trajectoire, une ligne d'univers. Tout référentiel est comme ça, y compris en mécanique classique. On privilégie une classe particulière, où les repères spatiaux à des instants différents sont parallèles et équirépartis dans le temps: c'est la notion de repère inertiel.

Cela implique l'impossibilité de parler d'un point de l'espace en lui-même, en dehors du temps (ou en l'absence d'un référentiel défini dans le temps, ce qui demande encore le temps!).

En RR et en RG c'est pareil et pire. Le temps n'étant pas absolu, il faut partir d'une ligne d'univers, ce qui définit un écoulement du temps, et pour chaque instant se définit l'espace: on a un feuilletage, à chaque instant est associé un espace. Si en classique l'espace a un instant donné est le même pour tous les observateurs (i.e., correspond au même ensemble d'événements), en RR et RG ce n'est plus le cas, et la seule chose dont on peut parler comme "absolu" est l'espace-temps, avec différentes visions de ce qu'est l'espace à un instant donné.

Cordialement,

[invite09c180f9]

Newton avait déjà remarqué que sa théorie impliquait un espace non absolu, et à ce que j'ai lu, ça l'ennuyait!

En gros, on ne peut pas parler d'un point de l'espace en lui-même, et ce qu'on soit en classique, en RR ou en RG.

Je suis d'accord, mais Galilée est antérieur à Newton, c'est d'ailleurs ses travaux et de biens d'autres évidemment (comme ceux de Keppler) qu'y ont inspiré notre scientifique anglais !!

On peut parler d'un point de l'espace à un instant donné (en fait on parle de la partie spatiale d'un événement). On peut aussi parler d'un point relativement à un référentiel: mais ce "référentiel" est en fait, et on le précise rarement, un ensemble de référentiels spatiaux, un pour chaque instant. On prend cet ensemble continu et différentiable, sinon les calculs sont compliqués. Le référentiel terrestre en est un exemple: l'origine du référentiel spatial au temps t est le centre de la Terre à l'instant t. Cette origine ne correspond pas à un "point" de l'espace, mais à une trajectoire, une ligne d'univers. Tout référentiel est comme ça, y compris en mécanique classique. On privilégie une classe particulière, où les repères spatiaux à des instants différents sont parallèles et équirépartis dans le temps: c'est la notion de repère inertiel.

Cela implique l'impossibilité de parler d'un point de l'espace en lui-même, en dehors du temps (ou en l'absence d'un référentiel défini dans le temps, ce qui demande encore le temps!).

En RR et en RG c'est pareil et pire. Le temps n'étant pas absolu, il faut partir d'une ligne d'univers, ce qui définit un écoulement du temps, et pour chaque instant se définit l'espace: on a un feuilletage, à chaque instant est associé un espace. Si en classique l'espace a un instant donné est le même pour tous les observateurs (i.e., correspond au même ensemble d'événements), en RR et RG ce n'est plus le cas, et la seule chose dont on peut parler comme "absolu" est l'espace-temps, avec différentes visions de ce qu'est l'espace à un instant donné.

Cordialement,

Je suis biensûr d'accord avec toi, mais les approximations que l'on fait en méca classique sont assez (pour ne pas dire très) "réalistes" et prédictives !!

[invite6b72b336]

sans vouloir offenser vos discutions fort interessantes, je ne suis pas sur de la clarete de votre explication de la question originelle : qu'est-ce que l'espace-temps ? (qu'est-ce que l'univers ?.... )

[invite0e4ceef6]

tu cherche a sa voir c'est quoi comme type d'etre que ce fameux espace-temps.. ben, on peux le comrendre comme le vide inter planétaire, inter corpusculaire, vide qui n'est qu'en apparence vide, a la fois pour einstein sur un plan purement métrique, puisqu'il y est fait de champs virtuel de tension metrique(quelquechose comme ça) ou bien comme un lieu plein d'energie selon la physique quantique...

bref quelquechose qui n'est pas du meme ordre que la matière, puisqu'il ne semble pas vraiment intérragir avec elle, mais qui nénamoins semble bien avoir un existance, un etre, puisque la matière elle-même semble etre de même nature que celui-ci.. fait de champs energétique..

l'espace-temps pour einstein est un millieux sans subtance mais elastique, et relatif a d'autre grandeur physique force appliqué localement a de la matière...

(merci pour les corrections )

[invité576543]

sans vouloir offenser vos discutions fort interessantes, je ne suis pas sur de la clarete de votre explication de la question originelle : qu'est-ce que l'espace-temps ? (qu'est-ce que l'univers ?.... )

Mais ces discussions s'occupent bien de cette question, à leur manière.

A la base, l'espace et le temps sont une manière dont nous, notre cerveau, notre pensée, organisons l'univers. Ce sont des concepts indéfinissables autrement que par le fait que vous et moi pensons de la même manière: nous pensons l'univers comme un ensemble d'événements (des choses qui arrivent, qui se passent, "happen" en anglais qui est plus précis), chaque événement étant à un certain "endroit" et se passant à un certain "moment". L'espace-temps est le "lieu" des événements. Parmi les propriétés "évidentes", qui sont directement telles de par notre manière de penser:

L'espace-temps séparent les événements: on l'utilise pour dire que deux événements ne sont pas "au même endroit et au même moment"

Par la partie temps, les événements sont ordonnés: le temps a une dimension.

L'espace-temps est continu: entre deux événements distincts on conceptualise l'existence d'un événement "entre les deux".

Si on regarde le voisinage spatial d'un événement, alors l'espace s'organise selon trois dimensions (haut/bas, droite/gauche, devant/derrière par exemple).


Ensuite, les physiciens cherchent à modéliser l'espace-temps... Ils le présente comme une variété différentiable à 3+1 dimensions, avec différents modèles (classique, relativité restreinte, relativité générale; chacune ayant un domaine de validité et/ou une précision meilleure que la précédente)...

Maintenant, "qu'est-ce-que c'est?", "qu'est-ce que l'univers?". Vastes questions, sans réponse pour moi. Je suis, nous sommes, l'univers est, l'espace-temps est. C'est tout...

Cordialement,

[invite693d963c]

Ouais mais c'est un peu trop confus vous pourriez faire plus simple ??

[invité576543]

C'est que ta question n'est pas simple! Poses une question plus étroite!!

Cordialement,

[invitef83aaf16]

Bonjour.
L'espace et le temps dépendent l'un de l'autre et sont affectés par la présence de la matière. Ainsi, tout objet "creuse" l'espace autour de lui et, simultanément, ralentit le temps.
Contrairement à ce qu'on a cru jusqu'au début du XXeme sciècle, le temps et l'espace ne sont pas immuables, indépendants et souverains. Ils sont les 2 visages d'une seul et même "entité", l'espace-temps.
L'espace-temps est la trame de l'Univers. A l'origine de sa découverte, il y avait une énigme : "pourquoi un corps attire-t-il unautre corps situé à distance?"
On sait que la Lune tourne autour de la Terre parce qu'elle soumise à sa force de gravitation que la matière composant la Terre exerce sur la matière qui la commpose elle, la Lune (et vice versa)...
Mais cette influence avait pour la science quelque chose de "magique" dont elle ne pouvait s'accomoder.
Au début du XXeme sciècle, Un certain Albert Einstein (que celui qui ne le connaît pas aille se pendre) résolut le problème... au prix de notre perception du temps et de l'espace.

Si tout corps exerce sur tout autre une attraction à distance, c'est que la matièrecreuse l'espace autour d'elle, comme le ferait une boule de billard posée sur un drap tendu. Bien entendu, l'espace est un volume vide, et non un surface matérielle comme un drap. Il est donc difficile d'imaginer ce que sigifie "l'espace se creuse".
Mais reprenons l'exemple du drap :
si l'on pose une 2eme boule sur le drap, que va-t-il se passer ?
A cause des creux engendrés par les boules, elles vont rouler l'une vers l'autre : on peut dire qu'elles s'attirent. Dans l'espace, c'est pareil : chaque corps "roule" vers le creux créé par l'autre corps.
Et plus la masse d'un corps est importante, plus le creux qu'il dessine autour de lui est profond. L'exemple extrême en est le trou noir, sorte de creux infiniment profond dans lequel tout ce qui s'y trouve à proximité s'abîme à jamais...
Mais il y a mieux encore : le temps lui-même ralentit au voisinage d'une masse. Et son "taux" de ralentissement est exactement le même que le "taux" de creusement de l'espace, d'où l'idée que l'espace et le temps sont intimement liés.
Il n'y a pas d'un côté l'espace et de l'autre le temps, qui s'écoulerait indépendamment de tout.
Il n'y a que l'espace-temps soumis à l'influence de la matière.

J'espère que mes explications ne sont pas trop confuses et que vous me pardonnerez pour les fautes d'orthographe.