Le Temps, une forme d'énergie !?

[khadimulhaq]

Considérons un univers de Friedmann fini. L'évolution de ce type d'univers est régie par l'équation ... (1). Où est le facteur d'échelle, la densité de la matière, la constante de Newton et $c$ la vitesse de la lumière. Soit la masse totale de toute la matière répandue dans l'univers. Puisque la densité de la matière s'écrit , l'équ. (1) est équivalente à ... (2). On remarque que l' expansion s'arrète () à une valeur maximale du facteur d'échelle . Connaissant les valeurs de et , On cherche à décider combien cet univers peut exister depuis jusqu'au Big Crunch (). On doit donc intégrer cette forme de l'équ. (2): . On trouve . D'où .
Conclusion: Le temps nécessaire à l'effondrement de l'univers fini de Friedmann est proportionnel à son contenu matériel.

La proportionnalité entre temps et masse se traduit aussi dans le fait que périodes et masses inertes augmentent au voisinage (à la distance ) des masses pondérables suivant les relations: et avec et l'indice 0 désignant les valeurs minimales (Si ou ). Il est évident que .

Peut-on donc, par analogie à la proportionnalité entre masse et énergie: , conclure aussi que le temps est équivalent à la matière-énergie (en est une forme) ?
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[astrocurieux]

A mon avis non, pas le temps mais l'espace-temps.

[noir_ecaille]

Je n'ai pas les bases mathématiques pour juger le calcul supra.

Par intuition je me demande comment la masse pourrait être équivalente à un écoulement temporel ? L'énergie et la masse sont équivalente, indépendamment du temps.

La seule chose qui me vient à l'esprit c'est l'irréversibilité des phénomènes -- impliquant qu'on a certes équivalence entre masse et énergie, mais aussi qu'on perd toujours de l'énergie, donc qu'on a une diminution/perte de masse.

Pour moi c'est un vecteur d'évolution contrainte -- on ne peut pas renverser le temps.

[khadimulhaq]

Je pense plutot que le temps est conçu comme le cumul d'une substance imaginaire. A ce cumul où flux est comparé le reste des phénomènes. On ne peut jamais se débarasser du temps puisque le plus évident des phénomènes est celui de nos pensés ou émotions qui surgissent continuellement dans nos tréfonds.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Je pense plutot que le temps est conçu comme le cumul d'une substance imaginaire.

Non, ce n'est pas une substance et ce n'est pas imaginaire.

C'est une dimension linéaire qui ne possède qu'un seul sens de parcours.

[noureddine2]

La proportionnalité entre temps et masse se traduit aussi dans le fait que périodes et masses inertes augmentent au voisinage (à la distance ) des masses pondérables suivant les relations: et avec et l'indice 0 désignant les valeurs minimales (Si ou ). Il est évident que .

Peut-on donc, par analogie à la proportionnalité entre masse et énergie: , conclure aussi que le temps est équivalent à la matière-énergie (en est une forme) ?

salut ,T c'est une période , T = m x constante .
si T est une période , cela veut dire que la dilatation du temps est proportionnelle à la gravitation .

[Deedee81]

Salut,

Petit rappel en passant.

Le temps et l'énergie ne sont pas la même chose (et le temps n'est pas une forme d'énergie, d'ailleurs un système isolé a une énergie totale constante alors que le temps lui varie : suffit qu'il y ait une horloge dans le système pour le constater )

Par contre, il n'est sans doute pas étonnant de trouver un lien entre les deux car en mécanique analytique, ou suivant le théorème de Noether, l'énergie et le temps sont des grandeurs conjuguées (comme peuvent l'être la position et l'impulsion ou les composantes perpendiculaires du moment angulaire).

[vaincent]

Bonjour,

Il semble en effet y avoir un lien intime entre les deux. Une gravitation quantique(quel que soit ça forme) nous en dira certainement plus. Quelqu'un sait ce que fournit comme info sur ce point la théorie des cordes?

[Deedee81]

Salut,

salut ,T c'est une période , T = m x constante .
si T est une période , cela veut dire que la dilatation du temps est proportionnelle à la gravitation .

Ca dépend de ce que tu entends pas "la gravitation". Si on pale du facteur GM, il y a une racine carrée qui intervient, comme le montre les calculs de khadimulhaq. Aussi bien dans le cas d'une masse centrale que dans le cas cosmologique.

Notons toutefois deux choses :
- Le temps propres est invariant. Même en relativité générale. C'est las comparaison du temps écoulé en A par un observateur B qui est affecté.
- Ces formules simples ne sont valables que dans des cas simples, typiquement la symétrie sphérique. Dans le cas général, c'est plus compliqué et il n'y a pas toujours de formule simple reliant le temps et "la gravitation" (quel que soit le sens qu'on lui donne, par exemple les forces de marées perçues en A et B, liées aux vingt coefficients de la courbure qui sont les seuls paramètres locaux réellement physiques).

Pour Vaincent,

Moi en tout cas, je ne suis pas assez calé en théorie des cordes ou en gravité à boucles pour le dire.

Et en gravité quantique semi-classique (style rayonnement de Hawking) ce n'est pas différent de la relativité générale.

Il me semble (ça reste à confirmer) que pour aller plus loin, il faut aller dans les théories traitant d'un espace-temps émergeant, comme dans les triangulations causales dynamiques.... que je connais encore moins bien (mais on peut y accéder via Wikiepdia ).

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Le temps propre est invariant, mais invariant par rapport à quoi?
J'imagine qu'il en aille de même avec la longueur propre?

Dans le cadre du paradoxe des jumeaux comment se fait il que celui qui accélère reviennent plus jeune si son temps propre est invariant mais a varié par rapport a celui de son frère fixe?
je voudrais avoir si possible une description détaillée mais claire du phénomène s'il vous plait.

Cordialement,
Zefram

[Deedee81]

Le temps propre est invariant, mais invariant par rapport à quoi?

Invariant = la même valeur pour tous les observateurs.

Le temps propre d'un objet A est le même pour tous les observateurs.

En fait, c'est même assez évident (presque trivial) : si je transporte une horloge qui compte mon temps propre et qu'a un moment donné (disons à l'instant où je crie "Yipee-kai" ) elle indique 12h, alors un autre observateur qui me regarde constatera aussi que mon horloge indique 12h quand je crie Yipee-kai. Mon temps propre est le même pour tout observateur.

J'imagine qu'il en aille de même avec la longueur propre?

Oui, tout à fait.

Dans le cadre du paradoxe des jumeaux comment se fait il que celui qui accélère reviennent plus jeune si son temps propre est invariant mais a varié par rapport a celui de son frère fixe?

Car tu compares deux temps propres. Ils sont invariants mais pas nécessairement identiques !

Excuse-moi mais je ne me sens pas trop le courage de répéter une des explications du paradoxe des jumeaux pour la cinquantième fois, alors qu'on le trouve partout à la fois sur Futura et sur le net en général.

[Zefram Cochrane]

Je te remercie pour l'explication.
peut être pourrais tu me donner un lien plus pertinent que les autres, parce que le thème du paradoxe des jumeaux est un fourre tout que j'ai moi même contribué à bourrer

J'aimerai comprendre pourquoi les deux temps propres diffèrent parce que les deux jumeaux suivent des lignes d'univers ou des géodésiques différentes (ou un truc du genre

Cordialement,
Zefram

[Gilgamesh]

J'aimerai comprendre pourquoi les deux temps propres diffèrent

Ils ne diffèrent pas

[Deedee81]

Salut,

Ils ne diffèrent pas

Là on se contredit l'un l'autre. Zefram va y perdre son latin

Ce que je voulais dire par "on compare deux temps propre différent" est plus précisément ceci :

Soit deux observateurs A et B (par exemple, deux jumeaux). A et B sont on même endroit, se séparent, et se retrouvent. Ils comparent leur âge.

Leur âge est égal au temps propre écoulé. Il est différent pour A et B (entre les deux rencontres) car ils s'agit d'individus différents avec chacun leur temps propre, et chacun leur trajectoire dans l'espace-temps. Par contre A et B seront tous les deux d'accord pour dire "B a tel âge" (temps propre invariant).

Dans un diagramme espace-temps, le temps propre est égal à la longueur de la trajectoire (avec la métrique de Minkowski !!!! c²dt²- dl² = c²dtau² où dl est le déplacement, et dtau le temps propre). Ca correspond bien à l'idée que l'on se fait du temps car pour un observateur au repos dans un référentiel donné, on a dl = 0, et t = tau. Le temps mesuré dans son référentiel est identique à son temps propre.

Le temps propre ne sera identique que si les trajectoires sont identiques (à une translation près). Or il est évident que pour aller d'un événement à l'autre dans le diagramme espace-temps, les deux trajectoires doivent être différentes. Deux exceptions :
- une évidente : ils restent ensemble
- lorsque les trajectoires sont symétriques (ils partent chacun d'un coté puis reviennent et se retrouvent : ils ont le même âge).

[Zefram Cochrane]

il semblerait qu'il y aie une ambiguité puisque les temps propres ne diffèrent pas mais ne sont pas nécéssairement identiques

imaginons que A et B soient à l'origine dans deux capsules sans hublot reliées ensembles. A t = 0, A se sépare de B accélère pendant un temps Ta décélère pendantla même période, accélère dans l'autre sens et décélère pour revenir s'ammarer à B. la durée du voyage est 4 Ta est c'est inférieur à Tb.

Donc pour A la durée du voyage est inférieure que celle de B (et logiquement il se dit que la distance parcourue est moins importante pour lui que pour B)

Cordialement,
Zefram

P.S pour la latin c'est déjà fait

[Gilgamesh]

Alors je propose la formulation suivante : les temps propres sont identiques au sens où chacun voit s'écouler le temps à la même vitesse, ce qui signifie simplement que la physique ne change pas pour A et B.
Les durée propres (= la longueur de la trajectoire) entre l'événement "départ" et "arrivée" diffèrent pour A et B.

[Deedee81]

Alors je propose la formulation suivante : les temps propres sont identiques au sens où chacun voit s'écouler le temps à la même vitesse, ce qui signifie simplement que la physique ne change pas pour A et B.
Les durée propres (= la longueur de la trajectoire) entre l'événement "départ" et "arrivée" diffèrent pour A et B.

Oui, c'est plus précis et plus juste.

[Xoxopixo]

Bonjour,

A t = 0, A se sépare de B accélère pendant un temps Ta décélère pendant la même période, accélère dans l'autre sens et décélère pour revenir s'ammarer à B. la durée du voyage est 4 Ta est c'est inférieur à Tb.

Ca accélère, ça ralenti...
Mais comment ?

Si on considère que pour accélérer il est absolument nécéssaire de "se séparer d'une masse" (impulsion etc) en sens contraire (à moins qu'il y ait d'autres possibilités ?), on doit admettre qu'on néglige ce fait physique lorsqu'on présente le paradoxe des jumeaux.
Faisant des jumeaux ainsi que leur vaisseau des entités imaginaires. (des objets)

La bonne question, à mon avis, est de savoir si cette approche "synthétique" est raisonable.

[Deedee81]

Salut,

Ca accélère, ça ralenti...
Mais comment ?

Ben, par toute méthode qui te plaira : fusée, treuil qui tire la capsule...

Il n'est pas nécessaire d'accélérer pour se séparer, mais il est nécessaire d'accélérer pour changer de vitesse (et évidemment si les deux on la même vitesse, se séparer et changer de vitesse, ça revient au même).

[Xoxopixo]

Ben, par toute méthode qui te plaira : fusée, treuil qui tire la capsule...

Il n'est pas nécessaire d'accélérer pour se séparer, mais il est nécessaire d'accélérer pour changer de vitesse (et évidemment si les deux on la même vitesse, se séparer et changer de vitesse, ça revient au même).

Bien sûr, changer de vitesse nécéssite une accéleration, mais ce n'est pas ce point dont je discutais.
C'est l'origine de l'accélération qui me pose problème.
Une fusée doit émétre des particules (de préférence à grande vitesse) pour accélérer, or ces particules de sont pas pris en compte dans le bilan des différences de temps dans le paradoxe des jumeaux. (la fusée en tant que telle (sa masse complète) s'éparpille en quelque-sorte sur le trajet)

[Deedee81]

C'est l'origine de l'accélération qui me pose problème.
Une fusée doit émétre des particules (de préférence à grande vitesse) pour accélérer, or ces particules de sont pas pris en compte dans le bilan des différences de temps dans le paradoxe des jumeaux. (la fusée en tant que telle (sa masse complète) s'éparpille en quelque-sorte sur le trajet)

Tiens, voilà bien un problème dont je n'ai jamais discuté

Tu peux contourner ce problème en considérant que ce sont des wagonnets tirés par des treuils (des treuils hyper rapides ).

Ou alors, ne considérer que la partie de la capsule intéressante (celle où il y a le jumeau, l'horloge,.... mais pas le réservoir de carburant/comburant).

La question qui reste est : cette perte de masse pourrait-elle jouer sur le temps écoulé pour le voyageur ?

En première approximation non. Rien dans la relativité restreinte ne l'implique et rien de tel n'a jamais été constaté expérimentalement (dans les expériences avec des horloges atomiques ou les applications pratiques avec horloges atomiques embarquées).

En seconde approximation, la relativité générale implique que ça doit légèrement jouer (dilatation du temps gravitationnelle) puisque la masse de la fusée implique un effet gravitationnel (microgravité) sur le voyageur.

Si cette microgravité est mesurable, l'effet sur la dilatation du temps n'a, à ma connaissance, jamais pu être mesuré (trop faible).

De plus, c'est un effet de la relativité générale, donc, au moins si l'on discute des jumeaux dans le cadre de la RR, cet effet est sans importance.

[Xoxopixo]

Tu peux contourner ce problème en considérant que ce sont des wagonnets tirés par des treuils (des treuils hyper rapides ).

Je n'ai peut-être pas compris l'histoire des wagonnets, donc je reste pour le moment sur l'idée qu'il n'est pas possible de contourner le problème sachant qu'il est, il le semble, de nature fondamentale.

Une particule massique ne peut pas se mouvoir elle-même, elle doit émètre une particule (un photon, un proton, ou neutron par exemple) pour subir une accélération propre.
Et même dans ce cas de figure, on fait abstraction du fait que "la particule" initiale, "avec le photon" ("dans" la couche electronique), n'est plus la particule finale, sans le photon (couche electronique agencée autrement).
Une accéleration (ou descélération) se fait au détriment d'une variation d'énergie propre (en considérant le niveau énergétique de base comme étant celui de l'atome).
Une acceleration, si je ne me trompe pas, nécéssite un transfert d'énergie.

Ou alors, ne considérer que la partie de la capsule intéressante (celle où il y a le jumeau, l'horloge,.... mais pas le réservoir de carburant/comburant).

Tout à fait, et c'est ce qui est fait implicitement lorsqu'on expose le paradoxe des jumeaux.

La question qui reste est : cette perte de masse pourrait-elle jouer sur le temps écoulé pour le voyageur ?

Ce n'est pas le point soulevé.
La question que je posait etait plutôt liée à la formulation "par objet", c'est à dire "un vaisseau", "une horloge", "un voyageur" etc, est certes adéquate d'un point de vue du model (RR), mais ne cache-elle pas une formulation plus adéquate si on tenait compte de tous les "composants atomiques" ?

De plus, c'est un effet de la relativité générale, donc, au moins si l'on discute des jumeaux dans le cadre de la RR, cet effet est sans importance

Exact.
Et c'est ce qui est, à mon sens, troublant.
L'effet physique du décalage des horloges est prédit dans un cadre théorique (RR) que l'on pourrait désigner comme physiquement absurde. (de l'acceleration provenant de nulle part)

et rien de tel n'a jamais été constaté expérimentalement (dans les expériences avec des horloges atomiques ou les applications pratiques avec horloges atomiques embarquées).

En seconde approximation, la relativité générale implique que ça doit légèrement jouer (dilatation du temps gravitationnelle) puisque la masse de la fusée implique un effet gravitationnel (microgravité) sur le voyageur.

Si cette microgravité est mesurable, l'effet sur la dilatation du temps n'a, à ma connaissance, jamais pu être mesuré (trop faible).
.

Oui on est d'accord, rien n'est mesuré de manière significative "en plus" de ce qui est prévu.

Un exercice de pensée peut être plus interressant pourrait être à mon avis de considérer non pas des jumeaux dans des vaisseaux, composé de trop d'éléments, mais deux atomes mûs par emission de quelques protons par exemple... dont on tient compte.

Selon que l'on se préoccupe, soit des protons, soit des atomes, l'effet de décalage des "l'horloges" ne serait-il pas inversé ?
Ce qui reviendrait à dire qu'il n'y a aucun "effet du jumeau", lorsqu'on considère l'ensemble des composants (en moyenne aucune horloge ne serait décalée).

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
peut être un élément de réponse pour Xoxopixo et qui à l'air d'aller dans le sens de ce que dit Deedee:

Albert Einstein
La description du continuum d'espace-temps au moyen des coordonnées de Gauss remplace ainsi complètementla description au moyen d'un corps de référence, sans présenter les défauts de cette dernière méthode de description; elle n'est pas lié au caractère euclidien du continuum à représenter.

je prends le diagramme de Minkowski
http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux
la vitesse de A : 0.8c correspond à la vitesse moyenne
du point de vue de B pendant qu'il va vieillir de 10 ans , A vieillira de 6.
mais du point de vue de A, c'est B qui effectue les manoeuvres d'accélération. donc de son point de vue, pendant qu'il vieillira de 6 ans B devrait veillir de 3.6 ans (36/10)

lors de leur retrouvailles A s'apperçoit que B à 10 ans.
d'ou mes questions :
Est ce que visuellement la situation est symétrique?
comment formalise t'on l'accélération propre ( ) pour justifier le résultat observé?

Cordialement,
Zefram

[Deedee81]

Une particule massique ne peut pas se mouvoir elle-même, elle doit émètre une particule (un photon, un proton, ou neutron par exemple) pour subir une accélération propre.

Mais non, tu te trompes : elle peut aussi accélérer parce qu'elle est poussée par une autre particule !!!!!
C'est le cas de la capsule (poussée par le réacteur)

[azizovsky]

Salut , pour la question de la discution ou 'dualité' énergie-temps n'existe pas ,il y'a la dualité espace-temps (r,ct) d'où sort la dualité impulsion- énergie (p,e/c) , la 'similitude équationnelle' est dû à leur position dans ses deux représentations relativiste , l'énergie dérive de la dimension temps mulltiplié par un invariant qui'est la masse propre .
pour Z.C, pour deux observateurs (immobiles) séparé par une distance x ,aprés synchronisation de leurs horloge ,c'est la différence de leurs temps propre qui compte pour la mésure d'un événement , le premier va mésuré t(2)-t(1) le deusiéme t(2)+x/c-[t(1)+x/c].

[tranquillos]

Bonjour,

Mais non, tu te trompes : elle peut aussi accélérer parce qu'elle est poussée par une autre particule !!!!!
C'est le cas de la capsule (poussée par le réacteur)

Je ne comprend pas la différence entre "elle est poussée par une particule", et "elle doit émettre une particule".
Dans le premier cas, la particule "qui pousse" s'est approchée, puis a été accélérée en sens inverse à son déplacement initial. Dans le second, on considère qu'elle n'a initialement pas de vitesse, puis a été accélérée vers l'arrière de l'autre objet. La distribution de l'accélération entre les deux objets est fonction de la différence de masse entre les ojets, le principe reste le même.
Pourquoi alors "Mais non, tu te trompes?".

Merci.

[Xoxopixo]

Mais non, tu te trompes : elle peut aussi accélérer parce qu'elle est poussée par une autre particule !!!!!
C'est le cas de la capsule (poussée par le réacteur)

Oui, dans le model proposé.

Mais non, lorsqu'on considère objectivement que le système est composé des deux particules.
Pour être précis, c'est le centre de masse du système qui ne peut pas accelerer de l'interieur du système.

Qu'on fasse subir à un système une action exterieure au système, que le model n'en tienne pas compte, et que les résultats sont cohérents avec la réalité doit nous amener, il me semble (1) à conclure que le model est indépendant ou du moins suffisament indépendant de l'origine de l'acceleration.

Donc cette origine de l'acceleration doit être indépendante de ce qui peut produire l'effet.
On doit donc, à mon avis, se poser la question de l'origine de l'acceleration. (et la cause entendue de l'effet, mais je doute qu'on ai une réponse claire)

Pour essayer de montrer les choses sous un angle différent, on peut peut-être considérer que tout processus qui mène à terme à une "desintégration" complète, cette notion prenant en prend en compte "l'éloignement" de ses composants, va dans le sens de ce qu'on appellerait le "vieillissement".
Un vaisseau qui ejecte ses particules "se desintègre", vieilli, de la même manière que toute particule qui ejecte des particules ou se scinde.

L'accélération propre considérée comme "donnée", nécéssaire donc à l'effet des jumeaux, masque à mon sens la véritable cause de l'effet, ce "vieillisement".
Mais ce "vieillisement", dont la notion nous apparait nécéssaire si on fait appel à la notion d'horloge n'est-il également en même temps la cause de l'acceleration, contredisant (1) ?

L'acceleration peut donc être vue comme une manière de s'éloigner plus ou moins rapidement selon une horloge locale, vers l'endroit où tout, "derrière", disparait , si le vaisseau veut encore bien avancer.

[azizovsky]

Le Temps, une forme d'énergie !? si la réponse est oui , il devais avoir un opérarteur de quantifucation du temps en MQ ,mais ce n'est pas le cas ....

[Deedee81]

Salut,

Je rappelle quand même (cela a déjà été dit trente-six fois, mais autant insister ) que le paradoxe des jumeaux ne dépend pas de l'accélération et ne lui est pas liée.
- L'accélération est juste inévitable pour provoquer une nouvelle rencontre
- on peut avoir exactement les mêmes accélérations et des décalages différents dans l'âge des jumeaux

Le Temps, une forme d'énergie !? si la réponse est oui , il devais avoir un opérarteur de quantifucation du temps en MQ ,mais ce n'est pas le cas ....

Ou même d'opérateur temps. Toutefois ceci est dû au fait que le temps à un usage privilégié dans le formalisme mathématique de la mécanique quantique (même relativiste). Et c'est une des difficultés que l'on rencontre en gravité quantique (donner un rôle privilégié au temps est déjà assez irritant en mécanique quantique relativiste car cela oblige à vérifier l'invariance relativiste, par contre en relativité générale c'est carrément une hérésie).

Dans des formulations tel que la gravité quantique à boucles, temps et espace sont exactement sur le même pied (et arriver ensuite à une formulation mettant en évidence le temps, les mousses de spins, a été une des tâches, difficile, des théoriciens). Et on a bel et bien une quantification du temps (et de l'espace).

Cela ne signifie quand même pas que c'est une forme d'énergie. L'hamiltonien en gravité quantique à boucles (rappelons que c'est l'énergie du système ou l'opérateur correspondant en MQ) ne ressemble en rien au temps (sinon la mise en évidence du temps aurait été bien plus facile).

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Pourrais tu me donner un complément d'explication sur ton rappel?
si ut as des liens qui peuvent nous éclairer.
je te remercie,
cordialement,
Zefram