Bonsoir à tous !
J'ai une petite question à propos de la relativité restreinte :
Est-ce qu'elle prévoit une dilatation du temps et une contraction des longueurs POUR QUE la vitesse de la lumière soit constante, ou bien alors il y a une explication plus "rationnelle" à cette dilatation et à cette contraction qui cause une vitesse de la lumière constante ?
Désolé si je me suis mal exprimé... Padoue.
Bonsoir,
Ce n'est pas évident de mettre une causalité dans ce sens.
Il me semblerait plutôt que les bases de la relativité, à savoir :
- la vitesse n' a aucune conséquence sur le repère en mouvement
- et donc, les lois physiques ne dépendent pas de la vitesse
entrainent l'existence d'une vitesse limite qui est obligatoirement celle de toute onde ou information n'ayant aucun support matériel.
Ensuite ces conséquences impliquent l'inexistence de la simultanéité et les effets de contraction et de dilatation des mesures.
A plus.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonsoir‚
Pour moi la base des phénomènes de dilatation du temps et de contraction des longueurs a pour origine que dans un référentiel, la vitesse de la lumière est indépendante de la vitesse de la source.
Cordialement,
Zefram.
Il me semble qu'en postulant l'invariance de la physique dans les référentiel galiléens (il est impossible par une expérience de montrer que l'on est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme), on aboutit naturellement à une notion de vitesse limite, vitesse limite que les corps massif ne peuvent atteindre et qui est l'unique vitesse admise pour les corps sans masse.
Par ailleurs en construisant à la main le champ d'interaction le plus simple dans le cadre de la RR (sans avoir postuler quoique ce soit sur la nature de la lumière) on obtient naturellement la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell et on en déduit que les ondes électromagnétique (la lumière donc) se déplacent à la vitesse limite.
Historiquement l'invariance de la vitesse de la lumière a été un postulat de départ pour construire la théorie, mais on s'est rendu compte que celle-ci pouvait n'être que la conséquence de postulats plus forts et généraux (principe de relativité entre autre).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
C'est clairement l'existence d'une vitesse limite qui implique les notions de dilatation du temps et de l'espace, il se trouve que celle-ci est celle de la lumière.
Merci beaucoup !
l'invariance de la vitesse de la lumière peut être conséquence du postulat que l'espace est homogène et isotrope ( mais surement pas du principe de relativité )Envoyé par mach3
je ne suis pas d'accord, comme je l'ai dit dans mon message précédent, c'est vrai historiquement, mais ce n'est plus comme ça que c'est perçu aujourd'hui. C'est le principe de relativité et le principe d'homogénéité et d'isotropie qui sont premier, le reste en découle. Voir ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativ...ein_.281905.29C'est clairement l'existence d'une vitesse limite qui implique les notions de dilatation du temps et de l'espace, il se trouve que celle-ci est celle de la lumière.
cette nuance est importante pour la fiabilité des fondements de la théorie. Si on finit par s’apercevoir qu'en fait la vitesse de la lumière n'est pas la vitesse limite, alors cela ne remet pas en cause la relativité restreinte mais seulement le fait que le photon n'a pas de masse.
m@ch3
PS:croisement avec matmat
Dernière modification par mach3 ; 03/04/2015 à 12h09.
Never feed the troll after midnight!
Salut,
Je ne peux que plusoyer (tiens, mon dico souligne en rouge).
C'est aussi comme ça que je le vois et que je l'explique (par exemple dans mon petit cours d'intro à la RR).
La façon de voir la relativité (et d'autres théories d'ailleurs) a extraordinairement évolué en un siècle.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ne serait-ce pas plutôt l'inverse?
Ce qui me gêne dans la démarche de Jean-Marc Levy Leblond qui dit que le postulat de l'invariance de la vitesse de la lumière est en trop est qu'en RR on part systématiquement du principe que les référentiels inertiels sont équivalents pour les loi de la physique ( Principe de relativité).
Remplacer le postulat de l'invariance de la vitesse de la lumière par celui de l'homogénéïté et l'isotropie de l'espace est un non sens. Parce qu'on peut démontrer à partir de l'invariance de la vitesse de la lumière que l'espace est homogène et isotrope comme on démontre que l'homogénéïté et l'isotropie de l'espace implique l'existence d'une vitesse limite qu'est la vitesse de la lumière.
Si les photons devaient avoir une masse, je me demande bien quelle serait la particule qui voyagerait à la vitesse limite et qui pourrait rendre l'espace homogène et isotrope. Ca si l'homognéïté et l'isotropie de l'espace devait être la cause de l'linvariance de la vitesse limite et non la conséquence, hormis la Force qui est présente partout dans l'univers et le maintient en un tout ( dixit Mâitre Yoda) je ne vois pas.
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Je ne vois vraiment pas comment.
L'espace temps pourrait par exemple être homogène et isotrope pour l'interaction électromagnétique mais pas pour les autres forces, par exemple.
Parcours Etranges
Je ne pense pas que l'espace-temps soit homogène et isotrope dans la nature.
Si c'était le cas, nous n'aurions pas des trucs du genre l'effet Shapiro mettant clairement en évidence la variation de la vitesse ( au moins coordonnée de la lumière)
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Salut,
Plus exactement à partir du principe de relativité (équivalent à l'homogénéité/isotropie de l'espace) on peut démontrer qu'il existe une vitesse invariante finie ou.... infinie !
Voir ici :
http://fr.scribd.com/doc/166636239/C...restreinte-pdf
Il ya une troisième solution en fait mais inconsistante.
Et on peut démontrer facilement que si l'on a une vitesse qui (expérimentalement) est presque invariante alors la vitesse invariante est finie et a une valeur proche de cette vitesse presque invariante.
Et quand on maitrise la théorie des groupes, la démonstration est encore plus simple.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
J'aissaierai de te faire ça et j'ai chez moi Introduction de la Relativité Restreinte de Jean Hladick où il parle de l'electromagnétisme apppliqué à la RR.
Dans le bouquin, la démonstration reprise de Jean Marc Levy Leblond est très proche de celle mentionnée par DD sur son blog.
D'où la question: si la vitesse limite de la lumière n'est pas la vitesse limite. A quoi correpond elle et quelles sont les particules de masse nulle?
Seconde question: quelqu'un pourrait il me dire qu'elle serait la primitive des'il vous plait?
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
L'effet Shapiro résulte de la présence d'un champs de gravité sur le trajet de la lumière. C'est évidemment un inhomogénéité locale, ce n'est pas le débat.
Tu dis qu'on peut démontrer à partir de l'invariance de la vitesse de la lumière que l'espace est homogène et isotrope. Je ne vois vraiment pas sur quelle base.
Parcours Etranges
Bonjour,
J'ai un soucis avec la démonstration :
soit trois observateur O dans une station, O' dans un vaisseau et O'' dans une navette.
à t=t'=t''=0 , x = x' = 0 ,
la vitesse relative entre O et O' est
la vitesse relative entre O et O'' est
la vitesse relative entre O et O' est
Pour un rayon lumineux se déplaçant de le sens positif des x, j'ai posé:
A et B sont deux facteurs à déterminer
Pour
Ce qui me donne la loin des composition des vitesses :
je vais donc chercher une solution sous la forme :
avec
J'ai également la relation suivante :
Mon soucis est que je n'arrive pas à démontrer que A.B = 1
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
c'est pourtant simple, A vaut
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
je ne me pose pas toutes ces questions:
soit V (voyageur) qui part de la terre à 0,9c vers une étoile à 10 al. Vu de S (sédentaire) il va mettre 22,2 ans à faire l'aller-retour = 20 al à 0,9c . V aura un facteur gamma de 0,436 donc au lieu des 11,1 ans théoriques pour faire 10 al il mettra 11,1*0,436 = 4,84 ans donc 9,68 pour l'aller retour. Bilan final quand il se retrouvent:
V = V + 9,68 ans
S = S + 22,2 ans
Même si c'est numériquement correcte, c'est un peu restreint comme analyse. Vous n'êtes pas prêt de retrouver les équations de Maxwell à partir des Transformations de Lorentz; si?
pour mach 3
->
Le problème est comment retrouve tu l'expression de gamma?
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Gamma = facteur de Lorentz: 1/ sqrt(1-v**2/c**2)
je n'avais pas compris que vous partiez de zéro et que donc à ce stade l'expression de gamma est inconnue...Le problème est comment retrouve tu l'expression de gamma?
il me semble qu'on peut la trouver en effectuant deux transformations de Lorentz à la suite. Les TL forment un groupe et deux TL à la suite doivent être une autre TL (tout comme deux rotation autour d'un même axe doivent être une rotation autour de cet axe) normalement ça contraint l'expression de gamma, je l'avais fait dans le temps. Il doit même y avoir un fil à propos de ça
PS : trouvé! http://forums.futura-sciences.com/ph...ance-de-c.html
m@ch3
Dernière modification par mach3 ; 09/04/2015 à 16h35.
Never feed the troll after midnight!
C'est déjà assez compliqué avec un voyageur et un sédentaire alors l’enchaînement des transformation de Lorentz ! je sais que c'est faisable, mais c'est de l'ordre du détail. Ce qui m'importe c'est de bien comprendre la RR au premier ordre.
J'ose une explication, sans consulter aucun bouquin, merci de ne pas me taper trop fort.
Un rayon lumineux, enfin quelque chose qui va à la vitesse limite de la RR, se propage dans l'espace, et est repéré dans un référentiel inertiel. Depuis un autre référentiel inertiel, il est repéré aussi, et comme par hypothèse il est mesuré qu'il se propage aussi à la vitesse limite (même unités de mesures), on peut dire que dans cet autre référentiel, en translation dans une direction quelconque par rapport au 1er considéré, et dont l'observateur est au centre, quelque part dans l'univers, les propriétés de l'espace sont identiques quand dans le 1er référentiel. D'où la conclusion.
Bon, c'est un peu au débotté, d'autant qu'en y pensant un instant de plus, je me dis que la notion de référentiel inertiel étendu à tout l'espace présuppose l'homogénéité de l'espace.
Salut mach3 et merci pour ta réponse.
Jean Marc Levy Leblond veut remplacer le postulat de la constance de la vitesse de la lumière par celui des référentiels équivalents.
Jean Hladik, dans son livre intrduction à la reelativité restreinte précise que les référentiels équivalents doivent avoir les propriétés suivantes :
Réflexivité : Tout référentiel R est équivalent à lui même.
Symétrie : Si R est équivalent à R' alors R' est équivalent à R
Transitivité : si R est équivalent à R' et R' équivalent à R'' alors R est équivalent à R''.
Dans la solution que tu me propose il s'agit de postuler que les TL sont transitives pour calculer gamma.
Mon objectif est d'abord de démontrer que l'invariance de c et v implique que les TL ont les propriétés des référentiels équivalents. Une fois que j'aurais établi les TL ce sera facile à démontrer.
Question on a au départ :
Pour un photon s'éloignant dans le sens positif de l'axe des x:
Pour un photon s'éloignant dans le sens négatif de l'axe des x:
Pour
(1) devient (1')
(2) devient (2')
Maintenant pour
(1) devient (1'')
Pour un photon s'éloignant dans le sens négatif de l'axe des x:
Est ce suffisant pour démontrer que B = 1/A ?
Cordialement,
Zefram
À moins que tau" soit nul, le rapport 1"/2" donne B/A=1
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
L'homogénéité de l'espace dans toutes les directions est un postulat du principe d'équivalence. Tous les phénomènes physique sont identiques dans tous les référentiels inertiels.
Salut,
Chtit rectif:
Principe de relativité (le principe d'équivalence c'est avec la gravité).
Je considère d'ailleurs le principe de relativité comme un principe purement logique, non pas physique.
Plus ici où j'explique de long en large au cas où quelqu'un trouverait cette affirmation iconoclaste
http://fr.scribd.com/doc/166636239/C...restreinte-pdf
Par contre le principe d'équivalence lui n'est pas anodin, il est bien d'origine expérimentale et pourrait être faux (de pu, vu les précisions atteintes).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci mach3 pour ta confirmation.
Voici la démonstration que je propose à Gilgamesh:
soit trois observateur O dans une station, O' dans un vaisseau et O'' dans une navette.
à t=t'=t''=0 , x = x' = 0 ,
la vitesse relative entre O et O' est
la vitesse relative entre O et O'' est
la vitesse relative entre O et O' est
Pour un rayon lumineux se déplaçant de le sens positif des x, j'ai posé:
Pour un rayon lumineux se déplaçant de le sens négatifdes x, j'ai posé:
A et B sont deux facteurs à déterminer
Pour
( la navette est à bord du vaisseau)
(1) → (1’)
(2) → (2’)
En faisant (2’) / (1’)
Ce qui me donne la loin des composition des vitesses :
Pour
( la navette est à bord du vaisseau)
(1) → (1’’)
(2) → (2’’)
On obtient que A.B = 1 ( c’est ce que tu voulais dire j’imagine)
D’où*:
et la relation suivante obtenue par (1)*(2):
en faisant (1) + (2) et (2) - (1)
en en posant
On obtient les TL
Dans la démonstation de Jean Marc Lévy Leblond, on part des propriétés des référentiels équivalents pour aboutir à ces TL et on part du principe que la vitesse limite constante correspond à la vitesse de la lumière.
J’en déduis qu’en partant de l’invariance de la vitesse de la lumière on arrive également au TL et par delà démontrer que les référentiels inertiels sont des référentiels équivalents. Voir le blog de Deedee où ton lien pour ce qui est de la transitivité.
La prochaine étape
est de retrouver à partir des TL les équations de Macwell et démontrer que l’espace-temps en homogène et isotrope pour l’interaction électromagnétique comme le disait Gilgamesh.
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Salut Deedee,
A propos du principe d'équivalence :
Soit un ruban-mètre stationnaire.
à t =t'= 0, O' acélère à g.
http://www.google.fr/?gws_rd=ssl#q=C...vss&complete=0
Je ne toruve pas la même relation liant g (a’x) à ax
Je prends la célérité:
je pose
Avec
J’obtiens:
d’où:
Il me semble que dans le principe d’équivalence on dit que si le voyageur accélère vers le Sédentaire à g ( accélération ressentie) c’est comme si le Sédentaire était en chute libre vers le Voyageur à g.
Mais si le Voyageur subit une accélération ressentie de g, ne devrait on pas dire que le Sédentaire est en chute libre avec l’accélération a?
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Je n'arrive pas à te suivre là. Il vient d'où le 'a' ?
En outre, attention, le principe d'équivalence n'est valable que localement (c'est-à-dire dans une région infinitésimale autour d'un point sur une durée infinitésimale). Je ne suis pas sûr que cela soit gênant pour le cas envisagé mais vu que tu commences avec gamma et tout, je me méfie fortement (encore plus quand on sait que la RR est incompatible avec la gravité et donc avec le principe d'équivalence !!!! On peut tomber sur des contradictions)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
