Notion espace-temps

[CrOzEnFoX]

Bonsoir,

A propos de la dilatation du temps et courbure espace-temps, si j'ai bien tout compris (ou pas), l'âge des objets célestes ne devraient pas refléter la réalité (par rapport à nous autre sur terre). Puisque le temps est un phénomène local.
Si on prend pour exemple, une étoile à neutrons qui est âgée de 1 milliard d'années (dans le référentiel terrestre), cela voudrait-il dire que l'étoile pourrait être âgé que de quelques milliers d'années au temps locale, de son existence ?
Autre exemple : un trou noir vieux de 5 milliards d'années. Se peut-il que dans le temps locale du trou noir, il vient à peine de se former ? Donc âgé de quelques milliardième de seconde, voir rien du tout s'il n'y a plus d'écoulement du temps...

Est-ce bien cela ?
Je suis confus.
Merci.
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[phys4]

Bonsoir,

Le temps est bien local.
Vous vous mettez en contradiction lorsque vous essayez de définir un temps local en correspondance avec le notre, puisque le temps est local, il ne faut pas essayer de faire une correspondance avec le notre.

Ensuite êtes vous sur de ce que vous appelez "vieux de" ? Quelle signification lui donnez vous ?

Bonnes réflexions.

[CrOzEnFoX]

La datation des astres est bien dans un référentiel terrestre ?
Mais la courbure de l'espace-temps affecte le temps local de l'objet, du coup comment savoir quel est l'âge réel de l'objet par rapport à lui même ?
Je sais pas si je me fais comprendre

Autre exemple : dans le cas d'un voyage relativiste, point de vue terrestre on pourrait dire que le vaisseau voyage pendant des milliards d'années. Par contre, point de vue du vaisseau, ça ne fait que quelques années seulement qu'il s'est lancé dans ce voyage.

Est-il possible de savoir combien de temps (temps local de l'objet : des corps célestes par exemples) s'est-il écoulé depuis son existence ?

[mach3]

Oui pour des objets très denses comme les étoiles à neutrons ou des trous noirs. C'est négligeable sinon.

Est-il possible de savoir combien de temps (temps local de l'objet : des corps célestes par exemples) s'est-il écoulé depuis son existence ?

il suffit de calculer le décalage d'Einstein à la surface de l'objet.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[CrOzEnFoX]

Comment font-il pour savoir si le redshift n'est pas dû à un champ de gravitation ou bien à l'expansion de l'Univers ?
Si je prend un trou noir de 6.4 redshift, ça fait environ 850 millions d'années après le BB. Dans un référentiel terrestre, quel est son âge ? 12,8 Ga ?
Et point de vue du trou noir, ça fait combien de temps qu'il existe ? 5sec ? 0 sec ?...

[Olivzzz]

Comment font-il pour savoir si le redshift n'est pas dû à un champ de gravitation ou bien à l'expansion de l'Univers ?
Si je prend un trou noir de 6.4 redshift, ça fait environ 850 millions d'années après le BB. Dans un référentiel terrestre, quel est son âge ? 12,8 Ga ?
Et point de vue du trou noir, ça fait combien de temps qu'il existe ? 5sec ? 0 sec ?...

Bonsoir,
Je suis loin d'être bien au clair avec la compréhension de l'espace-temps, mais votre question me semble paradoxale : Vous demandez quel est l'âge du trou noir de son point de vue mais vu que, justement, le temps est local, cela n'a pas de sens de vouloir connaitre son âge *maintenant*, puisque notre maintenant est valide pour nous mais pas pour le trou noir.

À noter que l'Aspirine l'aide pas à mieux comprendre l'espace-temps, mais ça soulage les symptômes quand on essaye

[CrOzEnFoX]

C'est vrai que j'ai pris un exemple impossible à répondre dû au fait de la singularité d'un trou noir.
Remplaçons par une étoile à neutron, où il est possible de calculer.

Il est intéressant de connaitre les deux points de vue, comme dans un voyage relativiste où le voyageur n'aura vécu qu'un court instant par rapport à un observateur sur Terre. Je me dis ça doit être la même chose pour des objets qui déforment considérablement l'espace-temps.

[invite4e0c20e3]

C'est une question très intéressante que vous posez là ! Je vais vous aider à la reformuler. (Exercice de pensée)

Imaginons qu'une civilisation extraterrestre nous observent à travers leur télescope, avec un décalage de plus de 300 ans, alors que nous sommes, pour nous, terriens en 2015.

Imaginons maintenant qu'ils aient la possibilité de voyager [instantanément] sur notre planète...

A quelle époque arrivent-ils en réalité sur la terre, en 2015 ou en 1715 ??

[invite51d17075]

il me semble que le lien donné par mach3 répond à la première question.
je suppose que les "datations" des trous noirs en tiennent compte.

Imaginons maintenant qu'ils aient la possibilité de voyager [instantanément] sur notre planète...

Impossible, donc même pas un exercice de pensée.
dans les deux cas, ils iraient plus vite que c.
Cdt

[invite5e279b10]

Impossible, donc même pas un exercice de pensée.

Objection, votre honneur! dans leur temps propre le déplacement instantané est possible.

[papy-alain]

dans leur temps propre le déplacement instantané est possible.

Pourquoi ?

[Deedee81]

Salut,

Impossible, donc même pas un exercice de pensée.
dans les deux cas, ils iraient plus vite que c.

Il y a moyen de contourner cela :
"Il se fait, quel coup de chance, qu'il y a 300 ans ils avaient envoyé un voyageur vers la Terre et qu'il arrive pile à cet instant"

[invite5e279b10]

Pourquoi ?

Il y a deux vitesses en relativité einsteinienne (trois en réalité), la vélocité v= dx/dt et la célérité V= dx/dτ', t et τ' étant resp. le temps impropre du référentiel de base que l'on considère immobile et τ' le temps propre du référentiel supposé mobile, temps qui sont liés par le coefficient de Lorentz ϒ: t = ϒ τ' d'où V = ϒ v. Si la vélocité maximum est c, la célérité, elle, peut être infinie.

[invite4e0c20e3]

(Si je ne dis pas de bêtise)

La vitesse de la lumière "transcende" les référentiels.

Si on imagine un instant qu'il nous est possible de "rattraper" un photon de lumière donc d'aller aussi vitesse la lumière (donc aussi vite que le photon visé) dans un référentiel donné, celui-ci ira encore plus vite que nous et à la vitesse de lumière par rapport à notre vitesse. Pour finalement jamais le rattraper

[invite51d17075]

Si on imagine un instant qu'il nous est possible de "rattraper" un photon de lumière donc d'aller aussi vitesse la lumière (donc aussi vite que le photon visé) dans un référentiel donné, celui-ci ira encore plus vite que nous et à la vitesse de lumière par rapport à notre vitesse. Pour finalement jamais le rattraper

moi pas compris, désolé.
pour le rattraper il faut aller plus vite, et même pour aller à sa vitesse , il faut une masse nulle ( ou la sienne si elle vaut epsilon )
Cdt

[invite4e0c20e3]

ansset, c'est ce que j'ai dis à Etienne Klein !!
Il m'a dit que c'était juste un exercice de pensée, pour dire ou démontrer à quel point la vitesse de la lumière était inatteignable !

[invite51d17075]

OK,
capito.!
bonne soirée.

[CrOzEnFoX]

(Si je ne dis pas de bêtise)

La vitesse de la lumière "transcende" les référentiels.

Si on imagine un instant qu'il nous est possible de "rattraper" un photon de lumière donc d'aller aussi vitesse la lumière (donc aussi vite que le photon visé) dans un référentiel donné, celui-ci ira encore plus vite que nous et à la vitesse de lumière par rapport à notre vitesse. Pour finalement jamais le rattraper

Vous faites références à un vaisseau voyageant proche de c. Sur ce vaisseau, vous allumez une lampe, les photons émis par la lampe se déplaceront à 300k km/s par rapport à l'équipage et ce vaisseau. C'est bien ça?

[invite4e0c20e3]

Oui c'est un exemple.

Rien n'empêche à un photon de lumière d'aller à la vitesse de la lumière, vis à vis (ou par rapport à) son propre référentiel, en l'occurrence ici le vaisseau spatial.

Autre exemple, si une personne dans un train allant à vitesse de la lumière, se lève dans le sens de la marche pour aller faire pipi, il ne mettra pas un temps infini pour aller au WC, de son point de vu (depuis son référentiel). Par contre, une personne se trouvant sur le bord de la voie, verra la personne se levant comme figée dans le temps (et dans l'espace).

[mach3]

Rien n'empêche à un photon de lumière d'aller à la vitesse de la lumière, vis à vis (ou par rapport à) son propre référentiel, en l'occurrence ici le vaisseau spatial.

Le fait est qu'un photon se déplace forcément à la vitesse de la lumière, dans tous les référentiels. Il n'y a pas d'autres vitesses permises. Par ailleurs l'expression "vis à vis (ou par rapport à) son propre référentiel" pour un photon est contradictoire, un photon n'a pas de référentiel, vous vouliez peut-être parler du référentiel de la source du photon.

Autre exemple, si une personne dans un train allant à vitesse de la lumière, se lève dans le sens de la marche pour aller faire pipi, il ne mettra pas un temps infini pour aller au WC, de son point de vu (depuis son référentiel).

ne dites pas "allant à la vitesse de la lumière", mais "allant presque à la vitesse de la lumière". Un train ne peut pas aller à la vitesse de la lumière, seule les particules de masse nulle, comme les photons, le peuvent. Si vous considérez un train allant à la vitesse de la lumière, vous ne pouvez pas utiliser le cadre de la relativité restreinte qui interdit justement cette situation.

Par contre, une personne se trouvant sur le bord de la voie, verra la personne se levant comme figée dans le temps (et dans l'espace).

figé dans le temps oui, mais pas dans l'espace vu qu'elle se déplace à presque la vitesse de la lumière (tout comme le train) vu du bord de la voie.

m@ch3

[invite4e0c20e3]

@mach3

Merci d'éviter d'enforcer les portes ouvertes !

"Le fait est qu'un photon se déplace forcément à la vitesse de la lumière, dans tous les référentiels. Il n'y a pas d'autres vitesses permises." --> Oui vous avez raison !
"Par ailleurs l'expression "vis à vis (ou par rapport à) son propre référentiel" pour un photon est contradictoire, un photon n'a pas de référentiel" --> Ou transcende tous les réferentiels (Cf. mes réponses précédentes)
"Vous vouliez peut-être parler du référentiel de la source du photon" --> Oui raison pour laquelle je parle dans ma réponse de référentiel qui est dans ce cas le vaisseau spatial !

"Ne dites pas "allant à la vitesse de la lumière", mais "allant presque à la vitesse de la lumière". Un train ne peut pas aller à la vitesse de la lumière, seule les particules de masse nulle, comme les photons, le peuvent. Si vous considérez un train allant à la vitesse de la lumière, vous ne pouvez pas utiliser le cadre de la relativité restreinte qui interdit justement cette situation." --> Oui d'ailleurs, je ne comprends pourquoi d'ailleurs Stephen Hawking avait pris cette exemple, passons -- Ah oui exercice de pensée !

"Figé dans le temps oui, mais pas dans l'espace vu qu'elle se déplace à presque la vitesse de la lumière (tout comme le train) vu du bord de la voie." --> Non, une personne se trouvant ou franchissant l'horizon des évenements d'un trou noir est bien figée à la fois dans le temps et dans l'espace pour un observateur se trouvant à l'exterieur du système. L'information Espace-temps du voyageur n'est pas transmise à l'observateur !

[invite4e0c20e3]

"Figé dans le temps oui, mais pas dans l'espace vu qu'elle se déplace à presque la vitesse de la lumière (tout comme le train) vu du bord de la voie" --> D'ailleurs, pour faire comme vous du 1er degrés, on ne serait même pas capable de voir la personne allant au p'tit coin L'exemple du trou noir n'était là que pour montrer qu'un voyageur pouvait, d'un point de vue de l'observateur extérieur, être figé dans le temps et dans l'espace, rien de plus.

[mach3]

Merci d'éviter d'enforcer les portes ouvertes !

quant à vous, merci d'éviter justement un discours imprécis avec des raccourcis, comme dans la mauvaise vulgarisation (je mets Hawking dans le sac), qui donne des idées fausses (par exemple qu'un train puisse aller à la vitesse de la lumière alors que c'est strictement interdit par la théorie qu'on souhaite illustrer, bonjour la cohérence). N'oubliez pas les lecteurs silencieux du fil.

Si ça ne vous plait pas de vous faire reprendre, soyez précis et évitez les raccourcis. Cela fait beaucoup de tord à la compréhension de la relativité. Les énoncés doivent être clairs, sans ambiguités, et on ne peut pas se permettre de faire des hypothèses contraires aux principes de la théorie, sous peine d'aboutir à des paradoxes dans la tête du lecteur.

Non, une personne se trouvant ou franchissant l'horizon des évenements d'un trou noir est bien figée à la fois dans le temps et dans l'espace pour un observateur se trouvant à l'exterieur du système

et si l'observateur bouge par rapport au trou noir? ça fait quoi?
vous détournez la situation en plus, on parlait d'un train de vitesse proche de c par rapport au quai, et au mouvement d'un passager perçu par un observateur du quai. Je suis désolé, mais pour l'observateur du quai, le passager est en mouvement, vu que le train est en mouvement. Vous avez manqué de précision ici encore.

m@ch3

[invite4e0c20e3]

@mach3
C'est ça ! Merci d'être passé !

[invite4e0c20e3]

"Et si l'observateur bouge par rapport au trou noir ? ça fait quoi ?" --> Tiens, j'aimerai bien avoir votre opinion... euh en fait non !

"Vous détournez la situation en plus, on parlait d'un train de vitesse proche de c par rapport au quai, et au mouvement d'un passager perçu par un observateur du quai. Je suis désolé, mais pour l'observateur du quai, le passager est en mouvement, vu que le train est en mouvement. Vous avez manqué de précision ici encore" --> Et vous manquez de logique ! Pour la personne se trouvant sur le talus ou sur le quai, elle n'aurait même pas le temps de voir quoi que ce soit, puisque le train va à la vitesse de lumière (ou pour vous, "presque à la vitesse de la lumière"... Elle n'aurait pas le temps d'en voir ses passagers. (Dsl je me mets à votre niveau)

[mach3]

Et vous manquez de logique ! Pour la personne se trouvant sur le talus ou sur le quai, elle n'aurait même pas le temps de voir quoi que ce soit, puisque le train va à la vitesse de lumière (ou pour vous, "presque à la vitesse de la lumière"... Elle n'aurait pas le temps d'en voir ses passagers. (Dsl je me mets à votre niveau)

Les caméras très haute vitesse, ça existe, mais bon ce n'est pas le sujet de savoir comment on observe en pratique, mais ce que dit la théorie. Vous avez un train qui se déplace à une vitesse v par rapport à un observateur sur le quai. Pour cet observateur, un point donné du train est donc décrit par un couple de coordonnées (t,x) tel dx/dt=v, la vitesse du train. Tous les points du train sont en mouvement par rapport à l'observateur. Un passager du train, à moins qu'il ne coure vers l'arrière du train à la vitesse v par rapport au train, est forcément en mouvement par rapport à l'observateur sur la voie, et ça c'est vrai pour toute vitesse du train, même aussi proche de c que vous voulez.

m@ch3

[invite82078308]

En fait, dans l'univers, les particules de matière situées dans une région limitée de l'espace temps ont en général des vitesses relatives limitées, ce qui fait que le temps qui s'écoule pour elles varie assez peu de l'une à l'autre. On peut donc définir sans ambiguïté, mais avec une certaine approximation un temps absolu local dans l'univers.
Quand nous disons que l'univers a, disons 14 milliards d'années, il s'agit du temps qui s'est écoulé pour les particules de matière qui nous environnent depuis le big bang.

[tierri]

Bonsoir,

A propos de la dilatation du temps et courbure espace-temps, si j'ai bien tout compris (ou pas), l'âge des objets célestes ne devraient pas refléter la réalité (par rapport à nous autre sur terre). Puisque le temps est un phénomène local.
Si on prend pour exemple, une étoile à neutrons qui est âgée de 1 milliard d'années (dans le référentiel terrestre), cela voudrait-il dire que l'étoile pourrait être âgé que de quelques milliers d'années au temps locale, de son existence ?
Autre exemple : un trou noir vieux de 5 milliards d'années. Se peut-il que dans le temps locale du trou noir, il vient à peine de se former ? Donc âgé de quelques milliardième de seconde, voir rien du tout s'il n'y a plus d'écoulement du temps...

Est-ce bien cela ?
Je suis confus.
Merci.

Logiquement cela ne devrait pas poser de problème.
A priori si je comprends un tout petit peu la RG l'écoulement du temps devrait être indexé sur la force gravitationnelle.
Si l'on connait la masse d'un astre on doit pouvoir déterminer la vitesse relative de l'écoulement du temps à sa surface et à n'importe quelle altitude d'ailleurs.
On peut ensuite faire la part des choses entre l'effet du à la masse et celui du à un effet doppler.

Pour le reste je confirme qu'à priori on ne peut pas dépasser c !

[invite82078308]

Je me suis permis de répondre à la question initialement posée. Pourquoi faut-il que toute discussion sur la cosmologie dérive sur les trous noirs, phénomène somme toute marginal dans l'univers ?

[invite4e0c20e3]

Ah enfin on se parle sans se foutre sur la gueule !

"Les caméras très haute vitesse, ça existe, mais bon ce n'est pas le sujet de savoir comment on observe en pratique, mais ce que dit la théorie --> Oui passons, en effet !
"Vous avez un train qui se déplace à une vitesse v par rapport à un observateur sur le quai. Pour cet observateur, un point donné du train est donc décrit par un couple de coordonnées (t,x) tel dx/dt=v, la vitesse du train." --> Ok

"Tous les points du train sont en mouvement par rapport à l'observateur. Un passager du train, à moins qu'il ne coure vers l'arrière du train à la vitesse v par rapport au train, est forcément en mouvement par rapport à l'observateur sur la voie, et ça c'est vrai pour toute vitesse du train, même aussi proche de c que vous voulez." --> Oui je suis d'accord, raison pour laquelle j'avais, non pas dit "proche de la vitesse de la lumière" pour la vitesse du train, mais "à la vitesse de c" ! Car dans le cas de la cumulation des vitesses (vitesse du train à c + celle du passager allant vers l'avant du train), pour un observateur se trouvant sur le quai, le passager viole-t-il le principe de relativité de son point de vu ? c'est une question et un exercice de pensée (On sait qu'un train ne peut pas aller à la vitesse de la lumière)