Référentiels et relativité

[city_hunter]

Je n'arrive pas à concilier 2 grands principes de la relativité, donc peut-être trouverai-je la réponse ici.
1)Il n'y a pas de référentiel fixe et universel , chaque objet, point, est un référentiel aussi valable qu'un autre
2)Si je quitte la terre et ma famille pour faire un aller retour à une vitesse relativiste, nos temps propres vont se décaler et lorsque je reviens, j'aurai vieilli de 10 ans dans mon temps propre alors que ma femme aura vieilli bcp plus.

Ma question est simple: si l'on considère qu'aucun référentiel n'est plus légitime qu'un autre, alors on peut effectivement dire que pendant mon voyage je me déplace bien plus vite que ma femme dans son canapé mais on peut tout aussi bien considérer que c'est elle qui fonce par rapport à moi si je suis choisi comme référentiel. Dans ce cas, c'est

On peut donc déterminer les vitesses et les temps propres d'un objet relativement l'un par à l'autre mais non dans l'absolu, alors qu'est ce qui permet de dire qu'elle aura l'air plus vieille que moi quand je reviens et non l'inverse?

J'ai pris cette exemple volontairement pour ne pas introduire le pb de la vitesse de la lumière là dedans. Mais dans un second temps, j'aimerais l'extrapoler: qu'est qui permet de dire qu'un photon voyage à 300000km/s et non que c'est l'univers tout entier qui se déplace par rapport à lui à cette vitesse puisqu'il est lui meme un référentiel?
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[Deedee81]

Bonjour,

C'est équivalence des référentiel en relativité restreinte ne concerne que les référentiels inertiels. Le fait que tu fasses demi-tour lors de ton voyage implique forcément une accélération, donc cette équivalence n'est plus valide. Mieux encore, les formules habituelles (transformations de Lorentz, dilatation du temps) ne sont valides que dans un référentiel inertiel (dans le cas général il faut passer aux formes différentielles et aux intégrales).

Voir ici :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux

Voir aussi ici dans les forums de physique, astro-physique et débat, en faisant une petite recherche sur "paradoxe des jumeaux". Il y a des dizaines de discussions sur ce sujet.

[invitee0fcad7a]

- La situation des deux personnes n'est pas totalement similaire puisque l'un au moins est forcément accéléré pour pouvoir faire un aller retour.

- Il y a une formule reliant l'énergie à la vitesse (les deux quantité dépendant d'un référentiel) qui dit qu'une particule de masse nulle voyage toujours à c quelque soit le référentiel: la quadri impulsion a pour composantes


d'ou

Puis en utilisant le fait que (produit de Minkowski, nulle pour particule de masse nulle)

[JPL]

Fusion de deux discussions et suppression du doublon.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zefram Cochrane]

Salut.
Pour établir un référentiel il faut pouvoir tendre un ruban (mètre) entre deux point de ce référentiel. Après tu peux disposer sur ton ruban des horloges de même type ( horloges atomiques) que tu peux synchroniser (référentiel inertiel) ou pas (référentiel non inertiel)

le photon se déplaçant à la vitesse limite, parler de référentiel pour le photon est un non sens.

Cordialement,
Zefram

[invite06459106]

Pour établir un référentiel il faut pouvoir tendre un ruban (mètre) entre deux point de ce référentiel. Après tu peux disposer sur ton ruban des horloges de même type ( horloges atomiques) que tu peux synchroniser (référentiel inertiel)

Bof...
Un référentiel c'est un ensemble de lignes d'univers, un truc où en chaque point on a une horloge que l'on peut synchroniser avec toutes les autres.
Ton ruban fait penser à une ligne d'univers...pas à un ensemble, donc très restrictif, car correct pour des lignes d'univers dont la 4-vitesse est constante le long de la ligne, mais incorrect en généralité en RR.
@ City-hunter, au vu du titre, regarde ce qu'est une ligne d'univers, un temps-propre , durée propre, 4-vitesse, 4-vecteurs, cela répondra à tes questions, ou t'en feras poser d'autres qui t'éloigneront du concept référentiel qui peut très facilement embrouiller et ralentir une "compréhension". Une fois c'est notion comprise, revenir sur celle de référentiel n'est pas à exclure évidemment. Bien sûr, ce n'est que mon avis.

[invite06459106]

Trop tard pour l'edit...
Avis d'éternel "étudiant", donc, peut-être à rectifier...

[Amanuensis]

Bof...
Un référentiel c'est un ensemble de lignes d'univers

Oui (et plus précisément ensemble tel que tout événement appartient à une et une seule de ces lignes).

, un truc où en chaque point on a une horloge que l'on peut synchroniser avec toutes les autres.

Pas vraiment.

La définition ci-dessus est ce que j'appelle "référentiel au sens étroit". À un sens un peu plus large, on ajoute une datation (continument différentiable), c'est à dire on attribue une "date" à chaque événement, qui est monotone pour chaque ligne du référentiel. (Cela permet de construire des systèmes de coordonnées avec une temporelle et trois spatiales, forme sous laquelle un référentiel est le plus souvent présenté.)

On ne peut pas parler dans ce cas de synchronisation des horloges, car rien n'oblige à ce que la coordonnée temporelle soit un temps propre pour chaque ligne. C'est en fait exceptionnel qu'on puisse l'obtenir, les exceptions majeures (rencontrées couramment) sont les référentiels inertiels en RR et le référentiel comobile dans les modèles FLRW. À l'opposé, les coordonnés de Schwarzschild montrent un cas plus normal.

[Zefram Cochrane]

Dans le cas d'une fusée qui accélère, le temps s'écoule plus lentement à l'arrière qu'à l'avant de la fusée pour un instant t donnée dans le référentiel inertiel de départ de la fusée ( une station spatiale par exemple entourée d'horloges stationnaires en apesanteur). On a donc deux référentiels celui inertiel de la station et celui non inertiel de la fusée.

[Zefram Cochrane]

Si tu imagines la fusée constituées par un empliement de capsule sphériques assimilées à des objets ponctuels où le temps s'écoule approximativement uniformément, tu ne pourra pas synchroniser l'horloge d'une capsule avec celles de ses voisines sauf approximativement en ce sens où la longueur d'une fusée ne permet raisonnablement pas de rendre cet effet sensible.
Ce qui reste quand même une approximation d'un modèle théorique, l'appoximation newtonnienne avec son temps et son espace absolus en est une autre.

[invite06459106]

...

Je répondais surtout:
- Pour le "conseil" à city_hunter.
- Pour Zéfram et son ruban ( bon, il a pas "latexer", c'est déjà ça...je taquine ).
Il est vrai que mon post était..."flou" notamment, quand je parle de référentiel comme un truc où en chaque point ect...qui peut être lu comme une "définition correcte"...j'ai jeté ça comme "première approximation", donc merci d'avoir précisé. Cela devrait amener question.

[Zefram Cochrane]

Ce qui est bien avec Yg = Cosh(t'/Rh) ; Rh = c/g ; t = Rh sinh (t'/Rh) ; x = Rh cosh(t'/Rh) et v = tanh (t'/Rh) c'est qu'il n'y a pas besoins de latexer

[invite06459106]

c'est qu'il n'y a pas besoins de latexer

Bien joué.
Pour le reste et ne pas dévier le fil, je te fais un mp.