Bonjour,
Une petite expérience de pensée d'un novice [j'ai mon idée sur la réponse mais je souhaiterais avoir votre avis].
Soit un vaisseau spatial se déplaçant à la vitesse de la lumière faisant un aller retour avec la terre sur 40 ans
Or les personnes à l'intérieur du vaisseau sont filmées et le film est transmis par le vaisseau à la terre sans discontinuité.
Quel serait alors le résultat de l'observation à terre du film reçu du vaisseau?
Bonjour,
Il faudrait presque la vitesse de la lumière.
En fait la Terre ne reçoit rien :
- à l'aller la fréquence reçue est si basse que le film est quasi vide malgré 40 ans de réception.
- au retour, la Terre ne reçoit le signal qu'à la fin du voyage, le film est très accéléré mais son contenu est quasi vide car le voyage du vaisseau était très court.
Comprendre c'est être capable de faire.
Salut,
Il ne saurait pas aller à la vitesse de la lumière. Disons à la vitesse de la lumière moins un petit epsilon.Envoyé par Juoctave
Et les 40 ans, c'est le temps sur Terre ou dans le vaisseau ? Pour l'exemple, je vais considérer que c'est sur Terre et que le temps écoulé dans le vaisseau est au total de 2h.
1 heure aller et 1 heure retour.
A l'aller les gens sur Terre verraient pendant presque 40 ans un fil avec des gens quasi immobiles dans le vaisseau, extrêmement ralentis.
Puis pendant un temps extrêmement court ils verraient les gens de le vaisseau bouger à toute vitesse l'horloge du vaisseau avancer de 2 heures.
A cause de l'effet Doppler, pour les gens sur Terre, le vaisseau met en effet presque 40 ans pour le voyage aller et une fraction de seconde pour le retour.
La vitesse de retour apparente est supérieure à la vitesse de la lumière, mais ce n'est justement qu'une vitesse apparente (si on tient compte du temps que la lumière met pour nous parvenir, tout rentre dans l'ordre, on n'a plus que la dilatation du temps relativiste).
Voir ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Parado..._effet_Doppler
Je ne sais pas si ça correspond à ce que tu imaginais.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
C'est impossible. A la place, je propose un facteur gamma de 4. OK ?
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
Merci pour vos réponses et pardon pour mon approximation de la vitesse de la lumière - epsilon
Dans mon esprit, je voyais un film devenir très lent au fur et à mesure que le vaisseau s'écarte de la terre.
Une film en courbe de Gauss en langage savant.
Je ne m'imaginais pas que sur la Terre les observateurs auraient un décalage de la vision du vaisseau, dans le sens ou l'aller et le retour n'aurait pas la même durée.
Tu imagines très bien. Deedee confond l'effet Doppler avec l'effet relativiste.
Il n'y a pas d'erreur dans la description de Deedee, qui correspond aussi à ce que j'ai indiqué en plus détaillé.
Le film ne devient pas très lent, il est très lent si la vitesse du vaisseau est constante.
Comprendre c'est être capable de faire.
La dilatation du temps (tout comme l'effet Doppler) ne dépend pas de la distance. Seulement de la vitesse relative.Merci pour vos réponses et pardon pour mon approximation de la vitesse de la lumière - epsilon
Dans mon esprit, je voyais un film devenir très lent au fur et à mesure que le vaisseau s'écarte de la terre.
Une film en courbe de Gauss en langage savant.
Je ne m'imaginais pas que sur la Terre les observateurs auraient un décalage de la vision du vaisseau, dans le sens ou l'aller et le retour n'aurait pas la même durée.
(et la dilatation du temps relativiste est indépendante du sens, tandis que l'effet Doppler qui donne une dilatation du temps apparente, un effet purement classique, lui dépend du sens).
Ah bon, donc pour toi la dilatation du temps dépend de la distance ?
Tu te trompes. Il dit bien qu'on reçoit le film sur terre sans interruption, donc par un signal.
Il faut donc tenir compte de l'effet Doppler classique ET de la dilatation du temps relativiste.
(les deux ensemble étant communément appelé "effet Doppler relativiste")
D'ailleurs je dis bien que si l'on tient compte du temps que le signal met pour nous parvenir, il ne reste que la dilatation du temps.
Si je distingue les deux dans mon explication c'est bien que je n'ai pas confondu.
Alors au lieu de mal lire les messages des autres et de faire des critiques complètement fautive, ce serait peut-être mieux d'être constructif en donnant l'explication avec tes propres mots.
Je vais éviter de m'énerver, mais quand on voit qu'il faut intervenir pour rectifier presque tous tes messages, ça commence à bien faire.
Dernière modification par Deedee81 ; 13/04/2016 à 15h32. Motif: je me suis mélangé deux mots :-)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci pour cette explication très précise.
J'ai peur que ce genre de sujet ne finissent par lasser les pointures du forum, mais je me permets de poursuivre avec une petite différence :
Nous sommes sur la terre et un vaisseau part, embarquant un équipage et une caméra qui les filme. Ce vaisseau voyage à pratiquement c, et la durée de son voyage est de 40 ans, vécu par nous, sur la terre. J'y suis resté, j'avais 20 ans, lorsque les passagers reviennent, j'en ai 60. Si je lance le film de cet équipage sur mon ordinateur, quelle serait la durée du fichier vidéo ? Que verrais-je affiché en bas à droite de mon lecteur ? 40 ans ?
Salut,
Non. Supposons que le facteur gamma est 10. Pour la fusée et son équipage, la durée du voyage est de quatre ans. De même que la durée du film fait par les caméras qui les accompagne.
Une fois revenu, si tu visionnes le film, il sera tel qu'il a été filmé. Et indiquera "4 ans" sur ton lecteur.
(ça fait déjà de fameuses cassettes ça 4 ans).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
MerciC'est tout de même fou... Si le vaisseau dispose d'une gravité artificielle d'1G et que la caméra film la chute d'une balle, dans des conditions atmosphériques normales, la vitesse de chute sera similaire à ce que l'on obtiendrait dans notre labo sur terre ?
Non elle sera ralentie comme le reste. Tout sera synchrone. Mais cela introduit une distinction importante entre temps propre et temps mesuré, ou impropre.Merci
Imaginons un laboratoire de chimie dans le vaisseau. Les chercheurs font des expériences dans ce labo et notent les résultats. Par exemple des résultats qui concernent la vitesse de réaction d'un mélange donné. A l'arrivée on compare les résultats avec ceux obtenus sur Terre : pas de différence. Idem s'ils mesurent la chute des corps, pour une accélération locale donnée. La physique, la chimie et l'ensemble des lois de l'univers ne dépendent pas de la vitesse, de l'endroit ou de l'orientation du labo. Contrairement à la leçon qu'en tire la culture populaire ("tout est relatif !"), ce qu'affirme en profondeur la théorie de la Relativité c'est cette invariance fondamentale des lois de la physique.
Par contre, les observateurs terrestres qui observent sur l'écran le résultat obtenu dans le labo en mouvement par rapport à eux, en utilisant leurs propres chronomètres, notent évidemment des durées complètement erronées, qui dépendent directement de la valeur atteinte par le facteur de Lorentz, donc de la vitesse du vaisseau. Pareil pour la chute des corps. Imaginons qu'on suspende la balle à un dynamomètre avant de la lâcher sur le sol. Les observateurs terrestres notent le poids de la balle affiché sur le dynamomètre, en déduisent l'accélération locale de la pesanteur (connaissant la masse de la balle), puis mesurent le temps de chute. Evidemment, le rapport entre les deux est complètement désaccordé : la chute est bien trop lente par rapport à l'accélération déduite de la lecture du dynamomètre. Bon, si on redresse les résultats avec le facteur de Lorentz, tout rentre dans l'ordre, mais ça signifie que le temps mesuré ne permet pas de faire de la "bonne physique", cad de la physique qui soit raccord avec celles de tous les labos de l'univers, dans lesquels les opérateurs sont au repos par rapport à leur éprouvettes.
Dernière modification par Gilgamesh ; 28/04/2016 à 16h03.
Parcours Etranges
Merci à nouveau, je vois tout à fait. je voulais utiliser la caméra pour "différer" le temps de visionnage et éviter les notions de compression / dilatation des ondes lumineuses (blueshift / Redshift si je ne dis pas de bêtise ?), ça me semble plus simple en écartant un paramètre parfois difficile à appréhender, je préfère cela à l'observation "directe" et très théorique de ce qu'il se passe dans l'enceinte du vaisseau s'éloignant à toute vitesse, depuis la Terre.
J'en profite pour une autre question très innocente : si le vaisseau évolue à c - 300 m/s et que l'un des scientifique tire une balle de fusil dans la direction d'évolution du vaisseau, la balle part elle effectivement à sa vitesse usuelle à leur yeux ? Qu'en est il pour nous, depuis la terre, en observation directe cette fois, ou peut être via la caméra après l'avoir récupéré, si cela change quelque chose ?
Oui, mais tu as bien compris je pense que si tu enregistres le résultat dans le vaisseau pour observer la bande une fois le vaisseau revenu, tu verras tout le monde évoluer normalement. Il faut enregistrer la vidéo depuis la Terre pour noter des choses bizarres.
Pour le chercheur dans le vaisseau il verra en effet la balle partir à la vitesse usuelles (re : la physique, la chimie, et l'ensemble des lois de l'univers sont inchangés).J'en profite pour une autre question très innocente : si le vaisseau évolue à c - 300 m/s et que l'un des scientifique tire une balle de fusil dans la direction d'évolution du vaisseau, la balle part elle effectivement à sa vitesse usuelle à leur yeux ? Qu'en est il pour nous, depuis la terre, en observation directe cette fois, ou peut être via la caméra après l'avoir récupéré, si cela change quelque chose ?
Depuis la Terre il faudra utiliser la loi relativiste de composition des vitesses. Si v est la vitesse du vaisseau, w la vitesse de la balle dans le référentiel du vaisseau, la vitesse u de la balle mesurée depuis la Terre sera :
u reste strictement inférieur à c quelque soit v ou w inférieur à c
Parcours Etranges
Pour tout t'avouer, non justement je pensais à la caméra dans le vaisseauCaméra qui film pendant 40 années, lesquelles sont évaluées par notre vie sur Terre. J'ai 20 ans au départ du vaisseau, moi qui reste au sol, et j'en ai 60 à son retour. Combien de temps dure la vidéo de l'enregistrement à bord ?
Pour la balle, okay je vois, la subtilité c'est donc de ne surtout pas considérer que d'un regard extérieur, la balle va à c - 300 m/s + 500 m/s avec 500 m/s comme vitesse de balle en sortie de canon. Et si l'on ne peut pas prendre ce regard extérieur, c'est justement parce que cela perd tout pertinence et qu'il faut exploiter la loi relativiste de composition des vitesses lorsque l'on change de référentiel, qui va "tasser" les vecteurs pour interdire à u de dépasser c. Désolé c'est ce qui s'est répété plein de fois
Merci !
La durée de la bande enregistrée dans le vaisseau dans l'exemple proposé par DD sera de 2h. Et enregistré depuis la Terre de 40 ans. Mais tout ça filmé avec la même caméra ! C'est à dire que si je considère que le signal vidéo qui sort de l'instrument totalise N longueurs d'onde ou paquet de données, les enregistreurs terrestres et ceux a bord enregistreront exactement le même signal au complet de N longueur d'onde. Simplement ce signal sera grandement redshifté pendant 40 ans puis brièvement blushifté juste avant l'arrivé.
Bonjour à tous,
En lisant vos débats très intéressant sur les effets de la relativité, cela me fait penser un bouquin très intéressant que j'ai lu récemment.
Ce n'est pas un livre scientifique bourré d'équations mais plutôt un roman de science fiction qui utilise la vulgarisation scientifique pour expliquer certains concepts et paradoxes nécessaires au déroulement de l'histoire.
Il traite du fameux paradoxe des jumeaux de Langevin que vous explorez dans ce forum, mais donne aussi la recette pour fabriquer une machine à voyager dans le temps en y associant la notion de trou de vers (pont d'Einstein-Rosen).
Les paradoxes traités dans ce livre sont aussi très intéressant et plus particulièrement le paradoxe de la téléportation qui ouvre la voie vers une exploration métaphysique car ce dernier me semble insoluble; ou en tout cas, sujet à débats.
Bref, un livre à lire que je vous conseille de lire.
http://www.amazon.fr/Le-chevalier-Ca...=1&*entries*=0
Bonjour tous les gens! Je ne pensais pas que l'effet relativiste était fonction du signe de la vitesse (éloignement ou rapprochement).
Si tu raisonnes en terme d'énergie c'est très logique. Si quelqu'un te jette un caillou depuis un véhicule qui s'approche ou qui s'éloigne de toi, la vitesse du mobile va s'additionner ou se soustraire (pas linéairement, mais s'additionner et se soustraire quand même) selon que le véhicule s'approche ou s'éloigne. Si le caillou est un photon, son énergie est liée directement à la fréquence, qui est l'inverse d'un temps.
Parcours Etranges
Certes! mais le coefficient de Lorentz n'est fonction que de la valeur absolue de la vitesse.
C'est un coefficient absolu, mais l'impulsion, l'effet Doppler .... et beaucoup d'autre grandeurs dépendent de la direction.
Comprendre c'est être capable de faire.
La variation des fréquences en fonction de la vitesse relative de la source est de l'ordre du second degré de la vitesse pour les effets relativistes, elle est de l'ordre du premier degré pour l'effet Doppler. Les premiers sont expliqués par une variation du temps, les seconds ne sont dûs qu'àune différence de perception.
Si vous voulez dire que les effets qui dépendent de v à la puissance 1 seront directifs, et les effets en v2 n'en dépendront pas, cela est très possible et doit pouvoir se démontrer.
Exemple : l'énergie cinétique suit une formule indépendante de la direction de la vitesse.
Ce n'est pas un fait relativiste, c'est vrai pour de petites vitesses également.
Comprendre c'est être capable de faire.
Ben c'est évident!
L'effet Doppler est fonction de la vitesse au premier degré:
dq/dit = (Dq/Dx) Dx/Dt + Dq/Dt = v Dq/Dx + Dq/Dt
où q est l'équation de propagation de l'onde, v la vitesse relative, et D la dérivée partielle.
Oui, bien trouvé, et donc la direction joue un rôle.
Comprendre c'est être capable de faire.
Oui! Ce qui ne se produit pas pour l'effet "relativiste" qui est fonction du coefficient de Lorentz, donc de la valeur absolue de la vitesse (la fréquence varie même si la distance de la source à l'observateur est constante, dans le cas d'un mouvement circulaire).
C'est trop simpliste comme vision, nous pouvons pas déduire l'effet Doppler relativiste de l'effet classique à l'aide d'un simple coefficient gamma.
Comprendre c'est être capable de faire.
Ai-je dit cela? Non! Ce sont deux effets indépendants. Je dis simplement que l'effet Doppler est fonction de l'éloignement de la source alors que l'effet relativiste ne l'est pas.
Nb: j'appelle effet relativiste l'effet fonction du coefficient de Lorentz, celui dont il est question dans la relativité einsteinienne.
Comme cet effet a été traité par Einstein par une variation du temps en fonction du mouvement, il est très amusant de voir que l'effet Doppler se trouve traiter lui aussi avec cette notion.
