un paradoxe tout simple

[Deedee81]

Salut,

ça fait 50 ans que je me familiarise avec.

Après avoir lu, quoi, cent mille pages d'articles et livres (pas de vulgarisation), c'est à peu près ça en cinquante ans, tu devrais savoir que :

je veux bien, mais alors il faudra m'expliquer simplement (cad sans faire intervenir la gravitation ou l'influence de trous noirs lointains) comment un mouvement peut avoir une action physique sur le temps qui va se traduire par un decalage temporel concret

Est archi faux (on ne voit ce genre de question/remarque que chez les profanes et "nouveaux amateurs du sujets", parce qu'ils n'ont pas encore compris).

Alors, désolé, mais si en cinquante ans tu n'as même pas été capable de comprendre un des faits les plus élémentaires de la relativité (il découle directement d'un des postulats et il est facile de donner une formulation purement logique, évidente, de ce postulat), alors je ne vois pas comment je pourrais arriver à t'expliquer. Tu n'est manifestement pas capable de comprendre la relativité (ça arrive fréquemment, comme ceux qui font des blocages avec les maths par exemple).

Ca me donne même envie de demander à la modération de te prémodérer et demander un moratoire t'interdisant d'écrire le moindre message en rapport de près ou de loin avec la relativité. Mais je vais être gentil, c'est la fin de l'année, j'espère que tu vas prononcer des bonnes résolutions du genre "je vais arrêter de la péter et de me ridiculiser sur un sujet que je ne comprend pas". Sinon, dès la rentrée, si je vois un seul message contenant une affirmation absurde sur la relativité je demanderai ce moratoire. Je ne le dis (pas encore) en vert.

il me semble que tes propos sont en contradiction avec tes pensées.

N'essaie pas de deviner mes pensées, tu vas faire un AVC.
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[lodeli]

ici par exemple (page 12 avec l'ascenseur d'Einstein à la place de la fusée) : http://www.bibnum.education.fr/sites...stein_1907.pdf

tres interessant.

comment faut il interpreter ce texte ?

Précisons que, lorsqu’Einstein décrit une horloge qui «marche plus vite», il ne veut pas dire que le rythme de l’horloge serait affecté en quelque façon par la gravitation mais que sa fréquence apparaît décalée par rapport à l’horloge distante. Il est conseillé d’éviter ces tournures de langage car la fréquence propre de chaque horloge (supposée parfaite) est invariante: ce sont les temps cumulés qui diffèrent, chaque horloge «traçant» une durée qui lui est propre.

[Deedee81]

comment faut il interpreter ce texte ?

Littéralement, elle est plutôt bien écrite.

[Amanuensis]

Hmm...

" temps cumulés qui diffèrent" n'est pas facile à interpréter.

"chaque horloge «traçant» une durée qui lui est propre" éclaire un peu.

L'idée est que si deux horloges sont ensemble puis se séparent puis se retrouvent, chaque durée cumulée (entre les deux rencontres) dépend du chemin parcouru par l'horloge (idée dans "tracer"), et les deux ne sont égales que par exception.

C'est la négation même de l'idée de "temps absolu", qui est l'hypothèse (réfutée par l'observation) que la durée entre rencontres ne dépendrait pas des chemins parcourus. Il faut réaliser que cela n'est pas une question de référentiel, de vitesse ou quoi que soit. Le point est que aucun argument a priori ne permet de dire que la durée entre rencontres dépend du chemin ou non, et ce même en prenant comme hypothèse que la fréquence des horloges est toujours la même. Seule l'expérience tranche, et la réponse est que cela dépend du chemin. Tout le reste est une modélisation conforme aux observations , et donc à cet état de fait.

[lodeli]

encore un probleme d'interprétation

Il est important pour éviter les confusions de distinguer trois grandeurs dans cet effet: la fréquence de la raie émise depuis le Soleil (ou depuis une autre étoile) et qui serait mesurée sur le Soleil, la fréquence de la même raie émise depuis la Terre et mesurée sur Terre et la fréquence de la raie émise depuis le Soleil et reçue puis mesurée sur Terre. Les deux premières grandeurs ont des valeurs identiques car les fréquences propres sont inchangées mais la troisième valeur diffère des deux premières, à cause de la disparité des temps propres sur la Terre et sur le Soleil.

que comprenez vous ?

[mach3]

que comprenez vous ?

Si je suis immobile à la surface du Soleil, avec une horloge atomique, immobile à la surface du Soleil aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique elle aussi immobile à la surface du Soleil, je vais mesurer une fréquence .

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique elle aussi immobile à la surface de la Terre, je vais mesurer une fréquence aussi.

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique immobile à la surface du Soleil, je vais mesurer une fréquence .

m@ch3

[mach3]

Variante pour faire plus concret :

Si je suis immobile à la surface du Soleil, avec une horloge atomique, immobile à la surface du Soleil aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la durée d'un épisode de Derrick que je regarde sur un lecteur blu-ray immobile à la surface du Soleil, je mesure 59 minutes

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la durée d'un épisode de Derrick que je regarde sur un lecteur blu-ray immobile à la surface de la Terre, je mesure 59 minutes

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la durée d'un épisode de Derrick que je regarde sur un lecteur blu-ray immobile à la surface du Soleil immobile à la surface du Soleil, via une transmission radio, je mesure plus de 59 minutes.

m@ch3

[lodeli]

bien !
et si je suis sur la surface du soleil et que je mesure le fréquence d'une raie (D du sodium) emise de la surface de la terre ; qu'est ce que je mesure ?

[mach3]

bien !
et si je suis sur la surface du soleil et que je mesure le fréquence d'une raie (D du sodium) emise de la surface de la terre ; qu'est ce que je mesure ?

Je complète le message 36 pour répondre :

Si je suis immobile à la surface du Soleil, avec une horloge atomique, immobile à la surface du Soleil aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique elle aussi immobile à la surface du Soleil, je vais mesurer une fréquence .

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique elle aussi immobile à la surface de la Terre, je vais mesurer une fréquence aussi.

Si je suis immobile à la surface de la Terre, avec une horloge atomique, immobile à la surface de la Terre aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique immobile à la surface du Soleil, je vais mesurer une fréquence .

Si je suis immobile à la surface du Soleil, avec une horloge atomique, immobile à la surface du Soleil aussi, et que j'utilise cette horloge pour mesurer la fréquence d'une raie d'émission spécifique (par exemple la raie D du sodium), d'une entité chimique immobile à la surface de la Terre, je vais mesurer une fréquence .

m@ch3

[Amanuensis]

bien !
et si je suis sur la surface du soleil et que je mesure le fréquence d'une raie (D du sodium) emise de la surface de la terre ; qu'est ce que je mesure ?

Quoi que vous fassiez, vous ne mesurez pas la fréquence de la raie émise, mais la valeur de la raie reçue.

L'hypothèse que c'est la même valeur doit être traitée comme telle, une hypothèse, et confortée ou réfutée selon la démarche scientifique. Et la réponse est, par observation elle est réfutée ; i.e., "les deux mesures ne sont pas nécessairement égales". Encore une fois le reste est modélisation, le but étant d'obtenir une prédiction de la valeur mesurée de la raie reçue.

Un premier facteur de différence est bien connu: l'effet Doppler. Il se trouve que l'observation montre un autre effet, lié à la gravitation, et correctement modélisé par la théorie générale de la relativité, la théorie moderne de la gravitation.

Quelle est la question, sur ces bases?

[Nicophil]

Quoi que vous fassiez, vous ne mesurez pas la fréquence de la raie émise, mais la valeur de la raie reçue.

Autrement dit : vous mesurez proprement la fréquence reçue mais improprement la fréquence émise.

[lodeli]

Merci pour vos réponses

je suppose. Que si l'on a
f < f0 dans le cas Soleil -> terre
f' > f0 dans le cas terre -> Soleil

C'est du au fait que g(soleil) > g(terre)

[Amanuensis]

C'est du au fait que g(soleil) > g(terre)

Si on veut. C'est une modélisation approximative et bâtarde (la notion de potentiel gravitationnel est classique et n'est pas "héritée" en RG).

f < f0 dans le cas Soleil -> terre
f' > f0 dans le cas terre -> Soleil

On peut effectivement le retrouver "avec le pouce" à partir de la notion bâtarde de "potentiel gravitationnel": l'énergie "cinétique" d'un "photon" étant proportionnelle à sa fréquence, celle-ci va augmenter en chutant vers le Soleil et diminuer dans l'autre sens, de même qu'une pierre chutant gagne de la vitesse et donc de l'énergie cinétique. (Tout ce qui est entre guillemets est conceptuellement superficiel (et donc quelque part faux).)

Mais c'est qualitatif et approximatif, bien comprendre la modélisation (et donc l'appliquer dans des cas plus généraux que ceux décrits) demande l'étude en profondeur du modèle.

[mach3]

Merci pour vos réponses

je suppose. Que si l'on a
f < f0 dans le cas Soleil -> terre
f' > f0 dans le cas terre -> Soleil

C'est du au fait que g(soleil) > g(terre)

Ici c'est la différence entre les potentiels gravitationnels (en M/r) qui compte (en première approximation et pour les champs faibles), pas la différence d'accélération de la pesanteur (en M/r²). On n'est pas dans le cas discuté au message 28.

Si l'émetteur était immobile à 3.5 millions de km du centre du Soleil, il subirait une pesanteur égale à la pesanteur terrestre, mais il y aurait quand même un décalage de fréquence, certes plus faible, pour le récepteur à la surface de la Terre (le potentiel à 3.5 millions de km du Soleil est dans les 1000 fois plus élevé qu'à la surface de la Terre)

m@ch3

PS : croisement

[Mailou75]

Dans un train à grande vitesse, deux voyageurs (avant et arrière) croisent un observateur sur le quai.

Pour Lodeli il y a déjà un «paradoxe» dans la résolution de ce problème basique de RR. Pourquoi aborder l’accélération, ou pire la RG, si ce n’est pour le noyer définitivement ?

Lodeli, je t’avais fait un dessin ici https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6473685. Si tu ne te donnes pas le mal de le comprendre, cad refaire par toi même les calculs qui lui sont liés (et qui prennent moins de 50 ans promis), alors tu n’avanceras pas. Comprendre les rôles du facteur de Lorentz (gamma) et de l’effet Doppler (z+1) est essentiel.

Pour ton train je peux te proposer ceci, inspiré des explications de mach3 https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post4065238. Une fusée de longueur a peut tenir dans une boite de longueur b (avec a>b), si elle va a 0,6c. Pour la boite, la fusée est plus courte. Pour la fusée, la boite est aussi plus courte mais les évènements «fermeture des portes» (symbolisés par les étoiles) ont lieu à des moments différents.

Bon courage

[Amanuensis]

Pour Lodeli il y a déjà un «paradoxe» dans la résolution de ce problème basique de RR. Pourquoi aborder l’accélération, ou pire la RG, si ce n’est pour le noyer définitivement ?

Parce que le plus simple, et le plus puissant, est de comprendre (et d'accepter) le principe physique général (ici, durées entre événements dépendant du chemin). Le "problème basique de RR" est un exercice mathématique, pas de la physique.

C'est un peu comme (le premier exemple qui me vient à l'esprit) dire qu'il faut présenter le calcul de la poussée d'Archimède sur un cube parfait de masse volumique constante plutôt qu'expliquer que c'est la résultante des forces de pression.

Répétons le une fois de plus, la "RR" (c'est à dire l'espace-temps de Minkowski) est un cas idéal de propriétés très particulières dues à une très forte symétrie (d'où des exercices mathématiques aisés à résoudre); au passif, il est difficile pour un néophyte de faire le tri entre ce qui est spécifique à cet espace-temps très particulier et non représentatif de l'Univers tel qu'il est (et donc d'intérêt physique quasiment nul) et les propriétés physiques générales.

[invite9137ea99]

Bonjour à tous,
Afin de ne pas ouvrir un n-ième fil, j'aimerais une petite confirmation sur la RR, faisant suite à l'expérience de pensée d'Albert à la poursuite d'un rayon lumineux.
C'est un peu l'image suivante : je suis sur une autoroute bien droite, je fais du 100 à l'heure, et je vois une voiture me dépasser (elle poursuit sa route constamment à du 105 à l'heure). Ce que la RR dit : supposons que cette voiture qui me dépasse soit un "photon", je verrai ce photon s'éloigner de moi toujours (de mon point de vue) à la même vitesse. J'aurais beau accélérer à n'importe quelle valeur (sauf c pour moi, étant un objet massif), je verrai toujours cette voiture (photon) s'éloigner de moi au même rythme. Et cerise sur le gâteau, je peux m'arrêter, faire marche arrière, idem, la voiture semble toujours s'éloigner de moi de façon continue et égale.
Le constat sur la vitesse de la lumière étant validé par toutes les expériences effectuées par les humains, il ne leur est resté -malgré la bizarrerie physique apparente- qu'à l'accepter et construire un formalisme mathématique qui leur permette d'être en accord avec les observations et de s'en servir comme outil.

Est-ce bien ainsi qu'il faille accepter un des aspects de la RR ?
Merci.

[Deedee81]

Salut,

Est-ce bien ainsi qu'il faille accepter un des aspects de la RR ?

Oui, tout à fait. La vitesse c (qui n'est pas spécifiquement propre aux photons, c'est la vitesse en soit qui est importante) est invariante (elle ne dépend pas de l'observateur).

Cela se voit d'ailleurs aisément avec la composition relativiste des vitesses (mais bon, ça c'est le raisonnement inverse. C'est à partir de certains constats expérimentaux, dont l'invariance de c, qu'on a construit les transformations de Lorentz dont on tire aisément la composition relativiste des vitesses).

[invite9137ea99]

Merci Deedee.

[lodeli]

Est-ce bien ainsi qu'il faille accepter un des aspects de la RR

C'est vrai que c'est un point fondamental de la RR, mais on peut reprendre ton exemple pour aborder un autre point Tout aussi important.

Suppose que vous rouliez tous les deux à la même vitesse. Tu vas voir que dans l'autre voiture le temps s'écoule plus lentement et que son déplacement est plus contracté que le tien et que donc elle semble prendre du retard par rapport à toi.
Mais le conducteur de l'autre voiture verra l'inverse de toi, et il constatera que c'est toi qui prend du retard par rapport à lui

[invite51d17075]

Suppose que vous rouliez tous les deux à la même vitesse. Tu vas voir que dans l'autre voiture le temps s'écoule plus lentement et que son déplacement est plus contracté que le tien et que donc elle semble prendre du retard par rapport à toi.
Mais le conducteur de l'autre voiture verra l'inverse de toi, et il constatera que c'est toi qui prend du retard par rapport à lui

Pas du tout si c'est à même vitesse diff de c.
Et dans le cas de deux "photons", la question ne se pose pas.

[lodeli]

Évidemment, j'attendais cette remarque . C'est dommage, car ça expliquait simplement le phénomène.

Donc supposons qu'il y ait un écart de vitesse entre les deux véhicules (A et B)
on peut dire qu'il va y avoir un résultat de distance classique dA,dB (galiléen) et en plus un écart spatio-temporelle relativiste dr.
ajoutons un observateur O au point de départ des deux véhicules.

on aura après un temps t

pour O
A : dA
B : dB

pour A
A : dA
B : dB - dr

pour B :
B : dB
A : dA - dr

[invite51d17075]

on aura après un temps t

après le ou les temps mesuré(s) par qui ?

dans tous les cas, les propositions qui suivent ne semblent pas cohérentes.

[mach3]

STOP!

mach3, pour la modération