Sondage sur la simultanéité

[Trictrac]

Bonjour,

Pensez vous que la simultanéité est une illusion ou pensez vous que chaque simultanéité associée à un objet en mouvement est une simultanéité physique réelle pour cet objet ?
-----

[oualos]

Je vais louer un scooter qui va à au moins un dixième de la vitesse de la lumière et je te répondrai

[ArchoZaure]

Bonjour.

Pensez vous que la simultanéité est une illusion ou pensez vous que chaque simultanéité associée à un objet en mouvement est une simultanéité physique réelle pour cet objet ?

D'une manière générale, il n'y a aucun problème à concevoir qu'entre un objet et un autre il y ait simultanéité... relativement entre eux.
Ça veut dire qu'il est possible de trouver UN TROISIEME OBJET, qui, depuis le début de la DATATION initiée depuis ce troisième objet, fournit la même date à deux évènements entre ces deux premiers objets.
Parler de simultanéité entre deux objets quelconques, sans référence à un troisième objet est bien entendu totalement absurde du fait du délai entre ces deux objets.

[oualos]

ok ok je retire ce que j'ai dit
enfin bon il me semblait que Einstein avait montré que la simultanéité n'était pas un objet "réel" comme tu le dis
De manière générale la coïncidence entre 2 événements non plus n'est pas un objet "réel": enfin tout dépend de ce que tu entends par objet réel

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Pensez vous que la simultanéité est une illusion ou pensez vous que chaque simultanéité associée à un objet en mouvement est une simultanéité physique réelle pour cet objet ?

Bien trop vague pour répondre quoi que ce soit.
Qu'appelez-vous simultanéité?

[oualos]

Le psychanalyste Jung parlait de synchronicité lorsqu'il y a une coïncidence entre 2 événements complètement indépendants qui surviennent en même temps.
Ce qui est un peu hors sujet ici mais je comprends pas ce que tu évoques
Mais je pense pas que tu évoques la psychanalyse et Jung lorsque tu poses ta question, bien plutôt la physique
Il faudrait préciser peut-être ce que tu entends par "la simultanéité est une illusion".
si on prend cette simple phrase en dehors du contexte, Einstein a affirmé que oui sur le plan de la Relativité, ce qui était une révolution à l'époque où l'on considérait avant lui que la simultanéité était absolue comme le temps chez Newton.
Right ?

[ThM55]

Bonjour. Je peux simplement décrire ce que la relativité restreinte définit et suppose. Selon cette théorie, les événements qui se produisent autour de nous sont organisés selon une structure définie par la géométrie de Minkowski. Ceci est une bonne approximation dans une région pas trop grande ou pas trop proche d'un astre genre pulsar ou trou noir, sinon il faut passer aux espace-temps de la relativité générale, ce que je vais ignorer dans la suite.

Minkowski est un espace linéaire, un espace affine lié à un espace vectoriel. Un observateur inertiel (donc sur lequel ne s'exerce aucune force qui change son état de mouvement), muni d'une horloge atomique standard, peut établir un repère inertiel privilégié pour lui-même, par exemple en échangeant des signaux lumineux avec les événements qui l'entourent. Par ces procédures, il va attribuer à ces événements des coordonnées d'espace et de temps dans son référentiel. Ce faisant, il décide pour lui-même quels événements lui apparaissent comme simultanés: ce sont ceux qui ont la même coordonnée de temps. Ce n'est donc pas une illusion mais il se fait que cela n'a pas de contenu physique, ou un contenu très faible. En effet un autre observateur inertiel qui est en mouvement par rapport au premier, muni de la même horloge, définira autrement les événements simultanés.

La simultanéité n'a qu'une très faible signification physique parce qu'elle ne concerne que la coïncidence d'une seule coordonnée, celle de temps. La vrai contenu physique de la structure de Minkowski se trouve dans les zones d'influence des événements qui sont pour des événements individuels, leur cône de lumière, et pour une région de l'espace-temps l'enveloppe de ces cônes de lumière.

En relativité restreinte, on peut aussi étudier des observateurs en mouvement non-inertiel, accéléré. C'est juste un peu plus compliqué. Par exemple un observateur qui est uniformément accéléré dans son référentiel en comouvement décrit dans un repère inertiel une hyperbole dans l'espace-temps qui est asymptotique à une trajectoire de genre nul (lumière). Cet observateur est alors incapable d'observer la totalité des événements, pour lui il apparaît un horizon au delà duquel aucun signal ne peut lui parvenir (ce n'est pas une fatalité comme l'horizon d'un trou noir: il peut à tout moment arrêter le moteur qui l'accélère et retrouver un mouvement inertiel dans lequel cet horizon disparaît).

La même conclusion sur la simultanéitié peut être obtenue en relativité générale, avec l'avantage qu'il n'est même plus nécessaire de faire la distinction entre observateurs inertiels et non-inertiels.

[Trictrac]

Bien trop vague pour répondre quoi que ce soit.
Qu'appelez-vous simultanéité?

Certains disent que la simultanéité n'a pas de réalité physique, que les découpages espace-temps sont arbitraires, que seul l'espace-temps en tant qu'objet à 4 dimensions a une signification physique.
Il y a une différence entre dire que la simultanéité existe physiquement mais est relative et dire qu'elle n'existe pas, qu'elle n'est qu'une façon de mesurer.
Personnellement je pense qu'elle existe physiquement.

[mach3]

Merci ThM d'avoir aussi bien débroussaillé les choses.

J'ajouterais qu'il faut donc faire la différence entre ces étiquetages des évènements par des observateurs qui décrètent arbitrairement lesquels sont simultanés ou non avec une simultanéité absolue de forte signification physique contrairement à ces étiquetages.
Cette simultanéité absolue indiquerait le "vrai présent" dans une vision présentiste.
C'est la même chose pour l'immobilité d'ailleurs, il y a celle, arbitraire, décrétée par un observateur, avec une faible signification physique, à différencier d'une immobilité absolue, avec forte signification physique contrairement aux étiquetages.
Cette immobilité absolue, permet de définir le mouvement absolu, cela peut correspondre à l'idée d'un éther.

Quelques petites choses importantes à signaler :
-La relativité restreinte ne parle ni de la simultanéité absolue, ni du mouvement absolu (et la relativité générale non plus). C'est absent des principes, des postulats, des équations.
-La seule chose qu'elle pourrait en dire c'est qu'on ne peut pas les connaitre (elle ne prédit aucune observation les concernant, aucune méthode permettant de savoir que deux évènements sont simultanés pour de vrais ou qu'un objet est immobile pour de vrai)
-On peut donc faire comme si telle ou telle simultanéité et immobilité arbitraires étaient absolues, les "vraies", et tout interpréter à travers ce prisme (genre théorie de l'éther de Lorentz), les prédictions seront quand même bonnes, car non impactées par ce choix (mais les "explications" seront différentes car un mécanisme sous-jacent mais non prouvable car non observable pourra être postulé, genre l'éther ralentit et raccourcit les objets qui se déplacent par rapport à lui)
-On peut considérer que ces simultanéités et immobilités absolues n'existent pas, que ce sont des concepts vides de sens (c'est ce que font les éternalistes), les prédictions seront quand mêmes bonnes, car non impactées par ce choix

Dans le cadre de la relativité, la simultanéité et l'immobilité absolue ne sont pas des concepts physiques, mais philosophiques (pareil pour l'univers bloc des éternalistes, c'est un concept philosophique, à moins qu'on admette les solutions avec boucles temporelles fermées).
Dans d'autres cadres (en général passés mais éventuellement à venir), ils peuvent être des concepts physiques, mais ces cadres ne donnent jusqu'à aujourd'hui pas de prédictions conformes aux observations, ça viendrait peut-être un jour, de nombreuses équipes cherchent à mesurer une violation de l'invariance de Lorentz (concernant l'univers-bloc, une possibilité pourrait être de montrer qu'on peut voyager dans le passé sans que cela ne provoque le paradoxe du grand-père pour le prouver physiquement, pas une mince affaire...)

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Je me demande s'il n'y a pas moyen de trouver une référence solide sur l'analyse de la simultanéité en physique (recherche très, trop, rapide, j'ai rien vu).

Parce que un "sondage" et des "Personnellement je pense qu'" c'est déjà plutôt osé en science mais sur Futura c'est pire puisqu'on doit suivre le point de vue scientifique "officiel" (publié tout ça) (qu'on aime ou pas, si on n'aime pas on voit çà ailleurs que sur Futura, ce n'est pas les lieux de discussion qui manquent, ça m'est arrivé de le faire sur certains sujets).

Sinon, je trouve les explications de Thm55 et Mach2 impeccables. Mais une référence aurait consolidé ça.

Mais comme je manque de temps (journée courte et chargée) j'ai juste envie de rajouter : "Philippe de Bellecize, sort de ce corps" (certains comprendront )

[Trictrac]

Salut,

Je me demande s'il n'y a pas moyen de trouver une référence solide sur l'analyse de la simultanéité en physique (recherche très, trop, rapide, j'ai rien vu).

Parce que un "sondage" et des "Personnellement je pense qu'" c'est déjà plutôt osé en science mais sur Futura c'est pire puisqu'on doit suivre le point de vue scientifique "officiel" (publié tout ça) (qu'on aime ou pas, si on n'aime pas on voit çà ailleurs que sur Futura, ce n'est pas les lieux de discussion qui manquent, ça m'est arrivé de le faire sur certains sujets).

Sinon, je trouve les explications de Thm55 et Mach2 impeccables. Mais une référence aurait consolidé ça.

Mais comme je manque de temps (journée courte et chargée) j'ai juste envie de rajouter : "Philippe de Bellecize, sort de ce corps" (certains comprendront )

Je ne dis pas que la simultanéité n'est pas relative, je dis que cette relativité de la simultanéité est physique. Chacun a sa propre simultanéité qui est réelle et pas seulement un choix arbitraire.
C'était le point de vue d'Einstein et je voulais attendre pour en donner la preuve mais allons y.

Lorsqu'un objet accélère il se contracte en raison du changement de sa simultanéité. Si la simultanéité n'existait pas physiquement il ne pourrait pas se contracter. Il y a forcément un mécanisme physique à l'origine du changement de la simultanéité.

[Deedee81]

Je ne dis pas que la simultanéité n'est pas relative, je dis que cette relativité de la simultanéité est physique.

Je sais, je n'ai pas dit le contraire
Tu remarqueras que je n'ai pas du tout parlé de ton point de vue et je n'ai pas parlé de simultanéité relative ou absolue, physique ou pas physique.
Parfois je me dis que tu réponds juste parce que c'est un TOC.

Note que j'ai un point de vue différent entre RR et RG, mais comme je n'ai pas le temps d'intervenir sur le fond je ne vais pas approfondir.

[mach3]

Je ne dis pas que la simultanéité n'est pas relative, je dis que cette relativité de la simultanéité est physique. Chacun a sa propre simultanéité qui est réelle et pas seulement un choix arbitraire.

Ce n'est pas de la relativité restreinte, mais une surcouche philosophique, ontologique, où on postule que certaines choses existent ou pas, et on a le droit, parce que les prédictions n'en sont pas affectées. Certains diront qu'il n'existe aucune simultanéité, d'autres diront qu'il en existe une seule, une vraie, et certains iront même jusqu'à dire que toutes les simultanéités existent en même temps. Pour faire de la physique avec la relativité restreinte, de tout cela on s'en balance (pour rester poli).

Quand j'étudie un triangle en géométrie euclidienne, je n'ai pas besoin de savoir si j'ai orienté ma figure dans le bon sens. Je pourrais philosopher en me disant qu'il n'existe aucun sens, ou qu'il y a un unique sens qui soit vrai, ou même que tous les sens existent en même temps. N'empêche que toutes façons, l'un des côtés du triangle sera plus court que la somme des deux autres.

C'était le point de vue d'Einstein et je voulais attendre pour en donner la preuve mais allons y.

C'était son droit d'avoir ce point de vue philosophique sur sa théorie (encore faudrait-il confirmer par une source historique que c'était bien ça son point de vue, et est-ce que ça a toujours été cela ou est-ce que ça a varié, mais c'est de la philosophie et/ou de l'histoire, pas vraiment dans la thématique du forum).

Lorsqu'un objet accélère il se contracte en raison du changement de sa simultanéité. Si la simultanéité n'existait pas physiquement il ne pourrait pas se contracter. Il y a forcément un mécanisme physique à l'origine du changement de la simultanéité.

Là on est en pleine interprétation dans une surcouche philosophique, et le mécanisme physique dont il est question ne peut-être qu'une supposition gratuite et non prouvable dans le cadre de la relativité (donc non prouvable tout court tant qu'on aura pas invalidé la relativité restreinte comme description locale des observations que l'on fait sur le réel).

m@ch3

[ThM55]

Une petite remarque. Du point de vue de la cosmologie standard, on est en présence d'une géométrie qui est une solution particulière des équations d'Einstein, avec des conditions aux limites particulières. Comme il y a de la matière supposée en distribution homogène et isotrope, ainsi que le FDC, il est "naturel" de choisir un référentiel particulier dans lequel cette matière est localement au repos, le référentiel en "comouvement". Notre système solaire est d'ailleurs en mouvement par rapport à ce référentiel et ce mouvement est d'ailleurs parfaitement mesurable, on le voit comme un léger effet Doppler dans le fond de rayonnement (on en corrige l'effet quand on analyse la distribution de ce rayonnement). De même il semble "naturel" de définir comme simultanés tous les événement sur la surface de genre espace orthogonale aux lignes d'univers des galaxies supposées en comouvement.

Mais c'est un piège et il ne faut pas se tromper: cela semble "naturel" mais c'est naturel seulement par rapport à une solution très particulière des équations d'Einstein et état de mouvement particulier dans cette solution. Ce n'est pas naturel du tout quand on considère la théorie et les équations indépendamment de la solution cosmologique particulière, c'est-à-dire les lois physiques, ou bien avec des mouvements arbitraires. C'est une distinction importante.

Quand je dis que la surface de simultanéité d'un observateur a une "faible signification physique", je veux dire qu'elle n'en est pas complètement dénuée puisque les événements sur cette surface sont séparés par un intervalle de genre espace et donc ne peuvent s'être mutuellement influencés par des signaux. Mais cela est vrai de tous les événements hors du cône de lumière ("l'ailleurs") dont cette surface n'est qu'un sous-ensemble. C'est l'ensemble entier qui a une vraie signification physique. La simultanéité reste dans tous les cas une convention.

[Deedee81]

Je suis d'accord sur ce point de vue qui n'est que philosophique.

EDIT croisement avec ThM55, j'avais failli dire "attention aux choix qui semblent naturel à cause des symétries" et "dans les cas réels on n'a jamais ces symétries" (mais j'ai manqué de temps). Merci de ces précisions

avec la relativité restreinte, de tout cela on s'en balance (pour rester poli).

Et en RG on n'appelle pas ça simultanéité (jamais vu en tout cas) et on prend infiniment plus de liberté. Et c'est même extrêmement utile par exemple dans le calcul numérique avec l'hamiltonien et le formalisme ADM (avec le joli nom de "temps à plusieurs doigts" )

[Trictrac]

Ce n'est pas de la relativité restreinte, mais une surcouche philosophique, ontologique, où on postule que certaines choses existent ou pas, et on a le droit, parce que les prédictions n'en sont pas affectées. Certains diront qu'il n'existe aucune simultanéité, d'autres diront qu'il en existe une seule, une vraie, et certains iront même jusqu'à dire que toutes les simultanéités existent en même temps. Pour faire de la physique avec la relativité restreinte, de tout cela on s'en balance (pour rester poli).

C'était son droit d'avoir ce point de vue philosophique sur sa théorie (encore faudrait-il confirmer par une source historique que c'était bien ça son point de vue, et est-ce que ça a toujours été cela ou est-ce que ça a varié, mais c'est de la philosophie et/ou de l'histoire, pas vraiment dans la thématique du forum).

Là on est en pleine interprétation dans une surcouche philosophique, et le mécanisme physique dont il est question ne peut-être qu'une supposition gratuite et non prouvable dans le cadre de la relativité (donc non prouvable tout court tant qu'on aura pas invalidé la relativité restreinte comme description locale des observations que l'on fait sur le réel).

m@ch3

Hum hum.
Pourquoi est-ce qu'un objet est mesuré plus court ? parce qu'il n'est pas dans la même simultanéité, c'est la base de la RR.
Si la simultanéité n'est pas physique comment se fait-il que l'objet soit mesuré plus court ?
Quelque chose qui n'est pas physique aurait donc une conséquence physique ?

Ce n'est pas une surcouche philosophique c'est la conséquence directe de la théorie.
Chacun synchronise ses horloges de la même manière et pourtant chacun trouve une simultanéité différente. Donc la simultanéité est physique.

[oualos]

Je suis peut-être dans l'erreur mais les termes en mathématiques -voire physique lorsqu'on les explicite par des équations et définitions sinon des théories tout entières derrière- sont monosémiques.
Tout le contraire du langage naturel qui est majoritairement polysémique sauf quand on dit "passe-moi le sel" ou "tournez à droite"...
Il n'y a pas plusieurs définitions de la simultanéité je pense c'est ça qui me gêne un peu dans votre argumentation.
Ou alors c'est moi qui me trompe...

Pourquoi est-ce qu'un objet est mesuré plus court ? parce qu'il n'est pas dans la même simultanéité, c'est la base de la RR.

Plus court que quoi ? Pardon mais j'ai rien compris à votre phrase
en philo il y a majoritairement des concepts, dont celui de simultanéité évidemment

[Trictrac]

Je suis peut-être dans l'erreur mais les termes en mathématiques -voire physique lorsqu'on les explicite par des équations et définitions sinon des théories tout entières derrière- sont monosémiques.
Tout le contraire du langage naturel qui est majoritairement polysémique sauf quand on dit "passe-moi le sel" ou "tournez à droite"...
Il n'y a pas plusieurs définitions de la simultanéité je pense c'est ça qui me gêne un peu dans votre argumentation.
Ou alors c'est moi qui me trompe...

Plus court que quoi ? Pardon mais j'ai rien compris à votre phrase
en philo il y a majoritairement des concepts, dont celui de simultanéité évidemment

Si un objet passe devant vous et qu'à un instant précis vous notez la position du devant de l'objet et de son derrière, vous obtenez une mesure de la longueur de cet objet.
Mais si vous notez d'abord la position du devant et ensuite la position de l'arrière l'objet sera mesuré plus court car entre les deux mesures l'arrière aura avancé.
C'est ça la contraction des longueurs en relativité. Lorsqu'on mesure la longueur d'un objet qui passe devant nous, on le mesure en un seul en même instant, mais du point de vue de l'objet nous l'avons mesuré à deux instants différents, d'abord l'avant et ensuite l'arrière, et la mesure est plus courte.

[mach3]

Pourquoi est-ce qu'un objet [en mouvement] est mesuré plus court ? parce qu'il n'est pas dans la même simultanéité, c'est la base de la RR.
Si la simultanéité n'est pas physique comment se fait-il que l'objet soit mesuré plus court ?

Le fait qu'un objet en mouvement soit "mesuré" plus court ne dépend du fait que la simultanéité soit physique ou non, mais de la façon sous-entendue dont on procède pour mesurer la longueur d'un objet en mouvement.

Suivant la façon de mesurer la longueur d'un objet en mouvement, on pourra lui trouver toutes les longueurs possibles.
Pour un objet qui ne bouge pas, c'est facile, on met une règle immobile à côté de lui, on regarde la différence L de position sur la règle entre les deux extrémités et c'est "réglé".
Pour le même objet qui bouge, on peut faire pareil, on met une règle à côté de lui, qui se déplace à la même vitesse dans la même direction que lui, et... on trouve exactement la même longueur L!

Les problèmes arrivent quand la règle et l'objet ne vont pas à la même vitesse : les extrémités de l'objet défilent le long des graduations. On va avoir une série d'évènements de coïncidence entre une extrémité et chaque graduation et une série d'évènements de coïncidence entre l'autre extrémité et chaque graduation. Pour connaitre la longueur de la règle, on doit calculer la différence entre la graduation coïncidant avec une extrémité et la graduation coïncidant avec l'autre extrémité. Il faut donc choisir un évènement de la première série et un évènement de la seconde série, mais comment ? Selon le choix, on peut avoir toutes les longueurs, parce que chacune des extrémités est passée devant toutes les graduations.

Le "bon sens" nous dit alors : il faut que ce soit des coïncidences extrémité/graduation qui se sont produites en même-temps. Ce bon sens marche d'ailleurs très bien en physique classique, car en mesurant la longueur d'objets "lent" (*) suivant ce principe, on trouve la même longueur que celle qu'ils ont au repos. En effet, tant qu'on peut considérer le temps comme absolu, ce "en même-temps" ne pose aucun problème.

Si on veut transposer ce bon sens dans le monde réel, qui obéit mieux à la relativité restreinte qu'à la physique classique, on se retrouve confronté à l'absence de temps absolu. Comment dater les coïncidences extrémité/graduation de manière fiable ? le peut-on ?

Si on se contente de regarder à quelle heure on voit ces coïncidences, il faudra ensuite corriger de la durée écoulée entre la coïncidence et son observation (**), donc diviser la distance à laquelle se trouve cette coïncidence par la vitesse de la lumière. Or on ne connait pas la vitesse de la lumière sur un aller simple. On peut la supposer égale à celle sur un aller-retour, mais alors le résultat tiendra à cette supposition non prouvable. Cela dit, si on fait cette supposition, alors on trouve comme longueur .

L'autre option est de disposer des horloges devant chaque graduation de la règle pour dater précisément chaque coïncidence entre extrémités et graduations (pas besoin de corriger la durée écoulée : quand on observe on reçoit en même temps la graduation devant laquelle passe une extrémité ainsi que l'heure de ce passage). Il faut que ces horloges soient synchronisées (pour simuler le "en même temps"). Il y a une infinité de procédures de synchronisation (voir synchronisation de Reichenbach) en fonction de ce qu'on suppose être la vitesse de la lumière sur un aller, et avec chacune d'elle, on calculera une longueur différente de l'objet. Parmi ces procédures, il y a celle dite d'Einstein-Poincaré qui suppose que la vitesse de la lumière sur un aller est la même que sur un aller-retour, et suivant celle-ci, la longueur de l'objet (la différence entre les graduations devant lesquelles les deux extrémités sont passées "en même-temps") sera, sans surprise, .

L'objet en mouvement est-il "vraiment" d'une longueur différente ? la relativité restreinte ne dit rien là-dessus. Elle se borne à dire que si on fait la différence entre la graduation coïncidant avec une extrémité de l'objet et la graduation coïncidant avec l'autre extrémité alors que des horloges synchronisées suivant Einstein-Poincaré positionnées devant ces graduations indiquent la même heure lors de ces coïncidences, alors on trouvera .

On peut interpréter à la Lorentz, et dire que les objets sont "vraiment" contractés dans la direction de leur déplacement par rapport à l'éther. Mais c'est alors un choix philosophique.
On peut interpréter cela en se disant que l'objet possède en même temps plein de "vraies" longueurs différentes, chacune valable pour un observateur dont le mouvement est différent. Encore un choix philosophique (mais que je trouve vraiment bizarre...).

On peut aussi juste se dire que mesurer la longueur d'un objet en mouvement par rapport à nous avec une règle immobile par rapport à nous n'est juste pas approprié, ou que si on le fait, alors en appliquant la procédure qui va bien, on peut déterminer la longueur qu'on mesurerait avec une règle se déplaçant avec l'objet.

m@ch3


*: ayant une vitesse telle que la physique classique est une approximation suffisante compte-tenu de la précision désirée
**: si on ne corrige pas, alors on observera ce qu'on appelle l'aberration de la lumière et la longueur trouvée sera très variable en fonction de l'orientation. Par exemple si on prend une photo de l'objet qui passe le long de la règle, on aura capturé deux évènements de coïncidence entre l'une et l'autre extrémité de l'objet et deux graduations, ce qui permet de calculer une longueur qui sera en générale différente de L (et différente de ). Cette longueur sera "faussée" par l'aberration, c'est une longueur apparente.

[oualos]

Merci @mach3 pour la clarté de l'explication.
Juste une question: les aberrations -appelons cela comme ça- dues à la relativité restreinte commencent à se manifester à peu près au dixième de la vitesse de la lumière: quel objet serait suffisamment long pour qu'on ait envie ou besoin de le mesurer et se déplacerait à une telle vitesse ?
C'est pour cela que je comprends les explications mais pas le problème en pratique: ça sert à quoi de se poser cette question ?
À ma connaissance seules des particules sont capables d'atteindre de telles vitesses et évidemment la Relativité rentre en jeu pour les mesures mais évidemment on ne va pas chercher à mesurer leur longueur.
Bref l'objet de cette dissertation -fort intéressante au demeurant- m'échappe quelque peu.
À moins de se poser un problème purement théorique qui fait intervenir la contraction des longueurs, soit sur le principe même de la validité de cette propriété qu'on appelle longueur et qui est tout aussi relative que le temps ce que la Relativité démontre.
L'objet de cette discussion est de considérer qu'il n'y a pas de longueur "absolue" pas plus que de temps absolu ? Là je suis d'accord
Il n'y a pas de distance absolue non plus comme entre les astres car on ne considère que les distances comobiles dans les mesures.
Bref l'absolu en physique n'existe pas!

[Trictrac]

Le fait qu'un objet en mouvement soit "mesuré" plus court ne dépend du fait que la simultanéité soit physique ou non, mais de la façon sous-entendue dont on procède pour mesurer la longueur d'un objet en mouvement.

Suivant la façon de mesurer la longueur d'un objet en mouvement, on pourra lui trouver toutes les longueurs possibles.
Pour un objet qui ne bouge pas, c'est facile, on met une règle immobile à côté de lui, on regarde la différence L de position sur la règle entre les deux extrémités et c'est "réglé".
Pour le même objet qui bouge, on peut faire pareil, on met une règle à côté de lui, qui se déplace à la même vitesse dans la même direction que lui, et... on trouve exactement la même longueur L!

Si tu mesures un objet pendant qu'il accélère, explique pourquoi la mesure diminue...

[JPL]

Juste une question: les aberrations -appelons cela comme ça- dues à la relativité restreinte commencent à se manifester à peu près au dixième de la vitesse de la lumière: quel objet serait suffisamment long pour qu'on ait envie ou besoin de le mesurer et se déplacerait à une telle vitesse ?
C'est pour cela que je comprends les explications mais pas le problème en pratique: ça sert à quoi de se poser cette question ?
À ma connaissance seules des particules sont capables d'atteindre de telles vitesses et évidemment la Relativité rentre en jeu pour les mesures mais évidemment on ne va pas chercher à mesurer leur longueur.

Justement, c’est important : cela joue beaucoup sur la longueur apparente des paquets de protons qui circulent dans le LHC (parce que les particules n’y circulent pas sous forme d’un flux continu, mais sous forme de paquets qui entrent en collision).

[Trictrac]

Si tu mesures un objet pendant qu'il accélère, explique pourquoi la mesure diminue...

La contraction des longueurs est directement liée au décalage de simultanéité.






La longueur se contracte parce que la simultanéité se décale peu à peu entre l'observateur qui mesure et l'objet qui accélère. (Je n'ose pas dire que l'objet tourne de son long dans la dimension du temps bien que l'équation ci-dessus ne dise pas autre chose.)
Un objet qui accélère change physiquement de simultanéité sinon il ne se contracterait pas. J'aimerais connaître les sources autorisées qui disent le contraire.

[ArchoZaure]

La longueur d'un objet physique n'est pas juste modifiée de manière apparente relativement à un objet "au repos".
L'exemple du train d'Einstein avec l'observateur sur le quai est à ce titre éloquent.

La différence de vitesse est tout aussi réelle d'un côté comme de l'autre.
Le train a une vitesse V par rapport à l'observateur sur le quai.
Et l'observateur a une vitesse V par rapport au train.
La vitesse est une notion relative.

Ce qui fait que la longueur du train diminue pour celui qui se trouve sur le quai.
Et de manière tout à fait équivalente, l'épaisseur de l'observateur sur le quai diminue pour le train.

Si dans le train on a un mètre étalon et que sur le quai on a "le même" mètre étalon, (créés et synchronisés lorsque ces deux étalons étaient au repos l'un par rapport à l'autre puis séparés et mis dans le train et sur le quai) ,
alors chacun des deux mètre étalons raccourci... ce qui devrait signifier qu'ayant raccourci de manière équivalente, ils n'ont pas raccourcis !..?
Par exemple, si le monde entier devenait plus petit et que moi-même je devenait plus petit dans les mêmes proportions, je ne m'en rendrait pas compte et physiquement parlant, si tout ce qui existe c'est moi et le monde, alors la réalité est conservée.

Cette histoire de diminution de la longueur DES DEUX COTES est donc absurde.... car c'est comme si rien ne se passait (on contredit le fait qu'il y ait diminution de la longueur).
Une manière de résoudre ce paradoxe, c'est de dire que la longueur, par elle-même, n'est pas une propriété en soi, propre à l'objet, mais une propriété qui apparait lorsqu'un objet est mis en rapport avec un autre et que le facteur qui intervient est la vitesse relative de l'objet vis-à vis de l'autre.

La variation de la longueur est donc bien un effet physique et non pas une illusion, mais ce qui est une illusion c'est de croire que la notion de longueur est une propriété indépendante de la vitesse.

[non bwana]

Bonjour,

Si dans le train on a un mètre étalon et que sur le quai on a "le même" mètre étalon, (créés et synchronisés ...)

Comment fait-on pour synchroniser deux longueurs ?

La longueur d'un objet physique n'est pas juste modifiée de manière apparente relativement à un objet "au repos".

Elle est modifiée comment autrement que de manière apparente, vous ne l'avez pas mentionné dans votre post ?

[oualos]

Juste une question: les aberrations -appelons cela comme ça- dues à la relativité restreinte commencent à se manifester à peu près au dixième de la vitesse de la lumière: quel objet serait suffisamment long pour qu'on ait envie ou besoin de le mesurer et se déplacerait à une telle vitesse ?
C'est pour cela que je comprends les explications mais pas le problème en pratique: ça sert à quoi de se poser cette question ?
À ma connaissance seules des particules sont capables d'atteindre de telles vitesses et évidemment la Relativité rentre en jeu pour les mesures mais évidemment on ne va pas chercher à mesurer leur longueur.

Justement, c’est important : cela joue beaucoup sur la longueur apparente des paquets de protons qui circulent dans le LHC (parce que les particules n’y circulent pas sous forme d’un flux continu, mais sous forme de paquets qui entrent en collision.

Et les paquets de protons peuvent atteindre une longueur de un voire plusieurs mm ? Ou moins que cela mais une longueur qu'on peut mesurer en pratique ?
Ce sont des choses que j'ignore merci de les avoir signalées

[Deedee81]

Salut,

Elle est modifiée comment autrement que de manière apparente, vous ne l'avez pas mentionné dans votre post ?

Si, il a parlé de l'histoire du train (et du tunnel), le "barn pole paradox" en anglais.
EDIT a je confond peut-être avec une autre histoire de train, je laisse ArchoZaure préciser

Tu as aussi la diminution de relativiste des sections efficaces qui se traduisent par plus ou moins de collision. Ce qui n'est évidemment pas "apparent"
(mais attention "non apparent est à comprendre comme "physique" mais certainement pas comme "mécanique", la contraction relativiste n'est pas d'une à des contraintes mécaniques)

[non bwana]

Tu as aussi la diminution de relativiste des sections efficaces qui se traduisent par plus ou moins de collision. Ce qui n'est évidemment pas "apparent"

En quoi ce n'est pas apparent, c'est bien constatable, et constaté ? D'ailleurs, ArchoZaure n'a pas écrit que les modifications des longueurs ne sont pas apparentes, au contraire, il a écrit qu'elles ne sont pas que cela :

La longueur d'un objet physique n'est pas juste modifiée de manière apparente

Donc je renouvelle ma question : quelles sont ces modifications au-delà de celles que l'on peut constater, au-delà de celles qui sont apparentes ?

[Deedee81]

Donc je renouvelle ma question : quelles sont ces modifications au-delà de celles que l'on peut constater, au-delà de celles qui sont apparentes ?

Ben, c'est ce que je viens d'expliquer. Des collisions impactant une cible, c'est bien "au-delà de la simple apparence", non ?

[Matmat]

Si tu mesures un objet pendant qu'il accélère, explique pourquoi la mesure diminue...

Ce que mach3 t'explique pour des mouvements très simples est tout aussi valable pour des mouvements beaucoup plus compliqués, mais le fond est le même.
Si on arrive à décider des simultanéités qui gardent stables certaines synchronisations tant qu'il n'y a que des mouvements très simples ça peut devenir vite beaucoup plus difficile, voir impossible, avec des mouvements beaucoup moins simples.

En mouvement accéléré, la mesure diminue parce qu'elle sera toujours moindre que celle que tu prédisais en admettant une synchronisation donnée, en fait chaque fois que tu va essayer de synchroniser avec l'objet accéléré tu va échouer, tu ne vas pas arriver à "stabiliser" une synchronisation.
Le fait qu'il ne soit pas possible de synchroniser dans tous les cas prouve plutôt le contraire de ce que tu veux prouver car si il existait une simultanéité physique alors il devrait toujours être possible de la trouver.
Si il existait une "simultanéité physique" alors il devrait toujours être possible de synchroniser deux horloges physiquement identiques.

La seule simultanéité qui ne soit pas arbitraire c'est celle qui se passe en un point.
Dés lors que deux événement sont distants l'un de l'autre (tels que deux coïncidences de deux graduations avec deux extrémités d'un objet) alors on doit "généraliser" cette notion de simultanéité pour les mesures de longueurs tout en gardant à l'esprit que cette notion n'avait vraiment de sens physique qu'en un seul point.
Cette généralisation de la notion de simultanéité au delà du cadre où elle avait un sens physique (c'est à dire en un seul point) n'a pas de raison physique et la raison de cette généralisation est plutôt que la simultanéité est inhérente à la définition de la longueur.