la flèche du temps et le temps relativiste ..

[Jmlesfrites]

Bjr, la flèche du temps comme "L'expansion de l'Univers imagée par le gonflement d'un pain aux raisins." est elle relative ? et le temps de la relative générale dans tout ca ? J'ai du mal a faire la part des choses. dsl pour les fautes merci.
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[oxycryo]

a-priori, le point qui serait spatio-temporellement à la source (cela a-t-il un sens ?) de ce big-bang, est un point de vue comme les autres...
soit qu'il soit possible de s'y placer pour y observer tout les mouvements des astres actuels, sans que toutefois ce point de vue, soit plus objectif que tout autres pour permettre une description ou la description de l'univers..

donc ceci, en attendant que de plus avancé que moi intervienne

[Deedee81]

Salut,

La flèche du temps n'est pas relative.

En relativité restreinte, une des particularités des transformations de Lorentz est que si deux événements sont séparés par un intervalle de type temps (un signal allant moins vite que la lumière pourrait les joindre) alors l'ordre temporel est indépendant de l'observateur. C'est même une clef qui garantit la consistance de la théorie (impossible d'avoir des contradictions du type "paradoxe du grand-père").

En relativité générale c'est un peu plus compliqué et il existe des solutions "sauvages" et bizarres (par exemple la solution de Gödel pour un univers en rotation contient des boucles temporelles, idem avec des énergies exotiques donnant des trous de vers stables et traversables). Mais au moins pour l'univers observable et pour ce que nous en sachions, la métrique décrivant l'univers (approximativement la métrique de Robertson-Walker-Friedman-Lemaître) respecte le même constat que celui de la relativité restreinte.

Maintenant l'ordre temporel dont je viens de parler est arbitraire, ce n'est jamais que le signe d'une variable mathématique (la variable t évidemment). Et ce qui compte est de choisir un ordre. Mais la flèche du temps offre un ordre naturel, dicté par la thermodynamique et la physique statistique (j'ai récemment lu un article parlant de thermodynamique quantique, intégrant toute la physique dans ce domaine. J'en connais un peu avec la décohérence et l'entropie de con Neumann, mais il n'est pas facile de trouver des sources là-dessus car ce domaine n'est devenu important que depuis récemment et donc il y a peu d'article gratuit ou vulgarisé, j'en avais lu quelque uns dans ArXiv mais je les ai trouvé à la fois ardus et ne donnant que les bases mais je n'ai plus été voir depuis un moment).

Mais l'espace d'état pouvant (en principe) être quelconque, la flèche du temps pourrait a priori être quelconque dans différentes zones de l'univers. Une telle situation conduirait à un chaos invraisemblable aux "zones de contact" ayant des flèches du temps opposées (sans toutefois de contradiction) et de là à tout le reste. L'univers et tout son contenu serait un cadré bor.... Par chance pour nous, ce n'est clairement pas le cas. La flèche du temps thermodyamique est parfaitement alignée avec la flèche du temps cosmologique : l'expansion. Mais a vrai dire, personne ne sait pourquoi et même les théories candidates (par encore validées) pour la gravitation quantique comme les cordes ou les boucles ne donnent aucun indice sur la raison de cette belle harmonie. On ne le saura (même au niveau théorique) probablement pas de notre vivant, mais bon, faut bien laisser des mystères pour nos descendants

[oxycryo]

wep, effectivement, j'ai zappé le problème "flèche", pour me concentrer sur l'origine possible du repère universel (si il existe)

mais comme j'ai jamais entendu parler que cette flèche puisse-être relative de repère en repère. et que surtout la flèche n'est pas un élément du temps, comme le subodore deedee, il y a une flèche thermodynamique, et une autre gravitationelle (mouvement contraint)... donc pas de relativité sur ces deux "sens" manifeste du mouvement, repère par repère. et donnant l'apparence de la flèche du temps, sens implicite de l'écoulement du temps, donc du mouvement des choses

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jmlesfrites]

Slt tout le monde, salut deedee81 pour te cité " En relativité restreinte, une des particularités des transformations de Lorentz est que si deux événements sont séparés par un intervalle de type temps (un signal allant moins vite que la lumière pourrait les joindre)", c'est une particularité qui me plaît, a partir de quand ils se séparent dans le temps ? j'ai du mal a visualité. . quel est l'intervalle ? ou plutôt ou sont ils dissemblable ? Merci.

[Deedee81]

Salut,

Slt tout le monde, salut deedee81 pour te cité " En relativité restreinte, une des particularités des transformations de Lorentz est que si deux événements sont séparés par un intervalle de type temps (un signal allant moins vite que la lumière pourrait les joindre)", c'est une particularité qui me plaît, a partir de quand ils se séparent dans le temps ? j'ai du mal a visualité. . quel est l'intervalle ? ou plutôt ou sont ils dissemblable ? Merci.

Je n'arrive pas à donner du sens à tes questions. Que veut dire "se séparer dans le temps" ???
Dissemblables ????

Pour l'intervalle et visualiser on trouve des choses assez simple et classique :

D'abord une piqure de rappel, les référentiels :
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A...iel_(physique)
(c'est quand même la base de la base, sans ça on ne peut rien comprendre, même en physique classique d'ailleurs)

un peu plus technique mais très utile :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Rep%C3%A8re_affine
rencontré surtout en physique classique et en relativité restreinte

Fort simple : les événements
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...(espace-temps)
Simple mais absolument capital en relativité

Et l'intervalle :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Interv...27espace-temps

Et dans la même page, plus bas on a le représentation fort pratique du "cone de lumière" et le classement des différents types d'intervalle

Les aspects techniques restent assez élémentaires (additions, multiplications,....)
Très utile sont les notations quadrivectorielles et les tenseurs, sans lesquels beaucoup de chose restent obscures. Mais elles sont un tantinet plus difficile et sans un premier temps on peut s'en passer.

[pm42]

Je n'arrive pas à donner du sens à tes questions. Que veut dire "se séparer dans le temps" ???

S'il a effectivement 16 ans, il serait intéressant de savoir s'il a pu vraiment comprendre les réponses ou s'il essaie d'interpréter au mieux.

Même certains des liens wikipedia que tu as donné ne sont pas forcément facile à maitriser si on essaie d'apprendre par soi-même et qu'on n'a pas encore eu la formation scolaire pour être familier avec les concepts et termes employés.

[Deedee81]

S'il a effectivement 16 ans, il serait intéressant de savoir s'il a pu vraiment comprendre les réponses ou s'il essaie d'interpréter au mieux.

D'après ce qu'il a dit on est certainement dans la deuxième partie, d'où mes liens de "bac to basic" (référentiel, événements)
Pour la RR, ou au moins pour aborder la partie purement cinématique, les prerequis ne sont pas la mer à boire mais on ne peut s'en passer.
Sinon on ne comprend rien (ou bien pire : on comprend de travers (*))

(*) Combien de fois avons nous vu des nouveaux participants qui avaient tout compris de travers en regardant un peu de vulgarisation ? Je ne le compte même plus.
La vulgarisation, c'est passionnant et même souvent utile (comme source d'information, pour voir ce qui se fait, ce qui existe,...) mais elle fait aussi énormément de dégât.
C'en est presque effrayant !!!!

Même certains des liens wikipedia que tu as donné ne sont pas forcément facile à maitriser si on essaie d'apprendre par soi-même et qu'on n'a pas encore eu la formation scolaire pour être familier avec les concepts et termes employés.

J'en suis conscient. Mais je n'ai rien d'autre sous la main (même en terme de bouquin car les bases c'est en secondaire et à la fac que je l'ai appris, sauf peut-être l'excellent "le calcul tensoriel en physique" de Hladik, mais je vois mal quelqu'un aborder la matière avec ça, faut du préambule avant). Ceci dit, si tu as quelque chose (une bonne intro élémentaire aux concepts de repères etc...) n'hésite pas. Même un bouquin, pas nécessairement un lien (même si c'est plus facile ) Je connais pas mal de bouquins pour aborder la RR même pour une introduction simple, mais tous sans exception considèrent comme acquis les concepts importés de la physique classique.

[pm42]

Ceci dit, si tu as quelque chose (une bonne intro élémentaire aux concepts de repères etc...) n'hésite pas

Non, je n'ai pas et comme toi, je suis conscient des limites de la vulgarisation pour aborder certains aspects de la physique.

[ordage]

En relativité restreinte, une des particularités des transformations de Lorentz est que si deux événements sont séparés par un intervalle de type temps (un signal allant moins vite que la lumière pourrait les joindre) alors l'ordre temporel est indépendant de l'observateur. :

Bonjour
Je pense que ce que tu évoques c'est la causalité, qui effectivement introduit une orientation sur une ligne d'univers.
La flèche du temps est en général associée à "L'expansion ' de l'univers dans le modèle standard cosmologique qui, rappelons le, est associée à un feuilletage espace/temps, (en général, conformément à la métrique FLRW) de la variété représentant l'espace-temps seule entité fondamentale en relativité, défini par l'équation d'Einstein.
Il me semble que cette flèche devrait donc décrire une géométrie interne à cette variété.
Concernant l'orientation de la flèche, on invoque la thermodynamique, l'entropie d'un système isolé ne pouvant que croître. Mais cela paraît un peu bizarre, car si au "début" l'univers était très homogène son entropie devait être très élevée et sa différentiation en de multiples entités devrait la faire décroître. Je sais qu'il y a eu des débats homériques entre Penrose et Hawking sur le sujet mais pas sûr que cela ait abouti.
Je suis intéressé par des infos sur le sujet.
Cordialement

[Deedee81]

Mais cela paraît un peu bizarre, car si au "début" l'univers était très homogène son entropie devait être très élevée et sa différentiation en de multiples entités devrait la faire décroître. Je sais qu'il y a eu des débats homériques entre Penrose et Hawking sur le sujet mais pas sûr que cela ait abouti.

Tu as exactement mis le doigt sur le problème (ou plutôt l'interrogation). Je n'ai malheureusement jamais lu le moindre progrès sur ce débat.

Ceci dit, si quelqu'un ici trouve une référence récente parlant de ce lien entre les "deux flèches", je suis aussi très intéressé.

[mach3]

Concernant l'orientation de la flèche, on invoque la thermodynamique, l'entropie d'un système isolé ne pouvant que croître. Mais cela paraît un peu bizarre, car si au "début" l'univers était très homogène son entropie devait être très élevée et sa différentiation en de multiples entités devrait la faire décroître.

Dans un champ de pesanteur, un système parfaitement homogène n'est pas à l'équilibre. Pour être à l'équilibre dans un champ de pesanteur, un système doit présenter des gradients bien précis. On a donc une évolution spontanée d'un système homogène à un système avec un gradient précis. Si cette évolution est spontanée, c'est qu'elle se fait avec création d'entropie. Les gradients bien précis sont tels que combiné à l'action du champ de pesanteur, ils font qu'il y a autant de "choses" (particules, masse, énergie, quantité de mouvement) qui montent que de "choses" qui descendent (pas de flux net). En effet en l'absence de gradients, le champ de pesanteur ferait qu'il y a plus de choses qui descendent que de choses qui montent, entrainant justement la formation de gradients jusqu'à ce que ceux-ci compensent l'effet du champ de pesanteur.

On a trop l'habitude de penser plus d'entropie <--> plus homogène. C'est une erreur. Un état avec plus d'entropie est plus probable qu'un état de faible entropie. Si les effets champs extérieurs (comme le champ de pesanteur) sont négligeables (soit champ faible, soit dimension du système faible) alors l'état le plus probable est l'état homogène, d'où la confusion. Dès que les champs extérieurs ont une influence significative, l'état homogène n'est plus le plus probable.

Un univers homogène est moins probable qu'un univers où des effondrements gravitationnels se sont produits un peu partout, donc il a moins d'entropie que celui-ci.

m@ch3

[Deedee81]

Oui tu as raison et j'ai failli en parler mais bon, ça ne suffit pas pour expliquer la relation (sinon Penrose et Hawking n'auraient pas eut de débats si animés )

j'ai mon idée sur la question (et je dois être loin d'être le seul) mais hors de question d'en parler ici

[ordage]

Dans un champ de pesanteur, un système parfaitement homogène n'est pas à l'équilibre.

m@ch3

Bonjour

Je parlais de l'univers qui est (supposé) un système isolé. Dans ton exemple, le sous système est en interaction avec la gravitation, il n'est pas isolé. il faudrait considérer le système incluant "l'entropie de la gravitation", par exemple décrite par la répartition des masses énergie qui la génère.

Dans un sous-système "en interaction" l'entropie peut diminuer, N. Wiener, dans Cybernétique et Société, faisait remarquer que "la vie" est un sous système qui correspond à cette propriété, mais c'est au détriment de son environnement dont l'entropie va augmenter d'au moins autant.

L'entropie de la gravitation évoquée par Penrose et Hawking dans leur livre "la nature de l'espace et du temps", où ce problème est développé entre autres dans le chapitre "information et symétrie temporelle", où il est souligné que "Ces questions d'entropie et d'information sont cruciales. Elles sont liées notamment à la question de l'irréversibilité temporelle.", suite au constat que la gravitation n'est pas symétrique (toujours attractive) elle est de nature à briser cette symétrie (c'est un credo de Penrose qui le voit partout , même en mécanique quantique). L'entropie de la gravitation d'un trou noir, par exemple, est caractérisée par la surface de son horizon. La perte de l'information lors de formation d'un trou noir est aussi discutée, vaste sujet qui sort du cadre du post.

Concernant la définition de l'entropie, le plus clair est de le considérer du point de vue de l'information requise pour décrire complètement le système, (en précisant bien le niveau de définition l'information), puisque les deux sont liées. Si on considère qu'au niveau macroscopique un corps noir est défini par sa température (1 paramètre), il a une entropie élevée. Un trou noir statique est défini par sa masse (1 paramètre) il a une entropie élevée. L'univers actuel, très diversifié, suite à l'action de la gravitation à une entropie plus faible.

Quid de l'univers? En relativité c'est un espace-temps défini par l'équation d'Einstein, ladite équation utilisant le principe de moindre action, le résultat devrait être un système "à l'équilibre". Pour autant; est-ce "le plus probable" ?. On peut penser que oui, de par le principe utilisé.
Mais il faut garder à l'esprit que c'est un espace-temps (qui décrit l'univers dans toute son extension spatiale et temporelle, pour parler newtonien) La flèche du temps serait alors un paramètre interne qui pourrait résulter d'un feuilletage particulier?

Cordialement