Espace-Temps : Tout est déjà là ?

[invite7ce6aa19]

Méta-question : Est-il possible d'affirmer l'existence ou l'inexistence de quelque chose, ou les questionner, sans faire de fait de la philosophie ?

Bonjour,

Bien sûr.

J'ai prix l'exemple de la description paramétrique d'une courbe y(x) où le paramètre t servait d'intermédiaire (parmi une infinité d'intermédiaires possibles).

Bien sûr j'avais implicitement supposé que y et x étaient des grandeurs mesurables (avec des appareils de mesure) pour montrer le contraste entre y, x et le paramètre t.

En fait sur ce modèle simple, toute la physique fonctionne ainsi.


C'est peut-être avec la MQ où cette opposition est la plus flagrante avec l' apparillage mathématique des espaces de Hilbert et les opérateurs qui agissent dans ces espaces. Globalement tout cet attirail mathématique joue le rôle du temps dans l'exemple précedent. De même que l'on peut reparamétriser une courbe on peut remplacer l'attirail espace de Hilbert/opérateurs par d'autres choses.

Les mesures expérimentales de MQ (cad ce qui joue le rôle de y et de x) sont liés au formalisme espaces de Hilbert/opérateurs par les valeurs numériques d'une certaine classes d'opérateurs qui agisent aussi dans l'espace de Hilbert.


On peut décrire tout ceci sous la forme d'une métaphore topologique:

Soit une boule pleine et sa limite, cad la surface. les mesures sont sur la surface et l'expérimentateur physicien est en dehors de la boule et entretient un rapport concret avec la surface, puisqu'il mesure. Le physicien théoricien est celui qui remplit la boule pour rendre compte de ce qui est à la surface.


A un moment donné de l'histoire le voisinage du centre de la boule est ce qui est le coeur dur. On peut mettre au centre la MQ et la RG dont les manifestations de surface sont bien établies. Entre le coeur et la surface on peut développer des modèles intermédiaires qui doivent être en harmonie avec la surface et avec le coeur constitué.


Ce que fond les LQGistes consiste à s'attaquer au noyau en cherchant à remplacer l'addition MQ + RG par quelquechose de "fusionnel". Ce programme est bien avancé mais n'est pas capable, actuellement, de prédire des évenements de surface propre à cette proposition de fusion.

Remarque: Dans l'état actuelle de ma compréhensionde LQG il ne s'agit pas d'une fusion, mais de mettre au coeur uniquement la MQ. autrement dit la RG est quantifié par la MQ selon des procédures standard de la MQ.

Le rôle des mathématiciens physiciens est de mettre de l'ordre dans les objets de la boule qui ont été remplis par les physiciens théoriciens. Ces derniers sont soucieux de l'harmonie avec la surface plus que de la cohérence interne générale de la boule. Les matériaux des mathématiciens physiciens ne sont pas les mesures mais les produits des physiciens théoriciens.


Cette division expérimentateurs/physiciens théoriciens/physiciens mathématiciens résulte de la complexité des choses qui s'est faites au cours des 150 dernières années.


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[invitee1947bcb]

Concernant le paradoxe, le jumeau aura simplement atteint le même âge en moins de temps.
Il en va de même entre sommeil et veille : celui qui a dormis et dont le temps s'est écoulé plus vite aura le même âge au réveil que celui qui a passé la nuit blanche.
Psychisme et espace-temps sont intimement liés et obéissent aux mêmes lois, lois qui n'ont rien de magique ou de facétieux.

[Deedee81]

Salut,

Je ne suis pas du tout d'accord.

Concernant le paradoxe, le jumeau aura simplement atteint le même âge en moins de temps.

Tout d'abord ils n'ont pas le même age quand ils se retrouvent. En plus, lorsque chacun atteint un certain age donné, chacun a constaté, par la mesure que le temps, que cela a pris est le même.

C'est exactement l'inverse de ton explication et de ton parallèle avec le psychisme !!!!

[invitee1947bcb]

oui bon, j'ai préféré le pavé dans la marre à l'artefact magique qui ferait plier la réalité, non pas que ce soit impossible mais seulement pas permis.

[JPL]

Merci d'arrêter la polémique sur les petits phrases et leur interprétation ou sur-interprétation.

[invite33142471]

Est-ce que ce raisonnement vous parait correct:

1)Un observateur inertiel est témoin d’un évènement à l’instant t alors que pour un autre sous certaines conditions de référentiel inertiel cet évènement se produira plus tard à t' (ce retard n'étant pas du au délai de transmission de l'information).

2)Un observateur inertiel est témoin d’un évènement à la position x alors que pour un autre sous certaines conditions de référentiel cet évènement se produira à la position x’

On peut dire que 1) nous paraît assez mystérieux alors que 2) est assez évident or 1) et 2) ont la même structure logique.

Je pense que l’on peut en déduire que la dimension temporelle c’est la même chose qu’une dimension spatiale (les mêmes causes produisant les mêmes effets) à tel point que l’on peut les fusionner dans une structure à 4 dimensions or si on réflechit à un espace à 4 dimensions spatiales (sans dimension temporelle) les évènements ne peuvent qu'être là depuis toujours puisque le temps n’existe pas dans cet espace!

Peut- on en déduire que c’est donc bien notre esprit qui crée l’illusion d’un temps qui passe dans un espace-temps où tout est déjà là?
Désolé d'insister.

[invite7863222222222]

Peut- on en déduire que c’est donc bien notre esprit qui crée l’illusion d’un temps qui passe dans un espace-temps où tout est déjà là?
Désolé d'insister.

Ca me semble difficile car les équations de la RG ne sont pas tout le temps valables (notamment au niveau quantique). La qualité de la conclusion ne peut être meilleure que la qualité de RG à décrire la réalité, c'est à dire les phénomènes physiques.

[invite7863222222222]

J'essaie aussi de me faire une idée de ce qu'est une théorie sans temps, mais je pense que ce n'est pas si simple non plus que de dire : c'est lorsque les équations de la théorie peuvent être exprimée en faisant disparaitre le temps de ses équations.

Par exemple la conception newtonienne permet de décrire les relations entre les variables, de manière qu'au final, la variable t n'apparaisse plus du tout.

Mais en fait, je pense que c'est nue illusion, le temps n'a disparu qu'en apparence car en fait, il est toujours là, caché dans les variables telles que la vitesse (qui est une distance divisée par un temps).

Donc pour moi je suis pratiquement sûr que parler d'une théorie sans temps tel que discutable et appréhendable au premier abord, n'a tout simplement aucun sens. Pour pouvoir avoir une discussion constructive sur la question, il me semble qu'il faudrait étudier quel sens exactement, on peut donner à une expression comme "théorie physique sans temps".

Honnêtement aussi, peut-être que ca nécessite de rentrer extrêmement profondément dans les théories existantes et d'en comprendre les concepts, ce qui est aussi peut être ce que Mariposa essaie de dire depuis le début.

[invite33142471]

jreeman

Honnêtement aussi, peut-être que ca nécessite de rentrer extrêmement profondément dans les théories existantes et d'en comprendre les concepts, ce qui est aussi peut être ce que Mariposa essaie de dire depuis le début.

Je suis d'accord avec le reste mais pas avec ça.
La RR se formule mathematiquement très simplement avec les transformations de lorentz mais il n'en demeure pas moins que le concept du temps qui se cache derriere est très profond à tel point que les philosophes n'arrivent toujours pas à se mettre d'accord sur ce concept.
Quand on me dit que pour arriver à comprendre, il faut aussi faire de la RG, je ne suis pas d'accord parce que tout le concept du temps relativiste se trouve dans la RR et ce n'est pas en etudiant la forme generale que ce concept sera plus clair, la forme générale permet simplement d'étendre le champ d'application de la relativité avec beaucoup plus de mathématiques c'est tout.

[invite6754323456711]

Je suis d'accord avec le reste mais pas avec ça.
La RR se formule mathematiquement très simplement avec les transformations de lorentz mais il n'en demeure pas moins que le concept du temps qui se cache derriere est très profond à tel point que les philosophes n'arrivent toujours pas à se mettre d'accord sur ce concept.

Il y a un point que tu ne mentionnes pas et qui est pourtant un élément fondamental. La fusion du temps et de l'espace (la création d'une intime relation) pour créer la notion l'évènement et de succession d'évènements (ligne d'univers). Ce qui a donné naissance à l'espace-temps

Le temps dans ce cadre ne fait que traduire le points de vue (subjectif) d'observateur inertiel. La RR introduit une notion de temps privilégier le long de la ligne d'univers de l'observateur et abandonne la notion de temps absolu.

“L’espace en lui-même, le temps en lui-même, sont condamnés à s’évanouir tels de simples ombres, et seule une sorte d’union des deux préserve une réalité indépendante.” Hermann Minkowski, 1908

Si mathématique le cadre est relativement rudimentaire le sens physique de la RR est nettement plus complexe.


Patrick

[invite6754323456711]

il n'en demeure pas moins que le concept du temps qui se cache derriere est très profond à tel point que les philosophes n'arrivent toujours pas à se mettre d'accord sur ce concept.

Si nous n'avions pas de mémoire nous ne saurions pas distinguer les changements et donc la notion de temps ne ferait plus sens. Maintenant on peut dire aussi si nous n'avions pas de mémoire nous n'aurions pas de notion de temps et donc nous ne pourions pas distinguer les changements.

Peut on dissocier le temps du changement ? ou il y a t'il un concept premier ?

Patrick

[invite33142471]

ù100fil
jreeman

Donc pour moi je suis pratiquement sûr que parler d'une théorie sans temps tel que discutable et appréhendable au premier abord, n'a tout simplement aucun sens

Et pourquoi ne pas utiliser la notion de vitesse généralisée de Brian Green à savoir que tous les objets de l'Univers se déplacent dans l'espace-temps à la même vitesse, celle de la lumière.
Il s'agit d'une vitesse généralisée dans les quatre dimensions composée d'une vitesse spatiale et d'une vitesse temporelle.

Au repos relatif, l'objet ne se déplace que dans la dimension temporelle à la vitesse c et pas du tout dans les dimensions spatiales

Pour un photon la vitesse dans le temps est réduite à zéro et la vitesse dans l'espace est de c: le temps ne semble plus s'écouler.

Avantage de cette vision: "plus besoins du "tout est déjà là"

Interprétation valable?

[invite7863222222222]

Je ne comprends pas bien en quoi cela intéresse la question. Pour ton message précédent, je n'ai jamais parlé de faire de la RG mais beaucoup de travaux sur la question si ce n'est la majorité concernent aussi la physique quantique. La physique quantique offre un bon pilier pour le cadre de réflexion, une piste est donc de faire en sorte que relativité et physique quantique marchent bien ensemble, mais pour cela, c'est mieux de bien maitriser les deux. Après on peut avoir de bonnes idées, mais oua bonne chance.

[invite6754323456711]

Il s'agit d'une vitesse généralisée dans les quatre dimensions composée d'une vitesse spatiale et d'une vitesse temporelle.

Il y a un concept fondamental en relativité qui est la 4-vitesse (tout comme la 4-accélération). C'est un 4-vecteur unitaire (norme = 1) de genre temps.

A la ligne d'univers L, on peut lui associer une infinité de champs de vecteurs tangents liés à tous les paramétrages possible de L. L'introduction de la définition du temps propre permet de sélectionner un champ de vecteur indépendant de tout paramétrage et donc dans un certain sens intrinsèque à la ligne d'univers. C'est le 4-vitesse d'un point matériel décrivant une ligne d'univers. C'est l'unique vecteur unitaire tangent à la ligne d'univers. Il est définit sans dimension. Ce n'est pas une vitesse "physique" tel que mesuré par un observateur. C'est une quantité absolu qui ne dépend que de la ligne d'univers considérée (cette dernière étant évidemment indépendante de tout observateur). La 4-vitesse n'est pas mesurable directement. La 3-vitesse d'un point matériel par rapport à un observateur qu'en à elle s'exprime en fonction de la 4-vitesse du point matériel et de celle de l'observateur. C'est une quantité qui dépend de celle de l'observateur et qui est directement mesurable.

On peut associé à un observateur un référentiel local. La variation du référentiel local le long de la ligne d'univers se décompose en

- une composante (tenseur de Fermie-Walker) lié uniquement à la 4-accélération de l'observateur, qui fait que le 4-vitesse change de direction lorsque t varie ainsi donc que l'hyperplan de simultanéité (défini orthogonal à la 4-vitesse). n'affecte que les composante des vecteurs du plan osculateur de la ligne d'univers associé à l'observateur.

- une composante (tenseur rotation spatiale) de rotation spatiale du référentiel qui est lié à la 4-rotation, du référentiel local, orthogonale à la 4-vitesse. C'est une vecteur de genre espace. La rotation spatiale n'agit que dans le sous espace (de dimension 2) orthogonal à la 4-rotation. Autrement dit l'action consiste à une rotation dans le plan orthogonal à la fois à la 4-vitesse et à la 4-rotation.

Un observateur est dit accéléré ssi la 4-accélération est différente de 0 et qu'il est un observateur en rotation ssi la 4-rotation est différente de 0.

La 4-accélération et la 4-rotation sont des quantité mesurable par l'observateur, contrairement à la 4-vitesse.

La notion de "vitesse généralisé" et son utilisation est donc déjà bien pris en compte dans le cadre de la relativité, mais pour cela il faut aller plus loin que la simple vision des transformations spéciales de lorentz (il faut les faire parler).


Patrick

[invite33142471]

ù100fil

La notion de "vitesse généralisé" et son utilisation est donc déjà bien pris en compte dans le cadre de la relativité, mais pour cela il faut aller plus loin que la simple vision des transformations spéciales de lorentz (il faut les faire parler).

je trouve cette notion très interessante, il me semble que c'est elle qui se rapprocherait le mieux du réel alors il faut essayer de la faire parler comme tu dis.

[invite33142471]

ù100fil

C'est le 4-vitesse d'un point matériel décrivant une ligne d'univers. C'est l'unique vecteur unitaire tangent à la ligne d'univers. Il est définit sans dimension.

Sans dimension quel sens cela a?

[invite6754323456711]

il me semble que c'est elle qui se rapprocherait le mieux du réel

Ne sachant pas ce qu'est "le réel", j'ai donc du mal à donner un sens à cette phrase.

Patrick

[invite6754323456711]

ù100fil
Sans dimension quel sens cela a?

Ce n'est pas une vitesse "physique" telle que mesurée par un observateur. Cela permet d'éviter toute confusion. Ce qui importe c'est le changement relatif de direction.

Patrick

[invite6754323456711]

Peut on dissocier le temps du changement ? ou il y a t'il un concept premier ?

Si il n'y a rien qui change on ne peut mesurer le temps. Par contre on peut mesurer le changement/différence sans la notion de temps, me semble t-il.

Patrick

[invite3741b1f2]

Peut on dissocier le temps du changement ?

Si vous parlez du temps du physicien, ce que je crois comprendre, il est évident que le temps du physicien est une spatialisation de la durée et donc qu'il est indissociable du changement.

L'aiguille de l'horloge parcourt un certain espace pendant une certaine durée de temps. Le nombre repéré par elle à un moment donné n'a de sens que si l'horloge est suffisamment stable, faite en matériau suffisamment solide pour retenir l'espace à tout moment de la même façon.

Exemple, une horloge en glace convient à peu près si la température est en-dessous de zéro degré celsius mais au-delà elle est parfaitement inutile, il faut une référence spatiale très stable ( quartz, fréquence atomique, courant immuable, mouvement des astres pour les cadrans solaires etc.) pour constituer une horloge digne de ce nom.

Que l'espace soit objectivable, séquestrabe par des matériaux très durs (ceux des architectes ) est très utile pour fabriquer des horloges dignes de ce nom.

Ce qui se passe avec l'horloge embarquée dans un vaisseau quasi-luminique c'est que selon la RG l'espace se contracte ce qui aurait pour effet de réduire l'espace entre ses graduations pour une durée de temps donnée et donner ainsi l'illusion que le temps se dilate c'est-à-dire qu'il faudrait plus de temps à l'aiguille quasi-luminique pour parcourir le cadran (heures plus longues que sur la terre).

Le problème majeur étant que l'horloge elle-même dans toute sa facture ou texture serait transformée par la contraction de l'espace et la dilatation du temps

[invite7863222222222]

Peut on dissocier le temps du changement ?

Ca dépend.

Un exemple trouvé vite-fait sans trop y avoir vraiment réfléchi : si on pense qu'un changement "cache" quelque chose de singulier et donc que deux changements même s'ils ont l'air d'être semblables sont différents car spécifiques au contexte de l'univers et notamment à la partie dont nous ignorons les lois, alors le changement est indissociable du temps. Par contre, si on donne sa chance au concept de changement pour lui attribuer un caractère fondamental alors on peut dissocier le concept le changement au temps.

Mais il y a de gros inconvénients dans les deux positions.
Dans le premier cas, il ne sert pas à grand chose de se fonder sur un concept servant justement à caractériser notre méconnaissance et qui est donc par définition flou.
Et le deuxième cas est écarté par le rasoir d'Ockham car il est plus simple de considérer que sans savoir de quel changement on parle, ni comment il se structure, que le changement n'est qu'une interprétation du temps.

Voilà pour l'instant ce que l'on peut en dire.

[invite6754323456711]

Si vous parlez du temps du physicien,

Je connais deux définitions du temps du physiciens. Le temps absolu Newtonien et le temps relatif (temps propre) d'Einstein. Une horloge idéale est définie comme tout dispositif que l'on peut réduire en un point matériel (à l'échelle du problème considéré) et qui fournit une suite de signaux échantillonnant la ligne d'univers qu'il parcours en une suite d'évènements (appelés tic de l'horloge) tel que le temps propre entre deux tics quelconques ( Tic_K et Tic_K+N ) est égal à une constante K fois le nombre N de tics écoulés :

τ (Tic_K,Tic_K+N) = K.N

Avec K le même en tout point de la ligne d'univers associé à l'horloge.

Pour vérifier si une horloge construite constitue une bonne approximation de l'horloge idéale il faut pouvoir contrôler si les lois de la cinématique et de la dynamique (exprimé avec le temps des horloges idéales), sont vérifiées lorsque l'on décrit des expériences à l'aide du temps donné par cette horloge. Une horloge atomique est un bon exemple

Maintenant dixit Poincaré : c'est pour des raison de commodité que l'on emploi le temps propre et non le temps donné par une horloge quelconque.

Donc pour mesurer le temps il faut un phénomène cyclique c'est à dire du changement. Sans changement pas de notion de temps du physicien non plus car pas mesurable.

Patrick

[invite7863222222222]

Sans changement pas de notion de temps du physicien non plus car pas mesurable.

Donc en physique, le temps et changement sont synonymes. Le temps est simplement un nombre de changements que l'on suppose être une constante quelque soit le contexte.

[invite6754323456711]

Voilà pour l'instant ce que l'on peut en dire.

Ce qui m'interpelle c'est que sans changement la notion de temps ne peut plus faire sens en physique car non mesurable (non réfutable). A l'inverse un changement spontané (imprévisible) doit pouvoir être mesurable et semble faire émerger la notion de temps. Une analogie : pour distinguer deux personne j'ai besoin de l'espace et non du temps (elle m'apparaisse simultané). Ce n'est qu'une analogie pour essayer de traduire mon ressenti.

Patrick

[invite7863222222222]

Ce qui m'interpelle c'est que sans changement la notion de temps ne peut plus faire sens en physique car non mesurable (non réfutable).

C'est normal, une durée c'est toujours une durée entre deux situations distinctes.

Si elles sont distinctes, c'est bien que quelque chose à changer. Par contre, le changement est quelque chose de "global" qui n'est pas relatif à une particule (à la différence du temps propre) mais il doit être compatible avec les équations de la physique, ici la relativité.

[invite6754323456711]

C'est normal, une durée c'est toujours une durée entre deux situations distinctes.

Elle ne peut faire sens que si il y a changement. Il me semble voir apparaître une dissymétrie et non une équivalence. Pour moi on ne peut affirmer en l'état de nos connaissances ni l'un ni l'autre.

Patrick

[invite7863222222222]

Elle ne peut faire sens que si il y a changement.

Humm, pareil pour le changement qui se définit avec le temps, je veux bien mais alors comment définis-tu le changement indépendamment du temps alors ?

[Amanuensis]

C'est normal, une durée c'est toujours une durée entre deux situations distinctes.

Une distance spatiale aussi. Une distance spatiale, c'est toujours une distance entre deux situations distinctes.

La question du temps (ou celle de l'espace ) est en grande partie celle de la distinction entre espace et temps.

Distinguer des situations, c'est ce qui permet de (ou qui nécessite de, selon le point de vue) parler de continuum 4D. Cela ne dit rien, en soi, sur le temps ou l'espace.

[invite7863222222222]

La question du temps (ou celle de l'espace )

Oui temps ou espace, c'est plutôt l'espace-temps dont on parle dans la relativité, mais je fais bien référence au temps, car dans l'espace-temps, le temps et l'espace n'ont pas exactement des rôles symétriques interchangeables.

[Amanuensis]

Oui temps ou espace, c'est plutôt l'espace-temps dont on parle dans la relativité, mais je fais bien référence au temps, car dans l'espace-temps, le temps et l'espace n'ont pas exactement des rôles symétriques interchangeables.

J'ai bien compris.

Mon point est qu'on peut parler de changement dans l'espace.

le mot changement ne contient pas si clairement la notion de temps, si on ne précise rien de plus.