Temps propre

[Deedee81]

Ah ben oui, j'ai compris pourquoi j'étais perplexe. Le fait que deux vecteurs soient de genre différent ne les rend pas automatiquement orthogonal. Exemple (e, 1, 1, 1) (e petit) est du genre espace et (1, 0, 0, 0) est du genre temps. Le produit scalaire donne -e (avec la signature -+++). Ce n'est pas nul.

La raison physique de u100fil est totalement valable mais ce n'est sans doute pas ce que Amanuensis avait en tête.

Enfin, bon, l'approche traditionnelle que j'avais décrite plus haut me satisfait.
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[invite5e279b10]

Ce qui distingue le temps propre, c'est qu'étant lié au tenseur métrique; les lois physiques exprimées par son intermédiaire ont une forme plus simple qui si on utilisait un temps quelconque.

c'est quoi un temps quelconque?

[invite6754323456711]

c'est quoi un temps quelconque?

Mesurer par une horloge quelconque. La distance entre des évènements tic le long de la ligne d'univers n'est pas égale à une constante K fois le nombre N de tics

Patrick

[Deedee81]

c'est quoi un temps quelconque?

Façon plus mathématique de le dire :
s = f(t) une fonction quelconque (mais strictement croissante) du temps. Tu peux te servir de s comme "temps" pour paramétrer la ligne d'univers d'un objet.

Comme le disais u100fil le temps propre est celui qui rend les calculs le plus facile. Ou pour paraphraser Kip Thorn : le "bon" temps est celui qui rend les lois physiques simples.

[azizovsky]

Salut , on sait que le produit scalaire minkowskien de deux quadrivecteurs est 'F.'V=f.v-F.V , mais dans ce cas on'a fait un certain réstriction du produit scalaire dénéral : 'F.'V=g(x,x)f.v-g(t,t)F.V +g(t,x)F.v + g(t,x)f.V+.... qui pour une certaine synphonie avec la RG on doit écrire 'F.'V=g(u,v)f(u).v(u)

[azizovsky]

Salut , on sait que le produit scalaire minkowskien de deux quadrivecteurs est 'F.'V=f.v-F.V , mais dans ce cas on'a fait un certain réstriction du produit scalaire dénéral : 'F.'V=g(x,x)f.v-g(t,t)F.V +g(t,x)F.v + g(t,x)f.V+.... qui pour une certaine synphonie avec la RG on doit écrire 'F.'V=g(u,v)f(u).v(u)

pour l'orthochronalité on impose à g(t,x)=g(x,t)=o

[invite5e279b10]

Ah, oui! comme ça c'est bien plus clair.

[azizovsky]

Ah, oui! comme ça c'est bien plus clair.

Non , en vérité l'écriture est plus complexe , il fait intervenir des dérivés secondes de g(u,v)

[invite5e279b10]

" Ce que l'on conçoit bien s'énonce clairement,
Et les mots pour le dire arrivent aisément." Nicolas... Boileau

[azizovsky]

pour l'orthochronalité on impose à g(t,x)=g(x,t)=o

en d'autres termes g''(x,t)=g''(t,x) condition de scharz ou : le principe d'équivalence stipule qu'il est toujours possible de trouver un référentiel lorentzien local où les dérivées premières de la métrique sont nulles...(wikipédia)

[azizovsky]

en d'autres termes g''(x,t)=g''(t,x) condition de scharz ou : le principe d'équivalence stipule qu'il est toujours possible de trouver un référentiel lorentzien local où les dérivées premières de la métrique sont nulles...(wikipédia)

si je continu , je vais dépasser le cadre de ce forum , mais avant de cloturer mon blabla ,g(u,v) est une fonction quadratique de la vrai métrique de la relativité .

[Amanuensis]

La raison physique de u100fil est totalement valable mais ce n'est sans doute pas ce que Amanuensis avait en tête.

Je ne sais pas de quel sujet il est question que j'aurais en tête. Mais il n'y a aucune contradiction entre ce qu'écrit Patrick et ce que j'ai écrit.

L'orthogonalité de la 4-vitesse et de la 4-accélération est la même chose que la constance de la norme de la 4-vitesse. SI je préfère le premier, c'est que l'accélération propre (même vue comme 4D) est mesurable avec un accéléromètre. En choisissant le temps propre comme paramètre la 4-accélération calculée est l'accélération mesurée (en appelant "temps propre" toute fonction affine d'un temps propre, il n'y a que le temps propre qui a cette propriété).

Enfin, bon, l'approche traditionnelle que j'avais décrite plus haut me satisfait.

Elle est inversée.

C'est souvent le cas avec la RR "à la Einstein" : on part d'un système de coordonnée particulier sans expliquer pourquoi on l'a pris, et on tire comme "conclusions" les raisons mêmes qui ont amené à choisir ledit système de coordonnées !

La "bonne" approche est de prendre n'importe quoi comme système de coordonnées (ou paramétrage, ...) et ensuite étudier quelles contraintes on peut ajouter pour simplifier les calculs et leurs relations avec ce qui est mesurable.

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Par ailleurs, quand on parle de la 4-vitesse d'une ligne d'Univers, on parle en général de celle calculée avec le temps propre comme paramètre. Il serait légitime de l'appeler la 4-vitesse propre, pour la distinguer d'une "4-vitesse quelconque", calculée avec un paramétrage quelconque (comme un temps coordonnée). La droite 4D portant toutes les 4-vitesses est invariante, la seule différence est la norme (et cela peut se voir comme le choix de l'unité de durée, puisque la ligne d'Univers est de genre temps ; on retrouve l'idée que le choix du paramétrage par le temps propre est équivalent à choisir un étalon de durée "universel", c'est à dire défini par une expérience universelle qu'on impose suivre la ligne d'Univers).

[Amanuensis]

Pour répéter et enfoncer le clou, la notion de "lois physiques simples" va bien plus loin que des formules.

Dire que la distance interatomique de la molécule d'hydrogène est de tant est "simple" : l'autre option est qu'elle change selon les choix de coordonnées ou de paramétrage !

Pareil pour les fréquences : parler de la fréquence d'excitation de ladite molécule en donnant une valeur numérique est "simple".

En fait, toutes les propriétés universelles des atomes (par exemple) ne peuvent être traduites en nombres signifiants que si on choisit le temps propre (et les longueurs telles que c ait une valeur universelle).

On devrait admettre que c'est "plus simple" qu'autre chose !!!

En fait, on peut aller jusqu'à dire que la notion même de "loi physique" exige cette "simplicité" là : une loi d'application dépendant de choix arbitraires n'est pas vraiment ce qu'on comprend dans le mot "loi".

Peut-être cela peut faire comprendre pourquoi je "n'aime pas" les concepts de "dilatation du temps", "contraction des longueurs", et autres notions venant des systèmes de coordonnées. Comprendre la physique est bien plus "simple" en partant de l'idée que la seule notion claire du "temps", la seule que je considère avoir un "sens physique", est le temps propre.

[invite5e279b10]

la seule notion claire du "temps", la seule que je considère avoir un "sens physique", est le temps propre.

hé bien voilà qui est -bien plus- clair!

[Amanuensis]

hé bien voilà qui est -bien plus- clair!

Ah ? Pourtant cela n'a rien de neuf, cette idée a été présentée plein de fois, certes avec des termes différents. Quelle différence avec la phrase de Gilles , "dans tous les cas, le temps propre reste bien le temps physique senti localement par chaque observateur, il n'y a pas de différence entre les deux" ?

[invite5e279b10]

Peut-être cela peut faire comprendre pourquoi je "n'aime pas" les concepts de "dilatation du temps", "contraction des longueurs", et autres notions venant des systèmes de coordonnées. Comprendre la physique est bien plus "simple" en partant de l'idée que la seule notion claire du "temps", la seule que je considère avoir un "sens physique", est le temps propre.

Autant pour Lorentz la contraction des longueurs était un phénomène réel, pour Einstein il s'agissait d'un phénomène fictif.
C'est un phénomène visuel dû au mouvement des corps observés, une vue en perspective des corps dans l'espace-temps (J-M Lévy-Leblond in l'espace et le temps aujourd'hui).
De même la dilatation des durées ne peut être que fictif. La seule "réalité" est en effet le temps propre.

[Amanuensis]

Autant pour Lorentz la contraction des longueurs était un phénomène réel, pour Einstein il s'agissait d'un phénomène fictif.

Il y a des effets de contraction réels.

Si on considère, comme c'est l'interprétation usuelle des écrits d'Einstein, que les transformations de Lorentz ne concernent que des changements entre systèmes de coordonnées ("transformations passives"), la "contraction" qu'on y voit est nécessairement fictive, puisque les systèmes de coordonnées sont arbitraires, sont eux-mêmes des fictions commodes. Et interpréter un système de coordonnées comme une manière de "voir" ne pose pas de problème, au contraire.

Si on considère les transformations de Lorentz comme actives (ce qui était l'approche de Poincaré et peut-être de Lorentz), c'est à dire comme des formules parlant de deux états de la même chose ayant subi entre les deux une accélération, alors l'impossibilité d'une rigidité absolue entraîne des effets réels d'une telle transformation. (Cf. le paradoxe de la ficelle de Bell.)

Un exemple de tels effets est celui d'un système en rotation avec une vitesse relativiste au bord. La mise en rotation entraîne nécessairement une déformation (contraction du périmètre) qui est réelle.

Tout cela pour dire que ce n'est pas une simple opposition, Einstein vs. Lorentz, avec l'un correct pas l'autre.

[Pour les durées, je ne connais pas d'équivalent, et la dilatation paraît toujours fictive, une relation entre deux temps-coordonnées arbitraires.]

[invite5e279b10]

Non! mais que peut-on dire "si le temps propre reste bien le temps physique senti localement par chaque observateur" et s'il est invariant lors d'un changement d'observateur?

[invite3741b1f2]

Votre temps propre restera toujours celui de l'horloge qui vous accompagne.

Donc deux « mesures de temps » distinctes, faites en des lieux différents avec deux horloges identiques, donnent des temps propres identiques. La question revient à savoir si deux horloges identiques peuvent exister à quelque moment dans la Nature.

Si une horloge atomique est vraiment inchangeante indépendamment des conditions de son utilisation, alors il faut dire que les mesures de temps qu’elle donne sont les mêmes indépendamment des conditions (physiques) de son utilisation.

Personnellement, ce que je trouve très difficile à comprendre, c'est comment peut-on parler du temps autrement qu'à partir, explicitement ou implicitement, de la notion de temps propre.

En Physique le « temps propre » se réfléchit non en termes de sentiments ou de divagations métaphysiques, mais avec des phénomènes physiques très stables, très inchangeants indépendamment des conditions (physiques).

Avec des horloges identiques si tenté qu’il puisse en exister à quelque moment dans la Nature, les « temps propres » s’identifient au temps newtonien ou universel.

Que des théories hautement abstraites puissent donner l’illusion qu’il n’y a que des « temps propres » et pas de temps newtonien ou universel, cela ne change rien au fait qu’en Physique concrète les « temps propres » s’identifient au temps newtonien ou universel par le truchement d’horloges réputées très stables, inchangeantes indépendamment des conditions (physiques) d’utilisation.

Quelle réponse proposeriez-vous à "Qu'est-ce que le temps ?" Je suis persuadé qu'à partir d'une réponse à cette question là, répondre à la question du message #1 ne doit pas être trop dur...

Le temps du Physicien est mesure du mouvement déterministe :

1) Par lui-même.
2) Par l’esprit humain par artifices théorico-techniques genre graduations pour transcrire des résultats physiques en termes de nombres intégrables dans des calculs mathématiques.

Le temps réel : Kant a dit que c’est « la forme de tous les phénomènes en général » …

Le seul fait d'être distinct implique des temps propres différents,

Non d’après ce qui précède, si toutefois des horloges identiques peuvent se trouver à quelque moment dans la Nature.

Ce qui ne va pas de soi.

Ce qui mérité réflexion.

[invite3741b1f2]

Kant : « Le temps est la condition formelle a priori de tous les phénomènes en général. » :

http://sergecar.perso.neuf.fr/textes_3/kant_54.htm :

Le temps n'est pas quelque chose qui existe en soi, ou qui soit inhérent aux choses comme une détermination objective, et qui, par conséquent, subsiste, si l'on fait abstraction de toutes les conditions subjectives de leur intuition ; dans le premier cas, en effet, il faudrait qu'il fût quelque chose qui existât réellement sans objet réel. Mais dans le second cas, en qualité de détermination ou d'ordre inhérent aux choses elles-mêmes, il ne pourrait être donné avant les objets comme leur condition, ni être connu et intuitionné a priori par des propositions synthétiques; ce qui devient facile, au contraire, si le temps n'est que la condition subjective sous laquelle peuvent trouver place en nous toutes les intuitions. Alors, en effet, cette forme de l'intuition intérieure peut être représentée avant les objets et, par suite, a priori. b) Le temps n'est autre chose que la forme du sens interne, c'est-à-dire de l'intuition de nous-mêmes et de notre état intérieur. En effet, le temps ne peut pas être une détermination des phénomènes extérieurs, il n'appartient ni à une figure, ni à une position, etc. ; au contraire, il détermine le rapport des représentations dans notre état interne. Et, précisément parce que cette intuition intérieure ne fournit aucune figure, nous cherchons à suppléer à ce défaut par des analogies et nous représentons la suite du temps par une ligne qui se prolonge à l'infini et dont les diverses parties constituent une série qui n'a qu'une dimension, et nous concluons des propriétés de cette ligne à toutes les propriétés du temps, avec cette seule exception que les parties de la première sont simultanées, tandis que celles du second sont toujours successives. Il ressort clairement de là que la représentation du temps lui-même est une intuition, puisque tous ses rapports peuvent être exprimés par une intuition extérieure. c) Le temps est la condition formelle a priori de tous les phénomènes en général. L'espace, en tant que forme pure de l'intuition extérieure, est limité, comme condition a priori, simplement aux phénomènes externes. Au contraire, comme toutes les représentations, qu'elles puissent avoir ou non pour objets des choses extérieures, appartiennent, pourtant, en elles-mêmes, en qualité de déterminations de l'esprit, à l'état interne, et, comme cet état interne est toujours soumis à la condition formelle de l'intuition intérieure et que, par suite, il appartient au temps, le temps est une condition a priori de tous les phénomènes intérieurs (de notre âme), et, par là même, la condition médiate des phénomènes extérieurs.
Critique de la raison pure (1781), trad. A. Tremesaygues et B. Pacaud, Éd. PUF, colt. Quadrige, 4° éd., 1993, p. 63. Par Laurence Hansen-love Publié dans : Philos.

Ensuite il me semble qu’il y a une confusion récurrente en vulgarisation scientifique, qui consiste à faire penser que la Relativité défend l'idée qu’avec des horloges identiques les temps mesurés peuvent ne pas être les mêmes.

En réalité en Relativité il est essentiellement question de points de vue, la théorie traite des mesures de temps selon des points de vue différents . Comme cela a été rappelé plus haut par azizovsky :

Salut , le TEMPS PROPRE est comme la masse propre (au repos), dans un espace-temps Minkowskien , une seconde mésurée par une montre sera toujours la même dans n'importe quel référentiél (exp ,donné , par ame...,devant le pc soit v=0,v=500m/s ou 30km,220km/s...) ,le problémé c'est quand on veut comparer deux temps de deux horloges par SYNCHRONISATION , c'est dans ce cas que la RR intérvient , et il y'a une relation entre t (temps propre) et masse aurepos(e/c²) : ( E/c²).T - (e/c²).t =(P.X)/c² .

[azizovsky]

Salut , supposant deux observateurs A et B sur une surface équipotetiél S , condition pour intégré même la RG,chaqu'un deux posséde sa propre horloge atomique , si on suppose que dt(A) est différent de dt(B) , mais si à un certain moment de leurs périple 'surfacique'S , ils se rencontre , quel parametre aut-ajuster par l'horloge pour qu'ils ont le même temps propre ??,le pramétre poteniél gravitationnel , non ?on suppose qu' ils sont sur la même surface d'équipotentiéls même avant leurs naissance .

[invite3741b1f2]

Sans vouloir réfrigérer davantage le fil de cette discussion qui semble s’être figé suite à mon incursion, il me paraît cependant intéressant d’ajouter ces quelques remarques :

. Il y a deux aspects complémentaires dans la Physique : Physiques abstraite et concrète.

. Soit deux ou plusieurs horloges sont identiques, soit elles ne le sont pas.

. Du point de vue de la Physique concrète « deux horloges identiques » sont deux mécanismes physiques qui indiquent les mêmes mesures de temps indépendamment des conditions (physiques) de leur utilisation.

. Donc prétendre que deux horloges de même facture n’indiquent pas les mêmes mesures de temps si l’une se déplace à une vitesse luminique quand l’autre reste sur la terre, c’est dire que la vitesse luminique de la seconde modifie la structure (physique) ou la nature de l’horloge luminique donc qu’au final il n’y a plus à proprement parler « deux horloges identiques ».

. Du point de vue de la Physique abstraite l’idée que les deux horloges de même facture n’indiquent plus les mêmes mesures de temps semble devoir très bien s'expliquer.

. Du point de vue de la Physique concrète cette idée ne s’explique pas, car comment la vitesse très grande induierait-elle une modification du mécanisme de l’horloge, voire de la nature de l’atome de Césium dans le cas d’une horloge atomique ?

. Autrement dit la Physique concrète n’explique pas le comment du pourquoi : du pourquoi que la Physique abstraite quant à elle semble devoir expliquer parfaitement.

[phys4]

Sans vouloir réfrigérer davantage le fil de cette discussion qui semble s’être figé suite à mon incursion,

En effet, personne n'a rien a ajouté à ce niveau affligeant de compréhension, je pense que personne ne cherche à reprendre à zéro cette discussion pour apprendre la physique à un débutant.

Si vous voulez des réponses il faudrait ouvrir une discussion avec une question vraiment basique sur la relativité.

[invite3741b1f2]

à ce niveau affligeant de compréhension

J'en connais pas mal qui gagneraient à revenir à des choses simples, "basiques" comme vous dites : à en juger par toutes les inepties qu'il est loisible de lire dans les ouvrages de vulgarisation scientifique (spécialement sur cette question de ce qu'il est habituel d'appeler "le temps" même si plus personne ne sait au juste de quoi ça parle), revenir à des choses simples ("basiques" comme vous dites) ça ne serait pas mal pour personne !

[JPL]

Je vais quand même tenter un début d'explication. L'erreur fondamentale du message 109 provient du fait qu'en première (et même en deuxième) approximation toutes les horloges de la terre peuvent être considérées comme situées dans le même référentiel galiléen/newtonien plat. Il est donc normal que si des horloges atomiques identiques ont été synchronisées à un moment donné elles continuent (toujours en première approximation) à être synchronisées. En toute rigueur il faudrait introduire une correction pour la gravité locale (et donc l'altitude) ainsi que pour tenir compte du fait que des horloges situées au pôle, à Paris et à l'équateur ne se déplacent pas à la même vitesse et ne subissent pas la même accélération (dues à la rotation de la terre). Un physicien (ce que je ne suis pas) pourrait dire si ces corrections sont supérieures ou inférieures à la précision actuelle de ces horloges.

Cette manière de voir fonctionne bien dans la plupart des cas (mais pas dans tous : voir par exemple la correction relativiste qu'on est obligé d'appliquer aux signaux des horloges des satellites GPS pour que ceux-ci soient synchrones des horloges terrestres). Mais le problème d'aficluc, c'est que ses horloges mais aussi son esprit sont prisonniers de ce référentiel familier qui n'est qu'une approximation des conditions réelles. Cela le conduit à des erreurs sur la notion de temps propre qui aboutissent par exemple à ceci :

Du point de vue de la Physique concrète cette idée ne s’explique pas, car comment la vitesse très grande induierait-elle une modification du mécanisme de l’horloge, voire de la nature de l’atome de Césium dans le cas d’une horloge atomique ?

Mais justement il n'y a aucune modification du mécanisme ni de la nature de l'atome. Celui-ci émet toujours à la même fréquence, une seconde sera toujours égale à une seconde et, si je suis dans une fusée quasi luminique je n'aurai pas la sensation de vivre plus longtemps que si j'étais sur la terre. Simplement le temps du référentiel de la fusée est différent du temps de mon domicile terrestre. La différence se voit si on essaie de comparer les deux à partir de signaux émis par la fusée, mais ne peut en aucun cas être perçu si on reste dans son référentiel.

On peut faire une analogie avec une autre bizarrerie apparente de la relativité qui figure, de mémoire, dans les aventures de m. Topkins de Gamov. Il imagine un cycliste qui se déplace à une vitesse proche de la lumière : un passant immobile dans la rue verra les roues du vélo ovales et pourrait mesurer deux diamètres - horizontal et vertical - différents (ce qu'on interprétait autrefois comme la "contraction" de Lorentz) mais pour le cycliste elle sont bien circulaires. Il en est du même du temps propre dans deux référentiels différents.

[invite6754323456711]

Sans vouloir réfrigérer davantage le fil de cette discussion qui semble s’être figé suite à mon incursion,

Si tu souhaites vraiment progresser. Il est nécessaire d’accepter de prendre les problèmes au fond, d’accepter de modifier ses modes de penser, de modifier au besoin son vocabulaire et que tout cela demande des remises en cause car aucun progrès ne peut être réalisé sans y mettre ce prix.

Patrick

[Amanuensis]

(...)

Je quitte la discussion, coincé entre ce que je trouverais utile de répondre à ce message et les problèmes que ma réponse amènerait.

[invite5e279b10]

un passant immobile dans la rue verra les roues du vélo ovales et pourrait mesurer deux diamètres - horizontal et vertical - différents (ce qu'on interprétait autrefois comme la "contraction" de Lorentz) mais pour le cycliste elle sont bien circulaires. Il en est du même du temps propre dans deux référentiels différents.

je ne crois pas qu'horizontalement ou verticalement les temps soient différents.

[JPL]

Je quitte la discussion, coincé entre ce que je trouverais utile de répondre à ce message et les problèmes que ma réponse amènerait.

Il n'y aura pas de problème de ma part.

[JPL]

je ne crois pas qu'horizontalement ou verticalement les temps soient différents.

Il n'était pas question du temps. Je faisais seulement une comparaison avec un autre effet à première vue surprenant de la relativité.