Idées reçues: Physique

[Amanuensis]

donc, à moins de regarder l'autre jumeau,le voyageur n'aura pas conscience de ce changement et ils gardera la même perception du temps?

Oui. La perception du temps est universelle, mais le "temps qu'on perçoit" est une notion locale.

si le moment du demi tour est si décisif, c'est parce que à ce moment précis le vaisseau doit freiner et donc c'est la terre qui au final se déplace plus vite que le vaisseau, ce qui inverserait l'endroit où le temps s'écoule le plus vite?

Ce genre "d'explications" ne marche jamais.

La "compréhension" du paradoxe du jumeau demande l'abandon de toute notion d'espace et de temps absolus. Dans la phrase citée, "demi-tour", "moment précis", "freiner", "se déplace plus vite", "l'endroit", "s'écoule plus vite", sont toutes révélatrices d'une pensée en termes d'espace ou de temps absolu. Faut examiner chaque usage, et comprendre pourquoi il est impropre dans le cadre de la cinématique de la RR.

Le plus gros effort est d'accepter que le temps propre (le temps ressenti) est le seul "temps" qui ait physiquement un sens, qu'il est à la fois "le même" localement pour chaque personne, mais qu'il ne peut pas s'interpréter comme un temps universel pour tout le monde.
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[rik 2]

Je t'explique [...] Donc il est plus facile de se convaincre que le jumeau parti voit son frangin vieillir moins vite à [l'aller], et vieillir beaucoup plus vite dès qu'il fait demi-tour (attention je parle du temps relatif)...

mieux vaut en rire! Peut-être faut-il se rappeler que c'est Langevin -qui n'était pas un chercheur mais un vulgarisateur- qui a "pondu" cette histoire de jumeaux?

[Amanuensis]

Une description de la situation permettant de voir l'aspect biaisé de termes comme "demi-tour", "aller", "retour", etc.

Soit deux jumeaux sur une planète, ils ont le même âge. Le premier A, accélère et atteint une vitesse v relativement à la planète, qu'il va garder. Plus tard, le second, B, accélère lui aussi et atteint une vitesse v'>v, dans la même direction que la vitesse de A. Quand B rattrape A, B est plus jeune que A.

(Vaut mieux être lièvre que tortue, le sport conserve la jeunesse...)

[albanxiii]

Bonjour,

mieux vaut en rire! Peut-être faut-il se rappeler que c'est Langevin -qui n'était pas un chercheur mais un vulgarisateur- qui a "pondu" cette histoire de jumeaux?

Que voulez-vous dire par "Langevin n'était pas chercheur" ?

@°+

[Deedee81]

Salut,

Peut-être faut-il se rappeler que c'est Langevin -qui n'était pas un chercheur

Olà olà ! Langevin a peut être fait de la vulgarisation, mais c'était un physicien tout ce qu'il a de "vrai". Il y a des travaux d'importance de Langevin. Pensons à ses travaux sur le magnétisme, l'électron en relativité, à l'équation de Langevin, etc....

De plus, Langevin n'est pas l'auteur du paradoxe des jumeaux. Il a cité l'exemple de jumeaux pour illustrer la relativité (nouvellement découverte à l'époque) dans un article (que j'ai quelque part chez moi, euh, je crois que c'est dans mon pc qui a rendu l'âme, faudra que je récupère le disque dur). Mais sa transformation en "paradoxe" (avec de gros guillemets), ce n'est pas lui.

On parlait d'idées reçues, et bien en voilà de belles. Paaaaas biennnnn

[lereveur19]

Le temps propre qui s'écoule pour le jumeau voyageur n'est en rien différent du temps propre qui s'écoule pour le jumeau terrien

Le temps propre total écoulé le long de cette trajectoire étant plus petit que celui écoulé sur une trajectoire inertielle.

c'est un peu paradoxal. en fait j'ai du mal à comprendre à quoi correspond le temps propre. qu'est ce qui le distingue du temps relatif?
sinon vu mon niveau en anglais ça va me prendre un peu de temps de lire ça. donc aujourd'hui et demain c'est compromis mais je me pencherai dessus jeudi ou vendredi.

[stefjm]

Que voulez-vous dire par "Langevin n'était pas chercheur" ?

Qu'il n'a pas trouvé Poincaré? (et ne l'a donc pas bien défendu auprès des physiciens)

[Nicophil]

Qu'est-ce qui s'est donc passé, entre Poincaré et Langevin ?

[lereveur19]

Une description de la situation permettant de voir l'aspect biaisé de termes comme "demi-tour", "aller", "retour", etc.

Soit deux jumeaux sur une planète, ils ont le même âge. Le premier A, accélère et atteint une vitesse v relativement à la planète, qu'il va garder. Plus tard, le second, B, accélère lui aussi et atteint une vitesse v'>v, dans la même direction que la vitesse de A. Quand B rattrape A, B est plus jeune que A.

(Vaut mieux être lièvre que tortue, le sport conserve la jeunesse...)

donc le temps s'est bien écoulé moins vite pour B (qui allait le plus vite) que pour A.

[Nicophil]

donc le temps s'est bien écoulé moins vite pour B (qui allait le plus vite) que pour A.

Non : les grains s'écoulaient au même rythme dans le sablier, mais il en est tombé moins.
Voilà l'idée de trajectoire dans l'espace-temps 4D : moins de temps s'est écoulé pour B.

B a parcouru moins de temps.

[stefjm]

Qu'est-ce qui s'est donc passé, entre Poincaré et Langevin ?

http://www.lajauneetlarouge.com/arti...care-1854-1912
Paragraphe IV : Poincaré post-mortem.

[Deedee81]

c'est un peu paradoxal. en fait j'ai du mal à comprendre à quoi correspond le temps propre. qu'est ce qui le distingue du temps relatif?
sinon vu mon niveau en anglais ça va me prendre un peu de temps de lire ça. donc aujourd'hui et demain c'est compromis mais je me pencherai dessus jeudi ou vendredi.

Ce n'est pas très rigoureux, mais pour faire comprendre :

- Le temps propre, c'est celui que l'on mesure sur son horloge, celle qu'on transporte sur soi
- le temps relatif, c'est la comparaison de son horloge avec celle d'un autre, par exemple en la regardant et en tenant compte du temps de propagation de la lumière entre les deux

Le temps n'étant pas absolu en relativité, rien ne peut garantir que ces deux temps soient identiques (et ils ne le sont pas, une notion de temps global universel n'a pas de sens sauf dans des cas particulier comme en cosmologie où on profite du fait que l'univers est grosso modo homogène et isotrope pour définir un temps cosmologique).

[Amanuensis]

c'est un peu paradoxal. en fait j'ai du mal à comprendre à quoi correspond le temps propre

Au temps. (Mais pas au temps absolu de la mécanique classique.)

. qu'est ce qui le distingue du temps relatif?

Il n'y a pas de temps relatif.

donc le temps s'est bien écoulé moins vite pour B (qui allait le plus vite) que pour A.

Non. La réponse de Nicophil est très bien.

Tant qu'on pense en terme de "écoulé moins vite", on ne peut pas comprendre le fond de la relativité restreinte.

On ne peut pas faire le saut conceptuel à votre place, on ne peut qu'indiquer qu'un saut conceptuel est nécessaire, et indiquer les concepts fautifs.

[stefjm]

Non : les grains s'écoulaient au même rythme dans le sablier, mais il en est tombé moins.
Voilà l'idée de trajectoire dans l'espace-temps 4D : moins de temps s'est écoulé pour B.

B a parcouru moins de temps.

En relativité, il n'y a donc pas conservation d'un nombre de grain?

[lereveur19]

merci à tous.
donc si les grains du sablier s'écoulaient au même rythme mais que c'est la quantité de temps qui est en cause, ça veut dire que ce n'est pas un phénomène linéaire comme je l'imaginais mais que cette différence d'âge ne se produit qu'a la rencontre entre A et B?

[Amanuensis]

merci à tous.
donc si les grains du sablier s'écoulaient au même rythme mais que c'est la quantité de temps qui est en cause, ça veut dire que ce n'est pas un phénomène linéaire comme je l'imaginais mais que cette différence d'âge ne se produit qu'a la rencontre entre A et B?

On peut le présenter comme cela. Mais avec pas mal de grains de sel.

Il est correct de dire que ce n'est pas un "phénomène linéaire", mais cela va un peu plus loin. On ne peut pas comparer l'âge des jumeaux "au même moment", simplement parce que "même moment" n'est pas bien défini en relativiste (pas de temps absolu). On peut le définir de différentes manières, mais toutes sont arbitraires et ne correspondent pas à quelque chose de physiquement profond.

Par contre cela a un sens en physique relativiste de comparer les âges lors d'une coïncidence spatio-temporelle, c'est à dire la rencontre de A et B. Il faut arriver à bien faire la différence entre une coïncidence temporelle ("au même moment") qui a un sens en mécanique classique mais pas en relativiste, et une coïncidence spatio-temporelle (les deux jumeaux se serrent la main, ils sont "en même temps au même endroit", expression mauvaise puisqu'elle utilise de deux notions impropres ("même moment" et "même endroit") mais qui doit, faute de mieux, véhiculer l'idée).

Enfin, la différence d'âge ne se "produit pas". Elle se constate lors de la rencontre, seul "événement" où la comparaison prend sens.

Il est vain de chercher à "quel instant" la différence d'âge "se produirait", c'est juste une différence de mesure entre deux chemins, elle ne prend sens qu'une fois donnés les deux chemins tous deux allant d'une première rencontre à une deuxième rencontre.

[lereveur19]

merci d'avoir pris le temps. il faut que j'y aille je repasserai jeudi ou vendredi et je vais y penser en attendant.

[PPathfindeRR]

Bonjour à tous,

à Amanuensis et ansset,

J'aimerais revenir sur l'idée reçue en optique : "la perspective dépend de la focale".

La perspective ne dépend pas que de la focale de la lentille, mais également de son diamètre... soit le rapport entre les deux (F/D).
entre une lentille de 1000mm de focale, on peut avoir un diamètre de 10mm, 100mm ou même 1000mm ! et l'angle (l'ouverture relative) sera différent.
Ce qui est important c'est donc L'ANGLE de courbure et non pas LE RAYON de courbure !
(je dis "rayon", mais c'est une façon de parler car la courbure ne doit pas être sphérique mais parabolique, sinon il y a astigmatisme important de l'optique !)

Un petit dessins vite fait !
(à prendre juste sur le principe, car en réalité, on se doute bien, les cubes auraient des arrêtes courbes et non rectilignes, mais plus long et compliqué à dessiner !)

[JPL]

Le diamètre ne joue que sur l'ouverture donc la luminosité de l'image. Là tu as tout faux. Et en plus la perspective ne dépend pas de la focale (c'est bien une idée reçue en effet) mais uniquement de la distance à l'objet (sauf qu'à une même distance le champ embrassé sera plus ou moins étendu ; raison pour laquelle on n'utilise pas un grand angle pour des photos de loin).

Et petit détail, dans un objectif photographique toutes les lentilles ou la majorité d'entre elles sont à courbure sphérique. Depuis un certain nombre d'années on commence à introduire dans des objectifs coûteux des lentilles asphériques, sauf que ce n'est jamais la lentille frontale (du moins à ma connaissance) mais une ou des lentilles dans un groupe situé au milieu ou vers l'arrière.

[PPathfindeRR]

à JPL,

oui je suis d'accord, bien sur que l'ouverture joue sur la luminosité.
quand le champ est plus large, on observe une plus grande partie du paysage, donc on récolte une plus grande quantité de lumière.
ou également aussi, le diamètre de la lentille correspond à la surface de récolte de lumière pour un objet isolé (comme une étoile sur fond noir, sans lumière en arrière plan).

Oui, une lentille est généralement sphérique par cause du coût de production, on additionne donc plusieurs lentille dans un système optique pour atténuer les aberrations chromatiques et géométriques.

oui la perspective dépend de la distance à l'objet, mais sion se rapproche et que la focale ne change pas, alors le champ sera réduit !
pour que le champ reste identique, il faut réduire la focale tout en gardant le même diamètre pour ouvrir l'angle de champs, donc l'ouverture, et donc une plus courte profondeur de champs !
si on fait le rapport de la distance à l'objet et la distance focale de l'optique, on se rapporte à l'angle d'ouverture.
et n'oublions pas que pour le grossissement à la loupe sans bouger la distance de l'objet et ajustant la distance de la loupe, seule une mise au point et un grossissement unique est possible,
si nous pouvons faire des mises au points à différent grossissement en bougeant la loupe, nous utilisons en réalité dans ce cas deux lentille, la première qui est la loupe puis la seconde qui est notre cristallin en modifiant sa focale par pression car elle ne peut se déplacer par rapport à la rétine.
voilà pourquoi je parle également d'angle de courbure pour la perspective.
On peut regarder aussi cette courbure sur les lentilles de type "œil de poisson" pour une image grand angle... si on conserve la même focale et le rayon de courbure, mais qu'on réduit le diamètre de la lentille, alors l'effet grand angle diminue aussi.

[myoper]

quand le champ est plus large, on observe une plus grande partie du paysage, donc on récolte une plus grande quantité de lumière.

Bonjour et juste pour préciser que ça dépend ici de la luminosité du champ visé.

Un exemple pour fixer les idées, si à partir du fond de ma chambre, je vise le soleil au téléobjectif et que je change pour un grand angle, cette dernière visée avec un champ beaucoup plus large récoltera beaucoup moins de lumière et si le champ visé est uniformément lumineux (fond uniforme), la quantité de lumière sera identique - elle ne dépend que du diamètre de l'objectif avec son diaphragme et de la luminosité du sujet).

oui la perspective dépend de la distance à l'objet, mais sion se rapproche et que la focale ne change pas, alors le champ sera réduit !

Si la focale est inchangée, le champ sera le également mais on aura rapproché le premier plan uniquement parce qu'on se sera rapproché.

Qu'elle que soit la position de l’objectif par rapport au sujet, le champ (l'angle, pas l'image visée) restera identique (un grand angle ne devient pas un téléobjectif parce qu'on se rapproche du sujet).

pour que le champ reste identique, il faut réduire la focale tout en gardant le même diamètre pour ouvrir l'angle de champs, donc l'ouverture, et donc une plus courte profondeur de champs !

Pour avoir le même rapport de taille du premier plan par rapport à l'image (cadre), il faut faire varier la focale (travelling compensé).
La luminosité correspondant à l'éclairage du sujet choisi, il peut être changé pour compenser la différence de profondeur de champ du aux objectifs, dans une certaine mesure, avec le diaphragme.

On peut regarder aussi cette courbure sur les lentilles de type "œil de poisson" pour une image grand angle... si on conserve la même focale et le rayon de courbure, mais qu'on réduit le diamètre de la lentille, alors l'effet grand angle diminue aussi.

Je ne sais pas ce qu'est l'effet grand angle mais l'angle du champ reste le même qu'elle que soit le diamètre de l'objectif à focale égale.
Je ne sais si c'est ce que tu entends par effet mais j'avais une déformation bien supérieure avec mon judas qu'avec mon grand angle actuel pour un même champ couvert.

[PPathfindeRR]

à myoper,

à oui ok, je suis d'accord !
je pense qu'on essai de dire les mêmes choses mais qu'on ne se comprend pas sur certain terme (champ et ouverture) et j'aurais dû être plus explicite. ah... le sens des mots !
si j'ai le temps, je repasse plus tard avec des dessins pour mieux se comprendre.

[myoper]

ah... le sens des mots !

Et le choc des photos !

[lereveur19]

pour revenir sur cette question de temps, ce n'est donc pas linéaire. mais alors pourquoi grosmentic a écrit

Donc il est plus facile de se convaincre que le jumeau parti voit son frangin vieillir moins vite à l'allée, et vieillir beaucoup plus vite dès qu'il fait demi-tour (attention je parle du temps relatif) ; le jumeau terrien lui le verra vieillir lentement à l'allée comme au retour (eh oui c'est long un voyage).

il y a un lien avec l'effet doppler? et pourquoi le jumeau terrien dans ce cas, ne voit pas de changement après le demi tour?

[invite23876543123]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux écoutes je ne suis pas un crack !

[Deedee81]

Salut,

Pour ce qui est de "voir" le jumeau vieillir brusquement, c'est plutôt l'explication RR traditionnelle : le changement de repère lors du demi-tour provoque un brusque changement dans la synchronisation des horloges, mais attention de bien se rappeler que les synchronisations c'est arbitraire ! C'est pour ça que certains préfèrent une explication plus "physique" (avec des guillemets, l'explication avec la RR n'est pas "non physique", il faut juste savoir l'utiliser) comme l'explication Doppler.

Le fait que la situation est dissymétrique avec l'explication Doppler est dû au fait que le jumeau voyageur change de vitesse ce qui change instantanément l'effet Doppler de ce qu'il voit. Tandis que le jumeau terrestre ne verra le changement Doppler dans la vue de son frère que lorsque la lumière arrivera à lui.

Notons que je n'aime pas trop l'explication Doppler pour une raison évidente : en physique classique on a aussi un effet Doppler, on a aussi cet effet dissymétrique et.... on n'a pas de dilatation du temps (les jumeaux ont le même âge quand ils se retrouvent). Je trouve donc cette explication Doppler assez trompeuse... ou du moins elle nécessite un amendement (expliquer quantitativement pourquoi on n'a pas de changement d'âge malgré cette dissymétrie dans le cas classique et expliquer que l'effet Doppler relativiste ce n'est rien d'autre que l'effet Doppler classique + la ... dilatation du temps !)

[pelkin]

Et en plus la perspective ne dépend pas de la focale (c'est bien une idée reçue en effet) mais uniquement de la distance à l'objet (sauf qu'à une même distance le champ embrassé sera plus ou moins étendu ; raison pour laquelle on n'utilise pas un grand angle pour des photos de loin).

De quelle perspective parlez vous ?
Allez donc faire un petit tour sur wiki, y'a une bonne dizaine de sens. Or, vous ne parlez ici QUE de la perspective géométrique (et même cela pourrait se discuter, déformation en barillet ou en coussinet en fonction de la focale), faire une photo, ce n'est pas faire de la géométrie, ni de la physique. Faudrait peut être songer au mot perspective au sens du photographe, pas du scientifique.

[JPL]

N'ergote pas pour le plaisir. La question initiale portait sur la perspective géométrique, même si ce n'était pas dit explicitement. Quant aux déformations dont tu parles, ce sont des aberrations qu'on essaie de limiter autant que faire se peut dans la construction des objectifs, ou bien au contraire qu'on cherche à exploiter avec les très grands angulaires pour avoir un rendu assez particulier. Mais je répète : ce sont des déformations et cela n'a rien à voir avec la perspective.

[lereveur19]

merci.je crois que j'y vois un peu plus clair. j'ose même pas imaginer les calculs de malades qu'il doit y avoir derrière tout ça.

[phuphus]

Bonsoir,

Le diamètre ne joue que sur l'ouverture donc la luminosité de l'image

... et la profondeur de champ.