Dites-moi Monsieur Einstein...

[invitea4732f50]

Relativité de la simultanéité, mais caractère absolu d'évènements coïncidents.

Coïncidence

Deux événements sont dits coïncidants si leurs coordonnées spatio-temporelles exprimées dans le même référentiel sont identiques. Deux événements coïncidants dans un référentiel sont aussi coïncidants dans tout autre référentiel.
On peut ainsi dire qu'un choc entre deux particules examiné dans un référentiel donné est aussi un choc dans tout autre référentiel galiléen. C'est aussi ce qui permet de préciser les quatre coordonnées d'espace-temps d'un événement dans un référentiel : il y a coïncidence entre l'événement et la borne-horloge dont on lira les indications.

Si les observateurs sont très éloignés, la collision est ponctuelle.
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[Deedee81]

Relativité de la simultanéité, mais caractère absolu d'évènements coïncidents.
Si les observateurs sont très éloignés, la collision est ponctuelle.

Là oui, et c'est même la toute première chose que l'on voit en relativité (parfois implicitement, ce que je trouve dommage).

Deux événements avec même lieu et même instant = UN événement.

La "coïncidence est absolue". C'est même la seule chose qui le soit avec certitude (*). Mais il ne faut surtout pas en tirer des conclusions sur la nature du temps, de l'espace ou de leurs propriétés etc....

(*) En fait, c'est un postulat dont j'ai #@!-= oublié le nom. Il dit en somme que nous vivons tous dans le même monde. Plus techniquement il dit qu'il y a bijection entre UN espace-temps physique et LA représentation que l'on en fait.

[invitea4732f50]

C'est trés rassurant de savoir que nous vivons absolument dans le "même"monde...

[Zefram Cochrane]

J'ai trouvé ça sur l'effet Sagnac.

http://www-cosmosaf.iap.fr/Disque%20...otation-jf.htm

L'auteur y fait la relation avec le paradoxe des jumeaux.
Je songe de plus en plus à l'hypothèse suivante.

Dans un mouvement dynamique, la vitesse de la lumière est anisotrope. Le Paradoxe des jumeaux pouvant être considéré comme un problème de disque en rotation tordu.

Pas d'espace-temps absolu donc.
Cordialement,
Zefram

[Zefram Cochrane]

Là oui, et c'est même la toute première chose que l'on voit en relativité (parfois implicitement, ce que je trouve dommage).

Deux événements avec même lieu et même instant = UN événement.

La "coïncidence est absolue". C'est même la seule chose qui le soit avec certitude (*). Mais il ne faut surtout pas en tirer des conclusions sur la nature du temps, de l'espace ou de leurs propriétés etc....

(*) En fait, c'est un postulat dont j'ai #@!-= oublié le nom. Il dit en somme que nous vivons tous dans le même monde. Plus techniquement il dit qu'il y a bijection entre UN espace-temps physique et LA représentation que l'on en fait.

Jean Hladik précise que pour une trajectoire ST de genre temps, il n'existe aucun référentiel pour lequel les événements aux extrémités de cette trajectoires sont simultanés.

[Deedee81]

C'est trés rassurant de savoir que nous vivons absolument dans le "même"monde...

Le plus bizarre c'est qu'on ne peut le vérifier expérimentalement. C'est une position philosophique. Mais on est bien obliger de choisir cette position en science. Sinon on ne sait plus rien faire.

Jean Hladik précise que pour une trajectoire ST de genre temps, il n'existe aucun référentiel pour lequel les événements aux extrémités de cette trajectoires sont simultanés.

C'est une situation différente. Mais c'est vrai.

En RR et en RG ça garantit la causalité.

En RG cela garantit aussi de pouvoir feuilleter l'espace-temps (problème central du calcul des variations) ou de considérer les équations de la RG comme hyperboliques (problème de Cauchy bien posé).

[invite6f9dc52a]

C'est trés rassurant de savoir que nous vivons absolument dans le "même"monde...

Même référentiel galiléen ?

Coïncidence

Deux événements sont dits coïncidants si leurs coordonnées spatio-temporelles exprimées dans le même référentiel sont identiques. Deux événements coïncidants dans un référentiel sont aussi coïncidants dans tout autre référentiel.
On peut ainsi dire qu'un choc entre deux particules examiné dans un référentiel donné est aussi un choc dans tout autre référentiel galiléen. C'est aussi ce qui permet de préciser les quatre coordonnées d'espace-temps d'un événement dans un référentiel : il y a coïncidence entre l'événement et la borne-horloge dont on lira les indications.

[Amanuensis]

Deux événements avec même lieu et même instant = UN événement.

La difficulté conceptuelle vient de l'utilisation dans la définition de "même lieu et même instant", qui demande une précédence logique des notions de "lieu" et de "instant" par rapport à la notion d'événement.

Il faut arriver à comprendre la notion d'événement indépendamment de toute idée de "lieu" et "instant". Et utiliser une construction conceptuelle telle que "lieu" et "instant" sont définis après le concept d'événement. Et là on se rend compte de la difficulté, et en fait de l'impossibilité, de définir un "lieu" ou un "instant" autrement qu'en impliquant des choix arbitraires.

Malheureusement, dans les premières choses "qu'on voit en relativité" il y a quasiment toujours lieu et instant...

Par ailleurs, il y a une hypothèse forte rarement explicitée, et difficile à mettre en postulat clair, est que la topologie du continuum des événements est séparée (Hausdorff). Cela fait partie de la définition d'une variété topologique, et est donc impliqué quand on modélise le continuum par une variété topologique.

On pourrait imaginer un continuum non Hausdorff, avec des paires (ou plus) d'événements distincts mais non séparés topologiquement. Alors, selon la manière de définir "lieu" et "instant", ils pourraient être "au même lieu et même instant" tout en étant distincts. Et ce indépendamment des observateurs, ou de la notion de "vivre dans le même monde".

[Amanuensis]

En RR et en RG ça garantit la causalité.

En RR à quel sens? Si c'est l'espace-temps de Minkowski, la structure causale est contrainte, pas de choix, rien à garantir. Si c'est solution plate (tenseur de courbure partout nul) aux équations de champ, il y aurait des solutions non globalement hyperboliques?

[invitea4732f50]

Le plus bizarre c'est qu'on ne peut le vérifier expérimentalement. C'est une position philosophique. Mais on est bien obliger de choisir cette position en science. Sinon on ne sait plus rien faire.

Cela me semble un peu plus qu'une position philosophique, car la RG permet en quelque sorte d'objectiver la relativité du temps liée au référentiel. Par ailleurs elle se fonde sur un fait objectif, absolu, universel et vérifiable dans tous les référentiels : La vitesse de la lumière dont elle tire toutes les conséquences. Non ?

Cordialement

[Deedee81]

Salut,

Effectivement, il semble assez difficile d'expliquer "from scratch", sans parler de lieu et d'instant. C'est une bonne remarque. Je ne sais pas trop comment l'éviter (même hors vulgarisation).

Par ailleurs, il y a une hypothèse forte rarement explicitée, et difficile à mettre en postulat clair, est que la topologie du continuum des événements est séparée (Hausdorff). Cela fait partie de la définition d'une variété topologique, et est donc impliqué quand on modélise le continuum par une variété topologique.
On pourrait imaginer un continuum non Hausdorff, avec des paires (ou plus) d'événements distincts mais non séparés topologiquement. Alors, selon la manière de définir "lieu" et "instant", ils pourraient être "au même lieu et même instant" tout en étant distincts. Et ce indépendamment des observateurs, ou de la notion de "vivre dans le même monde".

Amha c'est rarement explicité car c'est fort technique.
Mais c'est aussi parfaitement exact.

Lorsque l'espace de Hilbert n'est pas de Hausdorff, par exemple, cela pose problème. On a le cas en gravité quantique à boucles, l'espace de Hilbert cinématique n'est pas de Hausdorff. Par contre, une fois les contraintes appliquées (contrainte de Gauss et surtout difféomorphisme) l'espace quotient est séparable.

En RR à quel sens? Si c'est l'espace-temps de Minkowski, la structure causale est contrainte, pas de choix, rien à garantir. Si c'est solution plate (tenseur de courbure partout nul) aux équations de champ, il y aurait des solutions non globalement hyperboliques?

Oui, bien entendu. Dans l'espace-temps de Minkowski, la propriété signalée par Zefram (présentée aussi dans le livre d'Ougarov, et certainement dans presque tous les bouquins) est une conséquence de la géométrie de Minkowski. Elle ne garantit donc pas plus la causalité qu'elle ne l'est déjà

Cela me semble un peu plus qu'une position philosophique, car la RG permet en quelque sorte d'objectiver la relativité du temps liée au référentiel. Par ailleurs elle se fonde sur un fait objectif, absolu, universel et vérifiable dans tous les référentiels : La vitesse de la lumière dont elle tire toutes les conséquences. Non ?

Ca reste une position philosophique. Quand j'effectue une mesure de la vitesse de la lumière et que j'obtiens le résultat X. Je constate que toi, qui me regarde, tu as vu que j'obtenais X. Mais qui me dit qu'en réalité tu n'as pas vu autre chose ? Mais que tout ce que je vois est en réalité différent de ce que toi tu vois, car nous sommes dans des univers différents ? Et ce que je constate de toi est une vision déformée de ce que tu est réellement ?

Si tu vois ce que je veux dire (la philo c'est pas mon fort, désolé si je ne suis pas clair).

C'est évidemment une position philosophique sans intérêt pratique. D'où le fait que ce postulat est automatique (je ne l'ai vu énoncé qu'une et une seule fois en RR..... et je ne sais même plus où !!!!)

[invitea4732f50]

Si tu vois ce que je veux dire (la philo c'est pas mon fort, désolé si je ne suis pas clair).

C'est évidemment une position philosophique sans intérêt pratique. D'où le fait que ce postulat est automatique (je ne l'ai vu énoncé qu'une et une seule fois en RR..... et je ne sais même plus où !!!!)

C'est sur un adepte du solipsisme trouverait de quoi se mettre sous la dent avec la Relativité !

[Amanuensis]

la RG permet en quelque sorte d'objectiver la relativité du temps liée au référentiel.

Non. Pas plus pas moins objectif qu'avant la RG, et le "temps" n'est pas "lié au référentiel".

Par ailleurs elle se fonde sur un fait objectif, absolu, universel et vérifiable dans tous les référentiels : La vitesse de la lumière dont elle tire toutes les conséquences. Non ?

Faudra un jour trouver moyen de faire comprendre que "référentiel" n'est pas un concept satisfaisant (encore moins essentiel; il est juste utile pour des calculs, et encore) en RG, et donc pour toute philosophie du temps qui cherche à être compatible avec les enseignement de la RG.

[Deedee81]

C'est sur un adepte du solipsisme trouverait de quoi se mettre sous la dent avec la Relativité !

Excellent

Note qu'on fait aussi ce postulat en physique classique, si ce n'est que je ne l'ai jamais vu posé explicitement (déjà que je ne l'ai vu qu'une fois en RR !)

[invitea4732f50]

Non. Pas plus pas moins objectif qu'avant la RG, et le "temps" n'est pas "lié au référentiel".
Faudra un jour trouver moyen de faire comprendre que "référentiel" n'est pas un concept satisfaisant (encore moins essentiel; il est juste utile pour des calculs, et encore) en RG, et donc pour toute philosophie du temps qui cherche à être compatible avec les enseignement de la RG.

Bonjour

Wiki : La relativité générale est fondée sur des concepts radicalement différents de ceux de la gravitation newtonienne. Elle énonce notamment que la gravitation n'est pas une force, mais la manifestation de la courbure de l'espace (en fait de l'espace-temps), courbure elle-même produite par la distribution de l'énergie, sous forme de masse ou d'énergie cinétique, qui diffère suivant le référentiel de l'observateur... la relativité d'Einstein qui implique en plus la constance de la vitesse de la lumière dans tous les référentiels...les mesures de longueur, d'intervalle de temps, (et de vitesse) ne sont pas les mêmes suivant le référentiel de l'observateur

que voulez-vous dire par : Le temps n'est pas lié au référentiel ? En 4D ?

Coridalement

[Amanuensis]

(...)

Pas besoin d'une preuve de plus du côté peu conceptuel du wiki francophone...

que voulez-vous dire par : Le temps n'est pas lié au référentiel ? En 4D ?

La question serait plutôt "Qu'avez-vous voulu dire en affirmant que "le temps est lié au référentiel"", non?

Et surtout, qu'est-ce qu'un "référentiel" pour vous en RG? J'imagine fort bien que ce n'est pas ce que je comprends dans ce terme dans le contexte de la RG...

[invite6754323456711]

Mais l'espace-temps absolu oui...

Demande à Loïc

durées et distances dépendent de l’observateur mais aussi de l’ énergie présente → espace-temps pas absolu
Pas de temps (simultanéite, durée, chronologie) absolu ou universel: notions locales

Patrick
PS
Un de ses autres articles de vulgarisation

[invitea4732f50]

Bonjour

Mais selon vous, 2 observateurs situés en des lieux différents, par exemple 1 sur terre et 1 sur la lune, auraient-il une représentation locale de l'espace-temps terre-lune, une métrique différente ?

L'espace-temps intégrant tout le contenu énergétique et les caractéristiques locale ne peut-il être considéré comme "absolu" au sens, non relativisé.

Cordialement

[invitea4732f50]

Dans l'état actuel des connaissances, seul l'espace-temps comme concept unifié, qui est mathématiquement un espace de Minkowski en relativité restreinte et un espace courbe quelconque en relativité générale, est invariant quel que soit le référentiel choisi, tandis que ses composantes d'espace et temps en sont des aspects qui dépendent du point de vue (référentiel).

Bonjour,

Voilà je pense avoir trouver la réponse :

L'espace-temps est "absolu" au sens où il est invariant quelque-soit le référentiel, mais toute représentation reste relative à l'observateur, puisque qu'elle dépend de son référentiel : potentiel gravitationnel, etc...

Subtil...

Cordialement,

[Zefram Cochrane]

Un éther en somme!
Si l'éther existait , cela impliquerait que tout mouvement dans l'univers serait dynamique. Ce serait la RR selon Poincaré.
Mais comme l'éther n'a jamais été observé, on a la RR selon Einstein qui décrit très bien les mouvements comobiles et implique que l'éter n'existe pas.

Comment allier les deux?

[Deedee81]

Salut,

Subtil...

Et encore. Attend de voir le mariage de la relativité générale et de la mécanique quantique. Ca cumule les difficultés d'interprétation.

[Amanuensis]

Un éther en somme!
Si l'éther existait , cela impliquerait que tout mouvement dans l'univers serait dynamique. Ce serait la RR selon Poincaré.
Mais comme l'éther n'a jamais été observé, on a la RR selon Einstein qui décrit très bien les mouvements comobiles et implique que l'éter n'existe pas.

Comment allier les deux?

Patrick faisait, me semble-t-il, allusion à l'indépendance d'arrière-plan (cf. https://en.wikipedia.org/wiki/Background_independence).

Il ne me semble pas utile d'aborder ce sujet dans cette discussion-ci, où manifestement le dialogue ne peut même pas s'établir sur les concepts les plus élémentaires du domaine.

[Deedee81]

Concernant l'absence de dialogue, c'est même le moins qu'on puisse dire.

Si le fil continue d'ailleurs à tourner en rond comme il le fait depuis un moment, il va falloir fermer. Histoire de ne pas battre le record du fil le plus long.

[invitea4732f50]

Salut,
Et encore. Attend de voir le mariage de la relativité générale et de la mécanique quantique. Ca cumule les difficultés d'interprétation.

Bonjour,

L'unité de lieu d'un évènement est compromise avec la physique quantique, dans les expériences d'intrication.
La physique quantique permet des coincidences d'évènements distants ce qui peut donner l'illusion d'une causalité rétrograde...
On perd la notion de trajectoire.

Oui cela ne doit pas être évident, un peu comme mélanger l'eau et le feu.

Cordialement,

[invitea4732f50]

Les propriétés quantiques ne pourraient pas t-elles être une conséquence directe du premier postulat de la relativité ?

Le premier postulat de la relativité dit qu'on ne peut pas mesurer une vitesse absolue dans l'espace, d'où la relativité des référentiels.

Mais ne doit-on pas considérer que pour la lumière, et les quantons, il n'y a pas de référentiels, donc pas de durée...d'où la non-localité non ?
Ainsi le temps ne s'écoule pas pour un photon, et c'est normal, puisqu'il n'y a aucun référentiel absolu.
Un référentiel est l'équivalent d'une observation. Or les expériences quantiques le suggèrent : en l'absence d'observateur, les quantons ne sont pas localisables précisément d'où les probabilités quantiques. Non ?

Cela pourrait aussi expliquer pourquoi les probabilités quantiques sont irréductibles.

Cordialement

[invitea4732f50]

La lumière est notre référentiel, mais la lumière elle-même n'a pas de référentiel.
Donc pas de point de référence, donc pas de temps, pas de localité.

[Deedee81]

[...]
Oui cela ne doit pas être évident, un peu comme mélanger l'eau et le feu.

C'est une bonne image.

Les propriétés quantiques ne pourraient pas t-elles être une conséquence directe du premier postulat de la relativité ?

Non. Certains l'on déjà pensé mais ça ne marche pas. Pour essayer de comprendre, il faut connaitre les postulats de la physique quantique.

Le principal (en fait la conséquence d'un autre plus abstrait) est le principe de superposition. Et il n'est pas du tout la conséquence des principes de la relativité. C'est tout bonnement impossible : ce sont des postulats indépendants (on peut avoir l'un avec la négation de l'autre, sans aucun problème).

La lumière est notre référentiel, mais la lumière elle-même n'a pas de référentiel.
Donc pas de point de référence, donc pas de temps, pas de localité.

Là, tu joues sur les mots (plusieurs significations différentes du mot référentiel).

[Amanuensis]

Là, tu joues sur les mots

Que là? Où trouver autre chose?

[Matmat]

La physique quantique permet des coincidences d'évènements distants ce qui peut donner l'illusion d'une causalité rétrograde...

Il faut respecter les définitions , même les votres vous ne les respectez pas ...

Si deux événement coincident alors ils ne sont pas distants par définition , et c'est vous qui l'avez énoncée en début de page 3 cette définition en plus ! .

[Deedee81]

Bon, la récréation est terminée.

Il y a déjà longtemps qu'il aurait fallu fermer ce fil qui ressemble à une pièce d'Eugène Ionesco (que j'aime beaucoup mais qui n'était pas physicien).

Merci pour ces derniers commentaires. Matmat, en particulier, bien vu.

Ouroboros, essaie de faire un effort dans tes réflexions. Ca part dans tous les sens ce qui te conduit à de grosses fautes de logiques.

Merci,