Temps et relativité

[aurelien21]

Hello,
il me semble avoir bien compris la relativité du temps et son application concrète avec la recalibration périodique des satellites gps par exemple.Pourtant il y a un petit exercice de gymnastique mentale qui me chagrine :
partons du postulat suivant :
-on a trouvé un moyen de se déplacer à une vitesse très proche de c, et on va dire de façon quasi instantanée (sans accélération).
-on a trouvé un truc intéressant à aller voir sur alpha du centaure, donc un voyage qu'on va arrondir à 4 années lumière.

Donc, sur terre, on s'attends à un voyage allé retour de 8 ans, le vaisseau part le 24/04/21 et reviendra le 24/04/2029, date terrestre.
Les gus dans le vaisseau, dans leur temps à eux, sur leurs montres/calendrier numérique, même leur biologie, doivent avoir aussi un compte de 8 ans.
Mais alors ou est-ce que ça cloche?
Dans 8 ans, sur terre, quand le vaisseau revient, quel "age terrestre" doivent avoir les gus qui reviennent? Normalement ils ne devraient pas a voir pris une ride, alors que les gus après leurs 8 ans "age vaisseau" devraient revenir sur une terre qui a pris des milliers d'années.
D'ou vient mon erreur?
Est-ce à cause de la vitesse proche de c, ce qui ferait qu'en fait, vu de la terre, si on s'attend intuitivement à un voyage de 8 ans, dans les faits on ne verrait jamais le vaisseau atteindre sa cible?
Mais alors dans ce cas comment évolue "l'effet relatif"? Est ce qu'à une vitesse de c/2 on verrait un retour du vaisseau en 16 ans avec des voyageurs qui auraient vieillis de 16 ans? c/4? c/8?......C'est bizarre, car finalement cela reviendrait à dire que pour voir un vaisseau revenir plus vite, il faudrait qu'il se déplace moins vite
Donc je vous redemande, ou est'ce que je me goure?
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[phys4]

Bonjour,
Il y a quelques petites erreurs dans votre approche :

Donc, sur terre, on s'attends à un voyage allé retour de 8 ans, le vaisseau part le 24/04/21 et reviendra le 24/04/2029, date terrestre.
Les gus dans le vaisseau, dans leur temps à eux, sur leurs montres/calendrier numérique, même leur biologie, doivent avoir aussi un compte de 8 ans.

Ici, cela ne va plus, les montres et la biologie des passagers seront en accord entre eux, mais avec un temp très petit, beaucoup moins que 4 ans, car ils se sont déplacés dans un espace qu'ils voient contracté.
Alors ils auront très peu vieilli à leur retour, et retrouverons des personnes qui auront pris 8 ans de plus.

Est-ce à cause de la vitesse proche de c, ce qui ferait qu'en fait, vu de la terre, si on s'attend intuitivement à un voyage de 8 ans, dans les faits on ne verrait jamais le vaisseau atteindre sa cible?

Les terriens verront le vaisseau atteindre sa cible après 8 ans, le temps que l'information leur revienne, puis verront le vaisseau revenir quelques semaines plus tard, seulement, avec des personnes qui auront vieilli que quelques semaines.

Mais alors dans ce cas comment évolue "l'effet relatif"? Est ce qu'à une vitesse de c/2 on verrait un retour du vaisseau en 16 ans avec des voyageurs qui auraient vieillis de 16 ans? c/4? c/8?......C'est bizarre, car finalement cela reviendrait à dire que pour voir un vaisseau revenir plus vite, il faudrait qu'il se déplace moins vite

Pour une vitesse plus modérée telle que c/2, cela fera 16 ans d'aller-retour pour les terriens, et 13,8 ans pour les passagers, vous appliquez simplement le facteur de Lorentz
Le vaisseau ne revient pas plus vite, puisqu'il demande 16 ans au lieu de 8 !

[aurelien21]

Aaaaaaah ok, donc en fait j'avais bien compris que sauf que je me suis laissé induire en erreur par la science fiction ou la vulgarisation rapide (aussi/surtout fainéantise de ma part de chercher le calcul adéquat) en pensant que le décalage d'age pour un tel voyage serait des centaines d'années.
Alors oui, en rapport avec la première partie de votre réponse, je me suis emmêlé les pinceaux en disant que pour les voyageurs, dans leur référentiel, leurs instruments indiqueraient aussi 4 ans, alors qu'en fait, s'ils ne connaissaient pas cette propriété, c'est eux qui seraient étonnés, en lisant leurs instruments, d'arriver à alpha du centaure bien avant les 4 ans "prévus".J'ai bon?

[phys4]

OK, leur temps, ainsi que celui de tous les instruments du bord est réduit du facteur de Lorentz déjà cité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[aurelien21]

Très bien, merci!

[Mickey-l.ange]

Dans 8 ans, sur terre, quand le vaisseau revient, quel "age terrestre" doivent avoir les gus qui reviennent? Normalement ils ne devraient pas a voir pris une ride, alors que les gus après leurs 8 ans "age vaisseau" devraient revenir sur une terre qui a pris des milliers d'années.

Bonjour,

Je ne comprends pas bien votre formulation.
Dans la même phrase, vous dites à la fois "Dans 8 ans, sur terre, quand le vaisseau revient" et "devraient revenir sur une terre qui a pris des milliers d'années".

[phys4]

C'est une bonne question : je pense que provient d'anciennes revues de vulgarisation.
Je me souviens que les meilleurs journalistes scientifiques, il y a 60 ans, ne comprenaient rien à la relativité, certains pensaient que cela faisait perdre un temps fou pour un voyageur lointain. Par mélange, ils en déduisaient que les voyages dureraient des milliers d'années vus de la Terre.
Alors qu'en réalité c'est l'inverse, pour la Terre, le voyage dure un temps calculable sans faire appel à la relativité, et pour les voyageurs cela réduit la durée de leur voyage.
C'est ce genre d'erreur qui m'avait poussé à approfondir la question lorsque j'étais enfant.

[aurelien21]

Non non mais même moi en me relisant je ne sais plus ce que je voulais dire Comme je l'ai dit plus haut je me suis emmêlé les pinceaux entre ça et l'effet qu'on verrait si un vaisseau s'approchait d'un objet supermassif. Phys4 a déja tout bien répondu

[aurelien21]

En fait voila j'ai retrouvé ou je me suis embrouillé :
je voyais l instrumentation indiquer la même chose, l horloge sur terre indiquerait 10s, et l horloge dans le vaisseau indiquerait elle aussi 10 s, mais qu'en fait ce ne serait pas les même secondes, donc pour les terriens le voyage durerait 8 ans, et pour les voyageurs l'instrumentation indiquerait aussi 8 ans, mais pas les mêmes ans, sauf qu'a leur retour, si les deux horloges indiquent 8, ben c'est que c'est le même temps....
C'est juste qu'en fait les voyageurs vont arriver sur alpha du centaure alors que leurs instruments indiqueront 2ans (au pif) au lieu des 4 prévus et sur le coup ils se diront tien c'est bizarre on est arrivé plus tot que prévu et que bien entendu ce n'est pas l horloge qui déconne car biologiquement ils n'ont effectivement vieillis que de 2 ans. Voila

[mach3]

Un ancien post sur le sujet :

https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6720828

m@ch3