Experience sur la relativité

[invite8223754f]

Bonjour à tous et à toutes,

J'aurais souhaité concevoir un système créant et permétant de mesurer un "décalage temporel" entre 2 horloges, à la base synchronisées.
Pour cela, j'avais pensé fabriquer 2 compteurs identiques, parfaitement synchronisés (à la nanoseconde près si possible) et indépendant l'un de l'autre.
Le premier aurait été placé dans une "centrifugeuse" tandis que l'autre serait resté au "sol".
Le premier compteur, en rotation, acquière une certaine vitesse (plus ou moins élevée).

J'aurais donc voulu savoir si, lors d'un mouvement de rotation, la formule des dilatations des durées reste la même et si il y a d'autres facteurs à prendre en compte.

Merci de vos futures réponses.

Aurélien.
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[invite88ef51f0]

Salut,
Comment comptes-tu avoir la précision nécessaire ?
Sans horloge atomique, je suis très sceptique.

[invite8223754f]

Bonsoir,

Effectivement je me suis demandé comment obtenir une telle précision. J'ai donc posé ma question sur le forum électronique et ils m'ont répondu que le problème viendrait plus du coté mécanique que du coté électronique de l'experience (c'est pourquoi je pose la quetion ici ^^)
Initialement j'avais donc demandé si il était possible pour un micro-controleur de "compter jusque 1 million" en une seconde. Apparement oui, car un PIC doté d'un quartz à 4MHz effectue 1 million d'opérations par secondes. (en augmentant la valeur du quartz, une telle mesure devient possible)

Le problème viendrait maintenant du coté mécanique et physique de l'expérience.
En effet, lors d'un mouvement de rotation, je ne sais pas si la formule 1/Sqrt[1-(v^2/c^2)] reste valable.
De plus, pour avoir un "décalage" mesurable entre les 2 "horloges" , une grande vitesse est nécessaire, engendrant de grandes forces.
Le problème est que je ne vois pas comment calculer la force de "traction" qui s'éxerce au bout de la tige en rotation, ni si le micro-controleur pourra survivre à une telle vitesse.(accélération normale très grande donc grande force au bout de la tige)

Pour mes calculs, j'etait parti d'un moteur d'aéromodélisme tournant à 280000 tr/min et d'une tige mesurant 32cm de long (ou 16cm si les forces étaient trop grandes) provoquant un "décalage" une microseconde entre les 2 "horloges" et cela au bout de 10 jours pour une tige de 16 cm et 3 jours sinon.(toujours dans le cas où la dilatation des durées reste valable en rotation).

J'esspère avoir été clair.
Merci

Aurélien

[invite88ef51f0]

La vitesse de ton horloge est une chose, mais la précision en est une autre. Ce n'est pas parce que ton horloge est capable de compter à peu près toutes les nanosecondes qu'au bout de quelques jours tu n'auras pas une déviation de plusieurs microsecondes...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8223754f]

Certe oui, je ne sais pas si la précision est suffisante (mais j'aimerais bien le savoir ^^ )
Mais je ne pense pas que ce soit un problème puisque le principe de l'experience repose sur 2 horloges identiques.
Donc, elles aurons chacune le même defaut de précision au bout d'un temps égal. On obtient donc, non plus, un décalge d'une µseconde au bout d'un certaint temps à la fin de l'experience, mais plutôt un décalage d'une "instruction machine". (je ne sais pas si ce que je dis est compréhensible)

Je ne sais pas si vous vouliez parlez de ce type de précision ou plutôt d'une précision venant du fait que le µcontroleur peut n'exécuter que 999 999 instructions par seconde et cela toutes les 5 heures par exemple. (ou tout autres retard de ce style.)

Il me semble que ce genre de renseignements est donné dans la documentation des µcontroleurs mais je n'en suis pas sur.

Merci

Aurélien

[invite88ef51f0]

Donc, elles aurons chacune le même defaut de précision au bout d'un temps égal

Pas forcément. Elles auront des défauts communs et d'autres différents.

Il me semble que ce genre de renseignements est donné dans la documentation des µcontroleurs mais je n'en suis pas sur.

Sûrement. Et il faudrait vraiment regarder...

[mach3]

Donc, elles aurons chacune le même defaut de précision au bout d'un temps égal

Pas forcément. Elles auront des défauts communs et d'autres différents.

alors faisons des statistiques
plaçons 5 horloges dans la centrif, laissons en 5 immobiles et répétons plusieurs fois l'experience en intervertissant certaines horloges par exemple

m@ch3

[invitec913303f]

Bonjour, alors bon je ne suis pas un expert dans la rr pour le moment mais esque l'on peut appliquer les transpho de lorentz pour un objet ayant une vitesse circulaire? A mon sens oui mais uniquement au prix de quelque bidouilles non?, genre dérivé à l'instant T de la vitesse angulaire hen?
merci bien

[mach3]

je m'y connais peu, mais il me semble que l'exemple du mouvement circulaire uniforme invite à introduire la relativité générale : en effet, a cause de la contraction des longueurs, le mobile de la centrif va parcourir une distance plus grande que le perimetre du cercle, or un cercle pour lequel p>2r ca implique un espace courbe (hyperbolique dans ce cas je crois). Du coup on peut deja faire le lien entre courbure de l'espace et gravitation (force centrifuge dans notre cas...). donc je dirais résolution en RG à vue de nez

m@ch3

[invitee05ef70d]

Bonjour,

Une chose est sure, c'est que tu ne pourras jamais synchronisé deux horloges indépendantes l'une de l'autre pour la simple et unique raison que les lois quantiques t'en empéchent+les lois de la relativité restreinte aussi. Il existe toujours une incertitude entre deux horloges atomiques aussi. Les précisions que tu demandes sont pharamineusement pointues et pour synchroniser deux horloges atomiques aussi précises de 1ns l'une de l'autre, il faut absolument refroidir afin d'avoir un état cohérent entre les deux horloges. De plus, une horloge atomique n'est pas faite pour synchroniser toutes les montres du monde mais surtout pour mesurer la seconde avec une grande précision. En ce qui concerne ton expérience de "pensée" si je puis dire, il faut tenir compte de la théorie de la relativité générale pour mesurer la dilatation du temps et non la théorie de la relativité restreinte applicable aux systèmes en mouvement rectiligne uniforme.

[invite8223754f]

Oui, cela pourait être une bonne idée.
Mais il faudrais dans ce cas calculer des facteurs de probabilité en fonction des précisions et peut-être aussi des résultats obtenus.

D'autre part, une centrifugeuse de 16 cm de rayon, tournant à 28000 tr/min à une vitesse de 466 m/s au bout de sa tige. Donc le (ou les) chronomètre(s) subiront une très grande pression. (de 138350 g je crois)

Je me demande donc si un µcontroleur peut supporter une telle pression et si la tige de la centrifugeuse le pouvais aussi!

Merci

Aurélien