Relativité restreinte et simultanéité - Page 3
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Relativité restreinte et simultanéité



  1. #61
    invited6423c21

    Re : Relativité restreinte et simultanéité


    ------

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Le fait que les 2 rayons lumineux arrivent en même temps en M n'est donc pas une "propriété" particulière de la simultaneité, qu'elle aurait pu éventuellement ne pas avoir : c'est une définition.
    C'est tout à fait comme ça que je l'entends.


    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Ton raisonnement semble sous-entendre, si je le comprends bien : "les deux éclairs sont en soi simultanés, et quelque chose fait que l'observateur M les reçoit en même temps bien qu'il se déplace par rapport à l'éther, donc ce quelque chose doit aussi jouer de la même façon pour un autre observateur M' et il les verra aussi simultanés".

    eh bien non, justement ! "Etre simultané" n'a pas de sens en soi, M ne considère qu'ils sont simultanés QUE SI il les reçoit en même temps. Et si les rayons lumineux issus de A et B se rencontrent en M, alors ils ne peuvent pas simultanément se rencontrer en M', qui a bougé pendant le trajet.
    Eh bien si, justement ! Car je prenais soin, dans mon propos, d'indiquer que, dans le référentiel -Train-, la simultanéité des deux événements se produisant aux points A' et B' de ce référentiel (points équivalent aux points A et B du référentiel -Talus-) était apprécié par un observateur M' placé à égale distance de A' et de B'; la position de cet observateur restant invariable dans ce référentiel.

    -----

  2. #62
    GillesH38a

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Citation Envoyé par P'tit Georges Voir le message
    C'est tout à fait comme ça que je l'entends.




    Eh bien si, justement ! Car je prenais soin, dans mon propos, d'indiquer que, dans le référentiel -Train-, la simultanéité des deux événements se produisant aux points A' et B' de ce référentiel (points équivalent aux points A et B du référentiel -Talus-) était apprécié par un observateur M' placé à égale distance de A' et de B'; la position de cet observateur restant invariable dans ce référentiel.
    le problème est que quand on parle d'un "point" A, on parle en fait d'un ensemble d'evènements , d'une ligne d'univers : c'est l'ensemble des évenements (A,t) quel que soit t. Or cette notion dépend de l'observateur. Le "point" A ne coincide avec le "point" A' qu'au moment ou l'éclair tombe, mais après, les lignes d'univers se séparent, A est attaché à M et A' a M'.

    Vu par l'observateur M, il est évident que M' rencontrera le rayon issu de A (ou de A') avant celui issu de B (ou B') . L'observateur M "interprétera" ça en disant que les éclairs A et B étaient bien simultanés, mais que M' s'est rapproché de A et éloigné de B. L'observateur M' interprétera ça en disant qu'il est bien resté a égale distance de A' et B' (ce qui n'est pas contradictoire, parce que A et A' ne coincident plus ) mais que les éclairs n'etaient pas simultanés. Et les deux ont raison.

    Cdt

    Gilles

  3. #63
    invited6423c21

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    le problème est que quand on parle d'un "point" A, on parle en fait d'un ensemble d'evènements , d'une ligne d'univers : c'est l'ensemble des évenements (A,t) quel que soit t. Or cette notion dépend de l'observateur. Le "point" A ne coincide avec le "point" A' qu'au moment ou l'éclair tombe, mais après, les lignes d'univers se séparent, A est attaché à M et A' a M'.

    Vu par l'observateur M, il est évident que M' rencontrera le rayon issu de A (ou de A') avant celui issu de B (ou B') . L'observateur M "interprétera" ça en disant que les éclairs A et B étaient bien simultanés, mais que M' s'est rapproché de A et éloigné de B. L'observateur M' interprétera ça en disant qu'il est bien resté a égale distance de A' et B' (ce qui n'est pas contradictoire, parce que A et A' ne coincident plus ) mais que les éclairs n'etaient pas simultanés. Et les deux ont raison.

    Cdt

    Gilles
    Je n'arrive pas à saisir où se situe le blocage.

    Bien évidemment l'interprétation que l'observateur M fera de l'observateur M' est qu'il se sera déplacé par rapport au "Points d'univers" A et B, mais cela n'a aucune importance.
    Ce qui m'importe c'est que, d'une part le point d'univers A du référentiel -Talus- et le point d'univers A' du référen tiel -Train- correspondent, et que d'autre part les points d'univers B et B' aussi.
    Partant de cela, l'observateur M jugera de la simultanéité des événements A et B de son référentiel en percevant le signal lumineux arrivant de ces deux points au même instant.
    De même, l'observateur M' jugera de la simultanéité des événements A' et B' de son référentiel de la même façon.

    On isole l'observateur dans son propre référentiel. Il n'est plus en mouvement. Il n'a de jugement à émettre que par rapport à la simultanéité des événements A et B pour M et des événements A' et B' pour M'.

    Et l'observateur M' jugera que les événements A' et B' sont simultanés puisque son référentiel est fixe et que la lumière met le même temps pour parcourir la distance A'-M' que la distance B'-M'.

    Cordialement

  4. #64
    GillesH38a

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Citation Envoyé par P'tit Georges Voir le message
    Je n'arrive pas à saisir où se situe le blocage.

    Bien évidemment l'interprétation que l'observateur M fera de l'observateur M' est qu'il se sera déplacé par rapport au "Points d'univers" A et B, mais cela n'a aucune importance.
    Ce qui m'importe c'est que, d'une part le point d'univers A du référentiel -Talus- et le point d'univers A' du référen tiel -Train- correspondent, et que d'autre part les points d'univers B et B' aussi.
    Partant de cela, l'observateur M jugera de la simultanéité des événements A et B de son référentiel en percevant le signal lumineux arrivant de ces deux points au même instant.
    De même, l'observateur M' jugera de la simultanéité des événements A' et B' de son référentiel de la même façon.

    On isole l'observateur dans son propre référentiel. Il n'est plus en mouvement. Il n'a de jugement à émettre que par rapport à la simultanéité des événements A et B pour M et des événements A' et B' pour M'.

    Et l'observateur M' jugera que les événements A' et B' sont simultanés puisque son référentiel est fixe et que la lumière met le même temps pour parcourir la distance A'-M' que la distance B'-M'.

    Cordialement
    desolé j'avais oublié de répondre, si tu lis encore le fil .

    je ne peux que te redire la même chose : puisque l'observateur M voit que M' rencontre le rayon issu de A avant celui issu de B, alors comme l'ordre temporel est conservé, c'est que M' voit bien (dans son propre référentiel) A' avant B'. Comme il considère effectivement que la lumière a mis le même temps pour lui parvenir, et qu'il perçoit le rayon de A' avant celui de B', il décretera donc que A' a eu lieu AVANT B'.

    Imagine que les observateurs soient accompagnés d'un infinité d'horloge placées à chaque mètre sur l'axe Ox, et qu'ils aient au préalable synchronisé leurs horloges en se débrouillant par exemple pour qu'une horloge placée a une distance d soit "vue" avec l'indication t-d/c pour tenir compte du décalage du à la propagation de la lumière (exactement comme on voit la lumière des étoiles à t-d/c).

    Il y a donc maintenant une série d'horloges le long du talus, vues synchronisées par M, et une série d'horloges en mouvement attachées au train, vues synchronisées par M'. Et bien les horloges du train ne sont pas vues comme synchronisées par M. celles vers l'avant retardent, et celles vers l'arrière du train avancent. Lorsque les deux éclairs frappent le train/talus, les horloges du talus ont la même indication, mais pas celles du train. M interprete ça par le fait que les horloges en mouvement ne sont pas synchronisées, mais pour M', elles le sont , et il interprète ça en disant que les éclairs n'étaient pas simultanés (M' voit bien que les deux horloges sur le talus montrent la même indication quand elles sont frappées par les éclairs, mais pour lui elles ne sont pas synchronisées, donc ça ne prouve rien).

  5. #65
    invited6423c21

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Merci de ta réponse,
    J'avais un peu perdu le fil depuis quelques jours entre mes différentes séances de chimio.
    Il y a quand même quelque chose qui me chiffonne dans ton déroulement de pensée.

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Puisque l'observateur M voit que M' rencontre le rayon issu de A avant celui issu de B, alors comme l'ordre temporel est conservé, c'est que M' voit bien (dans son propre référentiel) A' avant B'.
    L'ordre temporel peut être conservé tant que M' ne voit pas B' avant A'; c'est à dire jusqu'à la limite où il voit au même instant le rayon issu de A' et celui issu de B'.

    Par ailleurs, tu imagines un visuel avec des horloges disposées sur le talus et dans le train.
    Très bien.

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Lorsque les deux éclairs frappent le train/talus, les horloges du talus ont la même indication, mais pas celles du train.
    C'est vrai pour l'observateur M placé sur le talus, mais si on se place du point de vue de l'observateur M'; celui-ci (par réciprocité - relativité - du mouvement) verra des indications différentes sur les horloges du talus et un synchronisme des horloges du train.
    Tu ne peux pas dire, sauf à reconnaître un référentiel au repos absolu, que le train est en mouvement et que le talus est au repos. Le mouvement du train est relatif au talus tout comme celui du talus est relatif au train.
    Ainsi donc, ayant des horloges synchronisées dans son propre référentiel, M' jugera – en utilisant les données disponibles dans son référentiel – que les éclairs qu'ils perçoit au même instant, puisqu'il est situé à égale distance de A' et de B' et que la vitesse de propagation de la lumière est indépendante de la vitesse du référentiel dans laquelle elle est observée, ont été émis simultanément en A' et B'.

    Je crois que notre différence d'interprétation tient à ceci:
    Tu conçois que les horloges du talus sont des systèmes mécaniques avec des aiguilles rigides (comme chacun de nous conceptualise une horloge). Et tu te dis, si physiquement ces aiguilles indiquent 13h45 pour l'observateur M, elles indiqueront toujours 13h45 pour l'observateur M' bien que celui-ci aura dans l'idée que les horloges placées en A et B ne sont pas synchronisées.

    Pour ma part, j'isole l'observateur dans son repère; système de coordonnées spatiales et temporelles – par définition au repos – Les horloges dont il se sert sont les horloges attachées à ce repère; elles sont au repos. Il n'a pas de jugement à émettre par rapport aux horloges en mouvement.

    Je ne sais pas si mon interprétation est valable, mais elle me semble logique.
    Reste que ce qui fait problème à la rationalité, c'est cette fameuse expérience de Michelson et les conclusions qui en sont tirées selon lesquelles la vitesse de la lumière ne se combine pas avec d'autres vitesses.

    Amicalement!

  6. #66
    invite2d588f96

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Citation Envoyé par c_icla Voir le message
    La discussion dérive vers de hautes sphères... Je vais être terre-à-terre et essayer de revenir à la question pour P'tit Georges.

    Coincoin a écrit

    Je pense que la question de P'tit Georges était "Partant de l'invariance de C, pourquoi la non-simultanéité dans l'exemple du train ?". Einstein a donné cet exemple pour illustrer les conséquences de ses postulats sur la RR. Or l'invariance de C est un pilier de la RR.

    P'tit Georges a écrit

    C'est justement ce que l'on veut démontrer : cet instant "t" existe-t-il ou pas ?

    Je vais tenter une autre explication triviale :

    - Dans le référentiel du quai, les éclairs émis partent des points A et B et se rencontrent au point M (leur centre) A------M------B.

    - Dans le référentiel du train, on retrouve exactement le même phénomène physique, sauf que les points A, B et M sont mobiles. Or, les flash de lumière qui ont été émis ont leurs centres fixes. Le point M est donc mobile par rapport aux deux sphères de lumière qui ont été produites. Si on suppose que les flash sont simultanés dans ce référentiel, ils ne pourront pas se rencontrer en M puisque M était leur centre au moment de l'émission, mais qu'il se déplace !

    Je ne suis vraiment pas convaincu que ce soit plus clair comme çà.
    Je rajouterai une page à mon site.


    Cordialement.
    Bien que cette discussion date déjà depuis quelques mois, je prends la question posée par P'tit Georges très au sérieux, et sans en modifier les termes. Il a pris la peine de retranscrire une ou sa traduction, correcte, du document d'Einstein écrit en 1916, donc bien après 1905 intitulé sur la relativité spéciale et générale (en allemand) et où, dans le chapitre intitulé la relativité de la simultanéité, il prend cet exemple (très exactement cet exemple) du train, où 2 éclairs sont émis sur le talus de la voie ferrée à égale distance d'un observateur qui regarde passer un train.
    Il faut noter qu'Einstein a, dans les chapitres précédents, bien précisé ce qu'il entendait par système de coordonnées, corps solide et simultanéité dans un système de référence. Il a bien précisé aussi que la vitesse de la lumière mettait le même temps a parcourir AM que MA etc etc.
    Einstein pose une question sans répéter tous les termes de ses prudentes prémices. Et quand il dit que l'observateur situé dans le train au milieu des deux points du train où les signaux émis sur le bord de le voie de chemin de fer ne recevra pas simultanément les éclairs émis, il fait preuve d'une malignité remarquable. En effet, il ne précise pas, je dirai même plus, il se garde bien de préciser quelles sont les origines des référentiels, ce qui fait qu'il ne présume pas si les signaux qui ont été émis simultanément pour l'observateur du talus, qui regarde passer le train sont émis au même moment, ont été émis simultanément, pour l'observateur du train.
    Pour simplifier, si les deux référentiels (train et talus de la voie ferrée) ont été synchronisés avant l'émission des éclairs, ceux-ci sont émis à des instants différents pour l'observateur du train, où qu'il soit. De ce fait l'observateur du train ne les recevra pas au même instant.
    Mais, en fait, il n'est pas possible de déterminer où est l'observateur du train avant que les signaux soient émis. Donc la synchronisation des référentiels ne peut être réalisée "en théorie" qu'au moment où les deux éclairs sont émis sur le talus, simultanément du point de vue de l'observateur du talus.
    Dans ces conditions, le top départ, l'origine des deux référentiels, est en M et M', à l'instant t=0 pour ces deux référentiels, calés sur l'observateur du talus.
    Les éclairs arriveront simultanément à chacun des observateurs, dans leur référentiel. Bien sûr. Puisque la lumière (le fameux photon) va à la même vitesse dans tous les référentiels (non accélérés) on ne peut pas ajouter une vitesse à la vitesse de la lumière. Les éclairs émis à deux endroits du talus et perçus dans le train se propageront dans le train comme sur le talus, à la vitesse de la lumière, tant que la vitesse du train est inférieure à celle de la lumière.
    Il semblerait qu'Einstein ait cherché à convaincre ses détracteurs, du genre, ben oui, voyons, c'est bien évident, le train va vers la droite, donc, forcément le milieu va vers la droite, donc il rencontrera la lumière plus tôt etc.
    Si vous consultez les ouvrages sur le sujet, les sites internet qui en parlent, vous vous apercevrez que les spécialistes évitent, on comprend pourquoi de reprendre l'exemple même donné par Einstein, ils en font un autre, presque pareil. Certains sites "sympa" le reprennent sans sourciller...
    P'tit Georges avait raison de se poser des questions. Cependant, il faut noter que dans son livre, Einstein aborde ensuite les transformations de Lorentz. Il ne reviendra pas en détail sur "son" exemple du train, tel qu'il l'a décrit pour le justifier. Il ne reparlera du train, du talus, que pour aborder la relativité générale. L'exemple était tiré par les cheveux, mais les conclusions étaient globalement justes.
    Il a oublié de préciser que si les éclairs s'allument à ces deux points du talus, c'est comme si deux briquets avaient été allumés juste en face, dans le train.
    Et que les briquets voyagent avec le train, comme le milieu de l'intervalle qui sépare les deux briquets. Mais bon, c'est un détail...
    C'est ça le génie !

  7. #67
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Bonjour,

    Le site http://www.colvir.net/prof/richard.b...ecial/relf.htm propose une représentation géométrique assez originale de la relativité restreinte.

    Patrick

  8. #68
    rom1v

    Re : Relativité restreinte et simultanéité

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    La réflexion sur la non simultanéité ou le problème du train dans un tunnel s'appuie sur la vitesse finie de la lumière et pas sur l'indépendance de celle-ci vis a vis du référentiel Galiléen.
    C'est exactement ça (oui, 2 ans après ton message, le temps est relatif )

    C'est justement la raison pour laquelle je trouvais ces exemples à droite à gauche (sans vraiment m'y intéresser) un peu bidons, car on pouvait considérer que c'était simplement dû, comme pour le son, au temps pour "percevoir" ce qui s'est passé (comme il y a 3 secondes de décalage pour entendre le tonnerre à 1 km). Or, ce n'est pas le cas, et certains exemples ne permettent pas de le comprendre.

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