transformation de Lorentz

[hterrolle]

Bonsoir,

Lorentz a trouvé une representation vectoriel pour un vecteur a 4 dimension (x,y,z,t) qui permetait de representer les aquations de maxwell (c'est se que j'ai compris).

Cette transformation a emmener Einstein a appliquer cette transformation a la mecanique suivant une sugestion de Poincaré.

Depuis cette transformation le temps et l'espace on acquis le pouvoir de se contracter tandis que la masse a acquis la possibilité d'être augmenter proportionellement a son energie cinetique.

Se qui m'interresse, c'est de comprendre le sens de ma transformation de Lorentz.

Est ce que cette transformation est :

1) un outils mathématique vectoriel ?

2) une réalite physique ?
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[invite88ef51f0]

Salut,

Lorentz a trouvé une representation vectoriel pour un vecteur a 4 dimension (x,y,z,t) qui permetait de representer les aquations de maxwell (c'est se que j'ai compris).

Non. Lorentz a trouvé une transformation des coordonnées qui ne modifiait pas les équations de Maxwell. Quand tu mélanges les coordonnées (x,y,z et t) ainsi, tu ne modifies pas les équations de Maxwell.

Einstein a montré qu'il fallait bien utiliser cette transformation quand on changeait de référentiel, et non pas celles que prévoyaient la mécanique galiléenne.

Cette transformation est un outil mathématique pour décrire une réalité physique : la contraction des longueurs, ...

[hterrolle]

Bonsoir Coincoin,

Se que coince c'est bien cette idée de contraction de la réalité. Par contre d'un point de vue purement mathematique, c'est a dire dans une representation vectoriel cela me semble necessaire.

donc ma question est :

est ce que la contraction (longueur et temps) represente quelque chose de reélle. a savoir si un objet devait être capable de voyager proche de la vitesse de la lumiére. Est ce que cette objet serait ammenner a retrecir phyquement.

je coince vraiment sur se detail et j'aimerais bien avancer.

[invitef591ed4b]

Pour toi qui observes l'objet se déplacer, il rétrécit. Mais de son point de vue, il ne rétrécit pas ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[hterrolle]

Merci Sephi pour la participation,

Mais ca on est au courant depuis les travaux sur la perspective sur lequel a travailler Léonard de vinci. Un objet eloigne semblera toujour plus petit qu'un objet proche. Dans ce cas pour toi la transforme de lorentz n'est qu'un outils de REPRESENTATION vectoriel mais pas une REALITE physique.

Se que je cherche a comprendre c'est la relation entre representation mathématique et representation physique. Et ceci afin d'eviter tout possibilité de confusion.

[obi76]

Mais ca on est au courant depuis les travaux sur la perspective sur lequel a travailler Léonard de vinci. Un objet eloigne semblera toujour plus petit qu'un objet proche. Dans ce cas pour toi la transforme de lorentz n'est qu'un outils de REPRESENTATION vectoriel mais pas une REALITE physique.

Non visiblement tu n'as pas compris ce qu'il a voulu dire. Un objet de longueur L qui se déplace par rapport à toi l'objeten question AURA une longueur inferieur à L, mais par rapport à l'objet non.

[hterrolle]

bonjour,

C'est donc bien la perception, la representation mentale et mathématique de la mesure l'objet qui nous SEMBLE retricir(inferieur a L), et non pas la réalité physique de l'objet qui est modifié. Et il me semble qu'il doit en être de même pour le temps et pour la masse.

Donc afin de corriger notre perception lointaine(distance) ou extremement courte(temps) des phénomes. la transformé de Lorentz nous permet de transformé notre perception en réalité. Lorsque l'on observe une etoile dans le ciel, elle nous parait tres petite alors quel ne l'ai pas. de même lorsque l'on observe un avoin qui arrive dans notre direction. Si cette avoin et eloigné il nous semble aller au alenti, mais lorsqu'il passe au dessus de nous nous somme surpris par sa vitesse et pars sa taille. Pour la masse maintenant, se n'est pas la masse(densité volumique) de l'objet qui augmente mais bien la quantité energétique (quantité de mouvement) de celui ci.

On est donc bien d'accord sur le fait que la transformé de Lorentz est un OUTIL mathématique comme l'a tres bien dis Coincoin dans son post.

Je cite Feyman (fin du chapitre 15-4) "nous pouvons deja predire que lorsqu'il (le meson) se deplace a 9/10 iéme de la vitesse de la lumiére, la duré APPARENTE de sa vie sera"

Comment peut on alors dire qu'un meson en mouvement vie plus longtemps qu'un meson au repos. Pour que cela soit vrai il est necessaire que soit le temps soit l'espace se soit contracter réellement et non plus mathématiquement.

J'ai bien conscience que ce concept de contraction crée chez moi et chez d'autre une certaine confusion entre réalité physique et representation mathématique. Est l'objet de ce post est de tenter de soulevé cette enbiguité.

Est ce que le temps et l'espace se contracte réellement ou non ?

[obi76]

bonjour,

C'est donc bien la perception, la representation mentale et mathématique de la mesure l'objet qui nous SEMBLE retricir(inferieur a L), et non pas la réalité physique de l'objet qui est modifié.

Pour un observateur exterieur, SI.
Pour l'objet NON.

Tiens prenons un exemple simple : tu prend un cercle dans le plan.
Tu "comprime" l'axe des Y par 2
Ce que tu va voir TOI, c'est une ellipse, si tu te met dans le plan, tu aura toujours autant de graduations pour aller du bas du disque jusqu'en hau qu'avant, vu du disque ça reste un disque.
En fait c'est le repère qui est important, si un repère se "contracte", de ton point de vue tu verra la contraction, mais du point de vue du repère, non.

[Calvert]

Oui, l'espace se contracte et le temps se contracte réellement.

Ce n'est pas une question de "perspective" comme tu l'entends.
Imagine deux barres de longueur L = 1m. Tu poses la première devant toi, immobile par rapport à toi.

La deuxième barre, par contre, se promène à 0.8 fois la vitesse de la lumière. Elle passe devant toi exactement à la place de la première barre (que tu auras préalablement enlevé...).

Alors la longueur que tu mesureras pour cette barre sera plus courte que la longueur que tu as mesuré au même endroit pour la barre immobile dans ton référentiel.

EDIT: grilled...

[obi76]

Avec ça s'il voit pas ^^

[obi76]

La perspective (objet loin = on le voit plus petit) n'a absolument rien a voir avec tout ceci.
Le meson aura une durée de vie APPARENTE différente, car comme il va vite le temps se contracte POUR LUI.
Si ça durée de vie est d'une seconde (par exemple), tu le verra peut-être pendant 2 secondes alors que pour lui 1 seule.

[hterrolle]

re,

Pour obi76 :

car comme il va vite le temps se contracte POUR LUI (le meson). Non se n'est pas le temps qui se contracte pour lui c'est l'espace qui lui semble être retreci puisqu'il va le parcourir en moins de temps.
et deuxiémement voir pendant 2 seconde ce qui n'a existé 1 qu'une seul seconde se raproche plus de l'allucination que de la réalité.

pour calvert :

je reprends ton example mais maintenant je dispose d'un appareil de mesure type laser qui est placé perpendiculairement au mouvement du metre. le laser et place en (Y=-1 et x=0) le capteur photoelectrique en (Y+1 et X =0) et la mouvement du metre se deplace dans la direction des X. Lorsque le metre depasse la position x=0 le capteur photoelectrique ne recois plus le faisceau laser, et cela pendant toute la duré du passage du metre devant le laser. le temps pendant lequel le capteur ne va pas recevoir d'information depends de la vitesse de l'objet. Se n'est pas parceque se temps de passage diminu que le metre a diminué.

Au fait calvert avec quoi tu mesure un objet passant devant toi a 0.8 c. Si c'est avec tes yeux. Je peux te dire que le metre tu ne le verra jamais passer a 0.8 c. Ton cerveau ne sera même pas capable de se le representer.

[invitef591ed4b]

Si tu fermes les yeux et ne regardes pas l'objet, sa longueur sera toujours diminuée. C'est pas une question de perspective visuelle ou autre, mais une question de propriétés physiques qui dépendent de ton référentiel et de celui de l'objet.

[hterrolle]

salut sephi,

Donc tu veux dire que les propriétées physique d'un objet depende du referentiel dans lequel ils se trouve. Donc tu veux dire par la qu'un atome va changer de propietées physique en fonction de l'endroit ou il se trouve ou en fonction de la vitesse de son deplasement par rapport a un systeme a l'arret.

Le encore il y a un petit example interressant a mediter. Tu accelere un electron a 0.5 c. ensuite tu relenti cette elctron a 1m seconde. Est ce que tu pense que les propriétée de cette electron ont changé. A t'il perdu de son volume, de sa masse, ou de se charge. Si tu lance une sphere dans l'espace (aucun frotement) a grande vitesse. Pense que cela va tranforme cette sphere quelque chose d'autre qu'une sphere ?

[invitef591ed4b]

Certaines propriétés dépendent des mouvements relatifs, pas toutes. Les dimensions spatiales font partie de ce qui dépend des mouvements relatifs, mais à partir de là faut pas partir dans l'extrême en demandant si Jean-Jacques se transforme en Anne-Marie selon le référentiel XD

Sinon une sphère qui bouge par rapport à toi t'apparaîtra non comme une sphère, mais une sphère étirée (de façon assez curieuse d'ailleurs, il y a des animations qui montrent ça ...).

[yahou]

Donc tu veux dire que les propriétées physique d'un objet depende du referentiel dans lequel ils se trouve. Donc tu veux dire par la qu'un atome va changer de propietées physique en fonction de l'endroit ou il se trouve ou en fonction de la vitesse de son deplasement par rapport a un systeme a l'arret.

Certaines propriétés physiques changent, oui. Mais pas en fonction de sa position ou de sa vitesse par rapport à un système à l'arrêt (d'ailleurs c'est quoi un système à l'arrêt ?). En fonction de sa vitesse par rapport à l'observateur qui effectue la mesure.

Le encore il y a un petit example interressant a mediter. Tu accelere un electron a 0.5 c. ensuite tu relenti cette elctron a 1m seconde. Est ce que tu pense que les propriétée de cette electron ont changé. A t'il perdu de son volume, de sa masse, ou de se charge.

Certaines propriétés, oui. Son énergie et sa quantité de mouvement, par exemple. En revanche la masse est un invariant. La charge aussi. Le volume dépend en général du référentiel, mais pas pour un électron, car son volume est nul.

[invite5456133e]

Lorentz a trouvé une transformation des coordonnées qui ne modifiait pas les équations de Maxwell.

Les coordonnées utilisées dans la transformation de Lorentz sont les coordonnées de la trajectoire des particules (x'=x+vt), c'est à dire les coordonnées de Lagrange. Or avec les coordonnées de Lagrange on obtient les dérivées totales mais jamais les coordonnées partielles d'une variable. Malheureusement les équations de Maxwell sont définies avec les dérivées partielles des champs. Les équations de Maxwell ne sont donc pas invariantes dans une transformation de Lorentz.
Désolé!

Rik

[invitedbd9bdc3]

Les équations de Maxwell ne sont donc pas invariantes dans une transformation de Lorentz.
Désolé!

Il y en a qui ne se gene pas pour dire n'importe quoi d'un ton condescendant...
Regarde la notation covariante du champs electromagnetique pour voir si il est pas invariant de lorentz

[obi76]

Pour obi76 :

car comme il va vite le temps se contracte POUR LUI (le meson). Non se n'est pas le temps qui se contracte pour lui c'est l'espace qui lui semble être retreci puisqu'il va le parcourir en moins de temps.
et deuxiémement voir pendant 2 seconde ce qui n'a existé 1 qu'une seul seconde se raproche plus de l'allucination que de la réalité.

en ordre de grandeur, j'ai bien dis à titre d'exemple. Je ne connais ni la durée de vie ni la vitesse d'un meson. Visiblement le concept lui echappe, si on commence à se lancer dans des demonstrations à n'en plus finir, ça servirra à rien tant qu'il n'a pas saisi la manière de voir les choses...

[hterrolle]

Salut obi76,

Maintenant il y a une maniére particuliére de voir les choses ? Ce qui implique qu'il y en aient differente puisque ont voie les choses en fonction de son referenciel.

Par contre si maintenant le referenciel mathematique est egale au referenciel physique. J'ai du loupé un episode.

Le seul referentiel que je connaisse et l'experimentation le reste, les théorie mathématique ne sont que des supositions qui attendent d'être confirmé.

[invitedbd9bdc3]

Pour cette histoire de meson:

Si par exemple un meson a une durée de vie de 6ms au repos, et qu'on en observe un qui va a 0.8c.
Dans son referentiel, le meson est par definition au repos, sa durée de vie est de 6ms.
Par contre, dans le referentiel du labo, le meson va à 0.8c, donc le temps de vie que l'on va mesurer est de 10ms.
Ca durée de vie, dans NOTRE referentiel est plus long, mais dans le sien, rien a changé.

[hterrolle]

mais on ne peux pas avoir deux referentiel de temps. Le temps ne va pas plus vite ou moins vite. Se qui est ralatif c'est l'impression de vitesse et de distance mais pas de temps. Sinon la vitesse de la lumiére ne peux plus être defini precisément si le temps retreci la lumiére doit aller plus vite et si le temps augmente elle doit aller moins vite. Afin quelque ne puisse parcourir que 300000KM.s ni plus ni moins.

[invitedbd9bdc3]

Mais on vient de te dire que SI, le temps passe plus ou moins vite en fonction du referentiel!!!
C'est tout, pas besoin de batailler, c'est pas une histoire d'impression ou de d'halluciniation (d'ailleurs, comment t'arrives a faire halluciner un meson?)...
La theorie le predit, l'experience est confirme donc jusqu'à une VRAIE preuve du contraire, le temps passs plus ou moins vite!

[hterrolle]

pour ton histoire de meson provenant des couche atmospherique. Rien ne dis que se meson n'as pas eté créer a 600 metre du laboratoire. Rien ne prouve que se meson a parcouru 10 km. Pour prouver cela il faut detecter se meson a 10 km l'altitude est le suivre jusqu'au laboratoire. Tout le reste ca ne correspnd pas a une preuve.

Par contre si tu me dis que tu viens de créer un meson et que tu le fou dans un accelerateur et qu'il survi plus de 6ms. La je veux bien te croire mais sinon. Je suis desolé mais je suis trop cartesion pour cela.

[obi76]

Pour cette histoire de meson:

Si par exemple un meson a une durée de vie de 6ms au repos, et qu'on en observe un qui va a 0.8c.
Dans son referentiel, le meson est par definition au repos, sa durée de vie est de 6ms.
Par contre, dans le referentiel du labo, le meson va à 0.8c, donc le temps de vie que l'on va mesurer est de 10ms.
Ca durée de vie, dans NOTRE referentiel est plus long, mais dans le sien, rien a changé.

C'est ce que j'ai dis mais c'est pas grave...

[obi76]

pour ton histoire de meson provenant des couche atmospherique. Rien ne dis que se meson n'as pas eté créer a 600 metre du laboratoire. Rien ne prouve que se meson a parcouru 10 km. Pour prouver cela il faut detecter se meson a 10 km l'altitude est le suivre jusqu'au laboratoire. Tout le reste ca ne correspnd pas a une preuve.

Par contre si tu me dis que tu viens de créer un meson et que tu le fou dans un accelerateur et qu'il survi plus de 6ms. La je veux bien te croire mais sinon. Je suis desolé mais je suis trop cartesion pour cela.

Bon écoute, que cela corresponde à un preuve ou pas, la théorie de la relativité a été démontrée et vérifiée (renseigne toi sur les horloge des sattellites GPS) pas mal de fois. Ta vision des chose est FAUSSE, ce n'est ni de la perspective, ni des impressions, ni un problème d'instrument de labo mais bien une THEORIE qui a fait ses preuves jusqu'alors.

[invite88ef51f0]

Par contre si tu me dis que tu viens de créer un meson et que tu le fou dans un accelerateur et qu'il survi plus de 6ms. La je veux bien te croire mais sinon. Je suis desolé mais je suis trop cartesion pour cela.

C'est le cas. On crée tous les jours des mésons et d'autres particules dans les observateurs et on observe que leur durée de vie est allongée lorsqu'ils vont très vite. Et ça colle parfaitement avec les prédictions de la relativité générale.

[mbochud]

Bonjour,
"Bruno Rossi et David B.Hall de l'Université de Chicago ont réalisé la première expérience en 1941 Ils ont mesuré le flux des muons au sommet du Mont Washington aux Etats-Unis, à environ 2000 m d'altitude ainsi qu'à la base de la montagne. En considérant une demi-vie de 1.56 microsecondes, ils ont observé qu'il y avait 1.4 fois plus de muons au sommet du Mont Washington que dans la vallée alors que les lois classiques prédisent qu'il devrait y en avoir 22.3 fois plus en altitude. "

http://www.astrosurf.com/luxorion/re...reinte-ex4.htm

[hterrolle]

Lors durée de vie est allongé, certes. Mais de la a dire que le temps et les distance retrecicent parce que la duré de vie d'un meson augmente. Cela fait un peux beaucoup d'amalgames.

Cela veux dire que lorsque la terre accelere notre duré de vie augmente et que sa taille diminue. et inversement lorsaue la terre ralenti notre duré de vie diminue est la taille de la terre augmente. Donc si ont fait une mesure au moi de juin et au mois de decembre. Ont risque d'avoir des surprises.

Donc si j'ai bien compris le voyage dans le temps pour vous c'est une chose certainement possible.

[obi76]

Bien sur que non, le temps ne peut qu'avancer, il est irreversible (enfin jusqu'alors lol). Même sil peut avancer moins vite (voir le paradoxe des jumeaux), il ne pourra qu'avancer.