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paradoxe des jumeaux



  1. #1
    hterrolle

    paradoxe des jumeaux


    ------

    bonjour,

    voila une example :

    Prenons deux jumeaux, l'un reste sur Terre et l'autre part faire un voyage dans l'espace. Le voyageur file à 260 000 km/s, faisons abstraction des temps d'accélération et de freinage. Notre jumeaux resté sur Terre patiente pendant 50 ans avant que son frère voyageur ne revienne de son périple.

    De par la contraction du temps, notre voyageur n'aura vieillit que d'environ 25 ans. Faites le calcul si vous le souhaitez :

    = 50 × 0,4978439133984 = 24,89219566992 = 24 ans, 10 mois et 21 jours.

    Notre personnage de 50 ans, resté sur Terre, retrouvera son frère jumeaux pour fêter ses 25 ans.


    Maintenant je on rejoute qu'un pricipe de sysmetrie obligatoire dans le calcul.

    notre voyaguer rejeuni en s'eloignant de son frere. Ceux qui implique que durant son retour il devrait veillir et donc revenir avec un age de 50 ans et non pas 25.

    -----

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  3. #2
    Sephi

    Re : paradoxe des jumeaux

    Déjà, sans accélération, il fait comment pour revenir ?

  4. #3
    yahou

    Re : paradoxe des jumeaux

    Le facteur de Lorentz fait intervenir la vitesse au carré, donc il ne dépend pas du signe de celle-ci, et la contraction se fait dans le même sens à l'aller et au retour.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  5. #4
    Sephi

    Re : paradoxe des jumeaux

    Il veut plutôt dire que du point de vue de l'un, c'est l'autre qui s'est déplacé, donc c'est l'autre qui doit finir plus jeune, ce qui est vrai en l'absence d'accélération (les situations sont symétriques).

    Mais pour que les 2 personnes se croisent à nouveau, il faut nécessairement des accélérations et c'est ça qui provoque le vieillissement asymétrique.

  6. #5
    Rik

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par Sephi Voir le message
    Mais pour que les 2 personnes se croisent à nouveau, il faut nécessairement des accélérations et c'est ça qui provoque le vieillissement asymétrique.
    C'est ce quon appelle le géocentrisme.
    Bien cordialement,
    Rik
    Le premier précepte était de ne recevoir jamais aucune chose pour vraie. Descartes

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Pio2001

    Re : paradoxe des jumeaux

    Bonjour,

    Je me suis posé la même question. Pour y répondre de façon complète, il suffit de se donner les trois référentiels en jeu. Le référentiel terrestre T, le référentiel A qui s'éloigne de la Terre à 260 000 km/s, et le référentiel B du voyage de retour qui va dans la direction opposée, à 260 000 km/s par rapport à la Terre.

    Le voyageur passe du référentiel T au référentiel A, puis du référentiel A au référentiel B, et enfin du référentiel B au référentiel T pour retrouver son frère.
    Faites les calculs. On s'aperçoit que les seules comparaisons pertinentes se font soit dans le même référentiel, à un temps t mesuré dans ce référentiel, soit d'un référentiel à l'autre, mais uniquement lorsque les deux personnes se croisent au même point x.

    Lorsque le voyageur s'éloigne ou se rapproche dans un référentiel différent du nôtre, il nous est impossible de dire lequel est plus jeune que l'autre, car nous n'avons pas de manière privilégiée de mesurer le temps. Il y a bien symétrie.

    Une fois nos calculs terminés, on a bien un voyageur plus jeune que l'autre. il n'y a plus symétrie.

    Où s'est produite la brisure de symétrie ?
    On s'aperçoit que le voyageur a changé trois fois de référentiel, tandis que son frère a changé zéro fois de référentiel. De là vient la différence.

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  10. #7
    PopolAuQuébec

    Re : paradoxe des jumeaux

    Il y a une analogie spatiale 3D plus simple pour visualiser la chose.

    Prenons deux jumeaux qui se déplacent tous les deux d'un point A à un point B. L'un se rend de A à B en se déplaçant sur le segment de droite AB joignant A et B. L'autre se rend d'abord à un point C pris hors de la droite AB en se déplaçant sur le segment de droite AC joignant A et C puis ensuite se rend à B en se déplaçant sur le segment de droite CB joignant C et B.

    Les deux jumeaux ne parcourent pas la même distance et pourtant ils se déplacent en tout temps sur des segments de droite pour se rendre de A à B et sont donc symétriques sous ce rapport. Ce qui distingue les deux jumeaux est le fait que l'un des deux a changé de direction en cours de route.

  11. #8
    mbochud

    Re : paradoxe des jumeaux

    Bonjour,
    (PopolAuQuébec vient de s’intercaler)

    On peut analyser la situation de 2 points de vue.
    1) du point de vue du jumeau qui reste sur la terre et observe son frère.
    2) du point de vue du jumeau voyageur qui observe son frère sur la terre .

    Le système de référence Terre est non accéléré.
    Le système de référence du voyageur est accéléré pendant la phase d’inversion (en passant de 260000km/s à -260000) et il subira alors une grande poussée bien réelle.

    L’analyse depuis le ref.1 est très simple (contraction des distances tant à l’allée qu’au retour) . Et pendant l’inversion de la vitesse ,le ralentissement que le jumeau terrestre observe diminue, s’annule et réapparaît (identique à l’aller).

    L’analyse depuis le ref.2 n’est pas symétrique à la première pendant la phase d’inversion de vitesse et l’analyse depuis un système accéléré est plus compliqué et montrera la montre du jumeau terrestre avancer plus vite.
    Les 2 analyses donneront le même résultat final et, pour ma part , je me contente de la première.

    Voir discussion récente
    http://forums.futura-sciences.com/thread46754.html

  12. #9
    hterrolle

    Re : paradoxe des jumeaux

    M'enfin la encore ce ne sont que des representations mathématiques et non des fait experimentaux.

    Les seules choses qui ont eté confirmé, c'est : la variation de la quantité de mouvement et par sysmetrie la masse et la forme des equations de maxwell. Tandis que pour le temps et l'espace c'est la representation vectoriel qui est corect et nous la rélité physique.

    Parce que si je met en mouvement un bareau en fer de 1 metre de longeur a une vitesse relativiste. Il peut se passer pas mal de chose puisqu'il va augmenter son energie. Cette augmentation peut aussi être une quantité de chaleur ce qui induirait une elongation du barreau. ou tout simplement une usure aux a une extremité se qui produirait un retrecicement.

    on ne peut pas tout melanger. Il est necessaire de garde un cadre de travail basé sur la rélité de la mesure. Donc du resultat experimental. Tout le reste n'est qu'une representation imaginative est rien de plus tant que cela n'est pas demontré par l'experience.

  13. #10
    mbochud

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    M'enfin la encore ce ne sont que des representations mathématiques et non des fait experimentaux.
    Les satellites GPS vérifient parfaitement cela. En fait ils doivent tenir compte pour la synchronisation des horloges ,des corrections de temps de la RR et de la RG.

  14. #11
    hterrolle

    Re : paradoxe des jumeaux

    Est ce qu'un astronaute qui se rend sur l'IIS avec sa montre et qui reviens sur terre va voir une difference de temps ?

  15. #12
    mbochud

    Re : paradoxe des jumeaux

    Si sa montre est une horloge atomique, oui.

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  17. #13
    hterrolle

    Re : paradoxe des jumeaux

    est si sa montre n'est pas une horloge atomique ?

  18. #14
    mbochud

    Re : paradoxe des jumeaux

    Alors sa précision n’est alors pas suffisante dans ce cas ci.

    Mais pourquoi chercher une justification en allant chercher des instruments moins précis. La logique imposerait de prouver son argument en allant chercher un instrument plus précis !

  19. #15
    Pio2001

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Tout le reste n'est qu'une representation imaginative est rien de plus tant que cela n'est pas demontré par l'experience.
    Tu... tu penses que la relativité restreinte n'a jamais été validée expérimentalement ???



    Et les accélérateurs de particules, les fortunes colossales qu'on y investit, c'est du vent ? Les machines sont bidons ? On fait croire aux gens qu'il y a des particules dedans et qu'elles sont accélérées selon les lois de la relativité restreinte ?

    Et les résultats de l'expérience de Michelson et Morley ? Ils prouvent que la Terre est immobile au centre de l'univers et que le Soleil tourne autour, alors ?

  20. #16
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Parce que si je met en mouvement un bareau en fer de 1 metre de longeur a une vitesse relativiste. Il peut se passer pas mal de chose puisqu'il va augmenter son energie. Cette augmentation peut aussi être une quantité de chaleur ce qui induirait une elongation du barreau. ou tout simplement une usure aux a une extremité se qui produirait un retrecicement.
    tu mélanges vraiment tout...

  21. #17
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    un barreau à une vitesse relativiste dans l'air (parce que je présume que pour qu'il chauffe il doit y avoir frottement, pour qu'il y ai érosion aussi), ça fait longtemps qu'il sera désintégré... Déjà qu'à 30 km/s on a du mal à faire des matériaux qui tiennent dans l'atmosphère alors à 100000.....

    Tu crois que la relativité a été observée en balançant un barreau dans l'air
    De ce que je sais un canon balistique a existé au LRBA pour voir les effets relativistes sur les projectiles, alors pour un canon qui coute aussi cher, ça me ferai mal que ça soit pour vérifier une théorie qui ne serai que du flan (surtout que les effets relativistes ont été observés là dedans).

    Je te rassure : c'était sous vide

  22. #18
    hterrolle

    Re : paradoxe des jumeaux

    Pour le paradoxe des jumeaux je dis que c'est du flan. Tout simplement. Parce que cela n'est jamais été demontré.

    Si je te met pendant des heures dans une boite qui va a 0.5 c tu crois vraiment que tu ne va pas veillir ou que tu va vivre 150 ans ?

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  24. #19
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Pour le paradoxe des jumeaux je dis que c'est du flan. Tout simplement. Parce que cela n'est jamais été demontré.

    Si je te met pendant des heures dans une boite qui va a 0.5 c tu crois vraiment que tu ne va pas veillir ou que tu va vivre 150 ans ?
    Je crois que là on a touché le fond. Si tu me met dans une boite qui va à une vitesse relativiste, je vivrai ce que je devrai vire (déjà), à la différence près que toi tu vieillirra plus vite...
    Cela a été démontré, observé et vérifié encore maintenant. Arrête de dire que c'est n'importe quoi.
    Si le paradoxe des jumeaux n'existait pas, pourrais-tu m'expliquer pourquoi les horloges embarquées à bord de s sattellites GPS se retardes de quelques microsecondes par jour (je m'attend à un truc du genre "elles sont pas précises, on a pas su le mesurer" ou "c'est l'usure créé par les rayons cosmiques sur l'oscillateur du sattellite qui l'a fait se ralentir )

  25. #20
    Pio2001

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Pour le paradoxe des jumeaux je dis que c'est du flan. Tout simplement. Parce que cela n'est jamais été demontré.
    La démonstration est refaite des milliers de fois par an par des milliers d'étudiants du monde entier.
    Donc si tu veux critiquer, tu reprends cette démonstration de A à Z, et tu nous indique où, d'après toi, il y a une erreur.

    Sinon, ce n'est pas la peine de critiquer, car pour critiquer, il faut d'abord comprendre.

  26. #21
    Garion

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Pour le paradoxe des jumeaux je dis que c'est du flan. Tout simplement. Parce que cela n'est jamais été demontré.

    Si je te met pendant des heures dans une boite qui va a 0.5 c tu crois vraiment que tu ne va pas veillir ou que tu va vivre 150 ans ?
    Tu vas vivre le même temps qu'un autre, mais le temps ne s'écoulant pas de la même manière pour chacun, tu verras l'autre vieillir plus vite.

    L'expérience à été de toutes les manières possibles et collent avec la théorie jus qu'a 12 chiffres significatifs.

    Ce n'est pas juste une théorie, c'est la réalité qu'on observe.
    On est d'ailleurs obligé de corriger quotidiennement les horloges des satellites GPS à cause du phénomène, et ça en parfait accord avec les différences que donne la théorie.

  27. #22
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Dans ma vie j'ai connu un boulet qui persistait dans son erreur, qu'on était que des abrutits alors que pendant 1 an on lui a démontré par A+B qu'il avait tort...
    Tu es le 2°.

  28. #23
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Et pour être franc, je ne pense même pas que tu puisse te permettre ne serai-ce que sous entendre que la théorie de la relativité puisse être érronée lorsque tu ne sais même pas ce qu'est un repère...

    Voilà fini pour moi

  29. #24
    hterrolle

    Re : paradoxe des jumeaux

    bonjour,

    Il est vrai que le peut tres bien être dans l'erreur. Mais même dans se cas il serait quand même important d'eviter les attitudes non respectueuse et les adjectif blessant. M'enfin le respect est aussi relatif pour certain.

    revenant on a notre sujet. Le probleme de synchronisation des satellite ou l'augmentation de durée de vie des mesons ou non veillissement d'un personne voyageant a des vitesse relativiste.

    je veux tout simplement dire que ce n'est pas parce qu'une horloge relenti et qu'un meson augmente sa duré de vie que le temps semble passé moins vite pour l'horloge et le meson. Le temps est un invariant comme la viesse de la lumiére. il ne semble don c pas possible que chaque referenteil puisse disposé d'une espacet-temps different. Chaque refenrentiel se deplace bien dans un referentiel espace-temps globale et non pas locale (a l'inverse des force gravitationel qui elle semble influencer les force dans leur espace-temps local).

    Si on ajoute de l'energie sous forme cinetique a un systeme (horloge ou meson) lorsqu'il se trouve en mouvement. Il est fort possible que se systeme ne reégisse plus comme un système au repos, c'est d'aileurs le cas. Une masse en mouvement voie son inertie augmenter il faudras fournir plus de force pour le devié (electron dans un accelerateur), mais se n'est pas le densite de l'electron qui est modifier par que sa masse augmente c'est ca capacité de travail qui a augmenter.

    En arrivé a dire que le temps et l'espace se contracte localement localement ne me semble pas tres réaliste et crée plus de confusion qu'autre chose.

    Pour moi le phenomene varie en fonctionde la vitesse donc on fonction de l'energie du systeme. C'est le systeme horloge et meson qui est modifié et non pas l'espace et le temps. Même si on la durée de vie du meson a augmenté d'une seconde en lui fournissant plus d'energie elle a de grande chance d'augmenter d'une autre seconde. Se qui voudrait dire que l'espace -temps peux se comproté localement comme un accordéon qui va se replier sur lui même en fonction des vitesse de ces phenomene interne.

    sa ne veux rien dire du tout et se n'est qu'une source de malenteudu plus que d'idiotie.

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  31. #25
    Thwarn

    Re : paradoxe des jumeaux

    Bon, faut arreter de dire n'importe quoi quand on connait pas le sujet...
    Lis (et comprends, surtout) un cours de relativité (restreinte, parceque sinon, on est pas arrivé...), et tu arreteras peut etre de raconter de aneries en nous traitant d'imbeciles...
    Ce sera ma derniere intervention, aussi bien sur ce topic que sur les autres concernant la RR

    PS: ça me fait penser à l'epoque ou tu disais n'importe quoi sur la MQ...

  32. #26
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Et tu persiste dans ton erreur... L'espace temps se déforme avec la densité LOCALE d'énergie (=> gravitation ENTRE AUTRE).

    Si tu nous crois pas lis les bouquins de vulgarisation de relativité, voire les bouquins non vulgarisés pour que tu t'apperçoive que les demonstrations sont loin d'être aussi simples que tu ne le pense, et que la théorie de la relativité n'a pour le moment (sauf du point de vue quantique) jamais été remise en question. Je ne pense pas que ce soit toi qui puisse tout boulverser parce que tu considère que c'est indéformable. C'est bien de dire que c'est indéformable mais dans ce cas je n'ai qu'une chose à dire : prouve-le, et à mon avis t'es pas arrivé étant donné qu'on a réussi à prouver le contraire...

  33. #27
    obi76

    Re : paradoxe des jumeaux

    Ce n'est pas parce que tu n'arrive pas à concevoir un concept qu'il est est faux... personnelement je le conçois très bien.

  34. #28
    b@z66

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Pour le paradoxe des jumeaux je dis que c'est du flan. Tout simplement. Parce que cela n'est jamais été demontré.

    Si je te met pendant des heures dans une boite qui va a 0.5 c tu crois vraiment que tu ne va pas veillir ou que tu va vivre 150 ans ?

    Du flan...comparaison bizarre...

    On vieillit toujours. Simplement, c'est voir si on vieillit plus ou moins vite que ce qui nous entoure qui change dans notre perception.
    La curiosité est un très beau défaut.

  35. #29
    b@z66

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Le temps est un invariant comme la viesse de la lumiére. il ne semble don c pas possible que chaque referenteil puisse disposé d'une espacet-temps different.
    D'où tu sors cette "croyance" que le temps est un invariant? Et d'abord tu entends quoi par ça? Le temps pour moi reste simplement un paramètre que l'on utilise dans des expériences faites à partir d'un certain point d'observation pour décrire des phénomènes qui se déroule au rythme d'un système physique de référence (horloge atomique par exemple, temps propre).

    Quant le point d'observation change, il n'y a au fond aucune raison pour que le temps constaté reste le même. C'est simplement notre expérience de tous les jours et le fait d'imaginer être à la place d'autres qui nous donne juste cette impression.
    Dernière modification par b@z66 ; 24/06/2007 à 14h01.
    La curiosité est un très beau défaut.

  36. #30
    Pio2001

    Re : paradoxe des jumeaux

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Le temps est un invariant comme la viesse de la lumiére.
    La vitesse de la lumière, c'est de l'espace divisé par du temps.

    L'espace, la vitesse de la lumière et le temps ne peuvent donc pas tous les trois être invariants par changement de référentiel galiléen ( = changement de l'origine des vitesses).

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