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Asymétrie Relative ?



  1. #1
    Galuel

    Asymétrie Relative ?


    ------

    Bonjour à tous,

    Dans l'expérience des deux jumeaux.

    Pourquoi quand la fusée terre atterit sur le jumeau qui est resté dans sa fusée il voit celui ci plus jeune, alors que le second voit le premier plus vieux ?

    -----

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  3. #2
    philou21

    Re : Asymétrie Relative ?

    bonjour
    L'accélération est, dans ce cas, asymétrique...

    édit :croisement avec Coincoin

    edit 2 : encore un paradoxe temporel ...

  4. #3
    Coincoin

    Re : Asymétrie Relative ?

    Bonjour,
    Le sujet a déjà été débattu à de nombreuses reprises. La clé du problème repose dans le fait que pour qu'ils se retrouvent, il faut que le premier jumeau fasse demi-tour, et soit donc soumis à une accélération. La situation des deux jumeaux n'est donc pas identique.
    Encore une victoire de Canard !

  5. #4
    PopolAuQuébec

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Dans l'expérience des deux jumeaux.

    Pourquoi quand la fusée terre atterit sur le jumeau qui est resté dans sa fusée il voit celui ci plus jeune, alors que le second voit le premier plus vieux ?
    Salut,

    Mathématiquement parlant, parce qu'entre le départ et l'arrivée, la "fusée terre" a suivi une géodésique de l'espace-temps, alors que ce n'est pas le cas pour le "jumeau dans sa fusée".

    Maintenant, à savoir ce qu'est la signification objective d'une "géodésique de l'espace-temps", c'est une autre histoire.

  6. #5
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par PopolAuQuébec Voir le message
    Salut,

    Mathématiquement parlant, parce qu'entre le départ et l'arrivée, la "fusée terre" a suivi une géodésique de l'espace-temps, alors que ce n'est pas le cas pour le "jumeau dans sa fusée".

    Maintenant, à savoir ce qu'est la signification objective d'une "géodésique de l'espace-temps", c'est une autre histoire.
    Cela n'est pas satisfaisant conceptuellement.

    Pourquoi les atomes de l'un battent plus vite que ceux de l'autre ? Quel phénomène physique permet d'expliquer ce ralentissement / accélération pulsatoire relatif ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    philou21

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Cela n'est pas satisfaisant conceptuellement.

    Pourquoi les atomes de l'un battent plus vite que ceux de l'autre ? Quel phénomène physique permet d'expliquer ce ralentissement / accélération pulsatoire relatif ?
    Le relativité générale
    (une petite centaine d'années...)

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  10. #7
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    Le relativité générale
    (une petite centaine d'années...)
    En quoi la RG montre une force qui ralentit ou accélère le temps propre d'un atome ?

  11. #8
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Atome (t) => Atome (t+delta t) ?

    ou bien

    Atome (t) = Atome (t+delta t) +- delta E(t) ?

  12. #9
    Thwarn

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Atome (t) => Atome (t+delta t) ?

    ou bien

    Atome (t) = Atome (t+delta t) +- delta E(t) ?
    Non,

    Choucroute cosmique + Einstein donne durée differente mesurée dans different referentiel...

  13. #10
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    En quoi la RG montre une force qui ralentit ou accélère le temps propre d'un atome ?
    ce n'est pas une question de force. Pour faire simple (et du coup pas très correct, mais c'est l'idée) suivre une géodésique veut dire qu'on se "déplace" uniquement dans le temps. On voit pourtant éventuellement les choses bouger autour de nous, mais ce sont elles qui bougent, pas nous. C'est le cas tant qu'on ne subit pas d'accéleration.

    Si on accélère ou ralenti (de notre propre chef et pas sous l'influence d'un astre grave, c'est à dire qu'on ressent l'accéleration) on ne suit plus une géodésique et on se déplace dans le temps et l'espace. Sachant que le déplacement global dans l'espace-temps se fait toujours à la vitesse c, le fait de se déplacer dans l'espace fait qu'on se déplace moins vite dans le temps.

    commence déjà par bien comprendre la RR avant de t'attaquer à la RG : contraction des longueurs et dilatation du temps selon la vitesse

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  14. #11
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Si on accélère ou ralenti (de notre propre chef et pas sous l'influence d'un astre grave, c'est à dire qu'on ressent l'accéleration)
    Comment est-ce possible ceci ?

  15. #12
    Garion

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    En quoi la RG montre une force qui ralentit ou accélère le temps propre d'un atome ?
    Ce n'est pas le temps propre de l'atome, c'est le temps tout court. Tout phénomène quel qu'il soit verra sa durée changer pour un observateur extérieur.
    Il ne faut pas se poser la question "quelle force change la vitesse de pulsation des atomes" mais plutôt "Pourquoi le temps devrait-il s'écouler toujours de la même manière".
    Le temps ne s'écoule tout simplement pas de la même manière pour deux observateurs en mouvement l'un par rapport à l'autre.

    C'est la base de la relativité. Mais c'est plus qu'une théorie, il y a de multiples expériences qui l'ont confirmé depuis. Par exemple les satellites GPS doivent être remis à l'heure tous les jours pour tenir compte de la différence d'écoulement du temps entre leur leur position en orbite et la terre.

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  17. #13
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    Pour ralentir ou accélerer un système, il faut qu'il puisse évacuer de la quantité de mouvement (sous forme de rayonnement ou de matière). L'ensemble système + matière ou rayonnement éjecté n'étant lui pas accéléré (le barycentre suit la géodésique).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  18. #14
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Pour ralentir ou accélerer un système, il faut qu'il puisse évacuer de la quantité de mouvement (sous forme de rayonnement ou de matière). L'ensemble système + matière ou rayonnement éjecté n'étant lui pas accéléré (le barycentre suit la géodésique).

    m@ch3
    Imaginons deux atomes identiques. L'un expulse de l'énergie de façon à accélérer, puis décéléré et revenir.

    Quel lien entre le temps propre du premier atome, et celui du deuxième en fonction de l'énergie éjectée par le deuxième au cours de son voyage ?

    Un atome plus léger donne-t-il la même mesure de temps que le même plus lourd de quelques paquets de photons bien pesés ?

  19. #15
    Rincevent

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Quel lien entre le temps propre du premier atome, et celui du deuxième en fonction de l'énergie éjectée par le deuxième au cours de son voyage ?
    ce qui importe ce n'est pas l'énergie émise mais l'accélération subie : un système peut émettre de l'énergie sans changer de vitesse s'il le fait de manière isotrope.

    Un atome plus léger donne-t-il la même mesure de temps que le même plus lourd de quelques paquets de photons bien pesés ?
    la masse de l'atome n'a rien à voir dans tout ça.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  20. #16
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    la masse de l'atome n'a rien à voir dans tout ça.
    Une horloge atomique basée sur un atome qui perd de la masse continûment et rapidement, quel genre de temps mesure-t-elle par rapport à une autre qui est basée sur un atome stable ?

  21. #17
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    Une horloge atomique basée sur un atome qui perd de la masse continûment et rapidement, quel genre de temps mesure-t-elle par rapport à une autre qui est basée sur un atome stable ?
    Je crains qu'il ne te faille réviser ce qu'est une horloge atomique

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_atomique

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  22. #18
    invite34596000666

    Re : Asymétrie Relative ?

    J'ai comme l'impression que tout ça s'explique très simplement si on considère un espace à 5D

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  24. #19
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Je crains qu'il ne te faille réviser ce qu'est une horloge atomique

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_atomique

    m@ch3
    Je crains que vous n'arriviez pas à saisir la portée de ce que je dis.

  25. #20
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    Une horloge atomique basée sur un atome qui perd de la masse continûment et rapidement, quel genre de temps mesure-t-elle par rapport à une autre qui est basée sur un atome stable ?
    j'ai mal lu ce qui précède effectivement... néanmoins il n'existe pas d'atomes qui perdent de la masse continument et rapidement, c'est une chimère

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  26. #21
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    j'ai mal lu ce qui précède effectivement... néanmoins il n'existe pas d'atomes qui perdent de la masse continument et rapidement, c'est une chimère
    C'est le principe qui est important.

    Si le temps peut s'imaginer comme continue, la mesure elle est discrète. Comment voir donc une telle expérience que celle des deux atomes ?

    Voyons l'espace où se trouvent ces deux atomes comme étant une série verticale de droites, le temps partant de bas en haut.

    Où est l'observateur ? A l'extérieur, donc en dimension N+1. L'expérience pouvant se placer sur une ligne droite, on peut la réaliser sans imaginer une cinquième dimension dans ce cas.

    On voit donc un plan vertical devant nous, avec l'expérience dans la totalité de son histoire.

    L'horloge de l'observateur permet de faire une découpe régulière de cet espace continu, afin d'en faire un film.

    On peut découper selon l'axe du temps, mais on peut choisir de découper selon n'importe quel autre axe, pourquoi se limiter au temps ? Dans un espace physique ainsi pensé pourquoi une coordonnée aurait-elle plus d'importance qu'une autre ? Il n'y a aucune raison "à priori" de découper selon l'axe vertical.

    On peut donc faire autant de films qu'on veut, dans toutes les directions du plan, proches de celles du temps, ou pourquoi pas proche de celle d'espace.

    Que voit-on ?

    Que doit-on interpréter en terme de causalité, directement en vue du film que l'on voit ?

  27. #22
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    On voit donc un plan vertical devant nous, avec l'expérience dans la totalité de son histoire.
    non, l'observateur ne verra qu'une ligne, c'est la représentation qu'il fera, si il lui vient à l'idée de représenter la position en fonction du temps qui sera dans un plan.

    On peut découper selon l'axe du temps, mais on peut choisir de découper selon n'importe quel autre axe, pourquoi se limiter au temps ?
    c'est parce que c'est le découpage pertinent : l'observateur voit les phénomènes dans son temps propre. Un autre observateur en mouvement par rapport au premier pourra effectuer un découpage différent car son temps propre est différent de celui du premier observateur.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  28. #23
    Rincevent

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    On peut découper selon l'axe du temps, mais on peut choisir de découper selon n'importe quel autre axe, pourquoi se limiter au temps ? Dans un espace physique ainsi pensé pourquoi une coordonnée aurait-elle plus d'importance qu'une autre ? Il n'y a aucune raison "à priori" de découper selon l'axe vertical.
    ce dont vous parlez (sans le savoir) se nomme un "feuilletage de l'espace-temps" (on parle aussi de "découpage 3+1" de celui-ci) et dans le cadre de la relativité générale c'est effectivement un processus qui peut se faire de n'importe quelle manière sans que cela n'influe la physique [pas besoin même d'utiliser des plans, il suffit que ce soit des variétés tridimensionnelles et que les lignes qui leur sont orthogonales soient les courbes intégrales d'un champ de vecteur partout non-nul].

    Que doit-on interpréter en terme de causalité, directement en vue du film que l'on voit ?
    les grandeurs indépendantes du système de coordonnées comme nous l'a expliqué la relativité générale... mais tout cela n'implique nullement une 5ième dimension...

    ps: si vous allez voir la partie C de cette page, vous verrez une illustration du feuilletage de l'espace de Minkowski par deux observateurs différents dans le cadre de la relativité restreinte.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  29. #24
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    les grandeurs indépendantes du système de coordonnées comme nous l'a expliqué la relativité générale... mais tout cela n'implique nullement une 5ième dimension...
    Je vous alerte sur le fait que le découpage n'a pas à être fait selon l'axe du temps. Que le découpage tel que je le conçois, se fait relativement à l'observateur qui est hors la dimension de l'expérience.

    Il n'a pas à tenir sa feuille de papier verticale. Il découpe comme il la voit, une fois faite et posée sur son bureau pour l'étudier, il n'y a pas marqué dessus "axe spatial X, axe temporel T".

    Il découpe, il fait son film, et le projette (c'est vraiment ça qui est important, la projection). Que voit-il ?

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  31. #25
    Rincevent

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Je vous alerte sur le fait que le découpage n'a pas à être fait selon l'axe du temps. Que le découpage tel que je le conçois, se fait relativement à l'observateur qui est hors la dimension de l'expérience.
    je vous alerte sur le fait que je n'ai jamais parler d'axe du temps
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  32. #26
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    je vous alerte sur le fait que je n'ai jamais parler d'axe du temps
    Ne nous éloignons pas du sujet

  33. #27
    bibicema

    Re : Asymétrie Relative ?

    bonjour, sans trop vouloir m'immiscer je dirai qu'une part de la confusion conceptuelle de départ vient peut-être du fait que l'on s'ingénie à utiliser "les jumeaux" pour apréhender un effet décrit par la relativité restreinte, alors que cette expérience met en avant des concepts abordés dans la relativité générale...

  34. #28
    Garion

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Une horloge atomique basée sur un atome qui perd de la masse continûment et rapidement, quel genre de temps mesure-t-elle par rapport à une autre qui est basée sur un atome stable ?
    Le fait que ce soit une horloge atomique, une horloge à balancier ou même un clepsydre ne change rien au problème. Ce n'est pas l'horloge qui change sa vitesse, c'est le temps qui change.
    Tu peux utiliser tous les moyens existants à ta disposion pour mesurer le temps (réaction chimique, chute d'un objet, détente d'un ressort, etc...), tu auras toujours la même variation d'écoulement du temps entre les deux référentiels.

  35. #29
    mach3

    Re : Asymétrie Relative ?

    Il n'a pas à tenir sa feuille de papier verticale. Il découpe comme il la voit, une fois faite et posée sur son bureau pour l'étudier, il n'y a pas marqué dessus "axe spatial X, axe temporel T".

    Il découpe, il fait son film, et le projette (c'est vraiment ça qui est important, la projection). Que voit-il ?
    Le fait est que découper perpendiculairement à l'axe temps correspond à notre perception. Si on choisi de découper sous un autre angle, on aura alors la perception d'un autre observateur en mouvement par rapport à nous (dont le mouvement sera totalement défini par la façon dont on effectue la découpe).

    Je ne vois pas où le problème avec la causalité. Les coupes avec un angle supérieur à 45° (si on prend un repère orthogonal x,ct en unités SI) n'ont aucun sens physique (décrit la perception d'un observateur supraluminique pour lequel le temps est un nombre complexe).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  36. #30
    Galuel

    Re : Asymétrie Relative ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Le fait est que découper perpendiculairement à l'axe temps correspond à notre perception. Si on choisi de découper sous un autre angle, on aura alors la perception d'un autre observateur en mouvement par rapport à nous (dont le mouvement sera totalement défini par la façon dont on effectue la découpe).
    C'ette approche est 100% juste en ce qui concerne la théorie en cours, et je suis entièrement d'accord dans ce cadre là.

    Mais moi je dis que c'est pas ça.

    C'est une vision d'observateur à côté du premier, qui ne bouge pas par rapport à lui, mais qui observe l'Univers de dimension N-1 avec un angle de vue différent.

    C'est donc pas tout à fait la même chose n'est-ce pas ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Je ne vois pas où le problème avec la causalité.
    Pour cause.

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