Incompréhension de symétrie en RR/RG

[invite7fb56a46]

Bonjour,

En lisant une explication du paradoxe des jumeaux je me suis poser une question. Il est dit que l'on pourrait croire que la situation des deux jumeaux est symétrique car si l'un va à une vitesse proche de c pour le référentiel de l'autre, c'est réciproque. Apres il est dit que la situation n'est pas symétrique à cause des accélérations, mais ce point n'a pas d'importance ici.

Ce qui me tracasse, c'est que si l'on prend un objet qui se déplace à la vitesse de la lumière (c) dans notre référentiel on devrait se déplace à c dans le sien. Oui mais lorsque l'on de déplace à la vitesse de lumière dans un référentiel on se déplace à c dans tous les référentiels, enfin je crois. Est ce n'est pas le cas pour nous. La situation ne pourrait donc pas être symétrique.

Je sais que c'est faux mais je ne vois pas en quoi. J'espère que j'ai fait comprendre où je voulais en venir. Eclairez moi SVP

PS : j’ai eu du mal à chercher dans les fils vu le grand nombre de discussion à propos de la RR/RG et de la symétrie ou du paradoxe des jumeaux mais qui n’explique pas ce point. Je ne savais pas vraiment quel mot clé utiliser. Désolé pour l’éventuel rabâchage, et si il existe un fil explicite sur ce point précis je suis preneur.
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[invite143758ee]

Ce qui me tracasse, c'est que si l'on prend un objet qui se déplace à la vitesse de la lumière (c) dans notre référentiel on devrait se déplace à c dans le sien.

oui le problème vient du fait que tu associes à ta particule qui voyage à la vitesse c, un référentiel où la particule serait un repos!
ce qui n'est pas possible physiquement, mathématiquement ça se traduit par le fait que les transformation de lorentz ne sont pas défini pour ce genre de référentiel(il y une divergence dû au gamma).

[invite7fb56a46]

Je ne savais pas que l'on ne pouvait pas associer un référentiel au repos à un objet qui se déplace à c.
Mais dans le cas d'un objet qui se déplace à 99% de c est-ce valable aussi?

[invite143758ee]

Mais dans le cas d'un objet qui se déplace à 99% de c est-ce valable aussi?

si ,tu peux associer un référentiel, mais tu n'auras plus la symétrie à laquelle tu pensais dans ta question et il n'y a aucun problème conceptuel.

Je ne savais pas que l'on ne pouvait pas associer un référentiel au repos à un objet qui se déplace à c.

c'est exactement la base de la théorie.
La vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels (inertiels). donc, tu vois toi même que si tu as un référentiel où la particule(le photon) (auparavant à c) est maintenant à une vitesse 0, c'est que finalement,"la vitesse de la lumière n'est pas la même dans tous les référentiels" ! c'est une contradiction.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7fb56a46]

Merci d'abord pour les réponses

La vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels (inertiels). donc, tu vois toi même que si tu as un référentiel où la particule(le photon) (auparavant à c) est maintenant à une vitesse 0, c'est que finalement,"la vitesse de la lumière n'est pas la même dans tous les référentiels" ! c'est une contradiction.

Donc quand on atteint un objet est à c il est a c même dans son propre référentiel!! Moi je croyais que c'était pour tout les autres. Je ferais mieux de revoir ma copie.

si ,tu peux associer un référentiel, mais tu n'auras plus la symétrie à laquelle tu pensais dans ta question et il n'y a aucun problème conceptuel.

Euh. Donc dans le paradoxe des jumeaux la situation n'est pas symétrique même en négligeant les accélération? Ou il y a définitivement un truc qui m'échappe?

[invite7fb56a46]

Ca y est je crois que j'ai compris. C'est bon. Un peu trop tard. Pour l'un c'est l'autre qui va subir les effet, et vice versa. La seule manière de le vérifier c'est de "revenir" donc d'accélérer. C'est ça?

[BioBen]

Pour l'un c'est l'autre qui va subir les effet, et vice versa. La seule manière de le vérifier c'est de "revenir" donc d'accélérer. C'est ça?

Oui, c'est ca, la brisure de symétrie intervient quand l'un des deux subit une accélération (ou déceleration bien sûr)

a+
ben

[invite143758ee]

Donc quand on atteint un objet est à c il est a c même dans son propre référentiel!!

heu non! parce que son propre référentiel , c'est le référentiel où il serait au repos ! c'est là, la contradiction(ie: il existe un référentiel où le photon n'est pas à la vitesse c)
donc,On ne peut pas trouver de référentiel où la lumière est au repos.

[BioBen]

heu non! parce que son propre référentiel , c'est le référentiel où il serait au repos ! c'est là, la contradiction!(ie: il existe un référentiel où le photon n'est pas à la vitesse c) On ne peut pas trouver de référentiel où la lumière est au repos.

Voilà, comme te le dit dupo, il ne faut pas se poser la question "si je me mets dans le réferentiel du photon, alors..." puisque ca va en contradiction avec les postulats de la théorie que tu utilises (la vitesse de la lumière dans le vide est la même dans tous les référentiels inertiels).

a+
ben

[invite143758ee]

ce qui est faisable et plus ou moins facilement calculable, c'est de faire le calcul sur les jumeaux, avec une accélération constante du vaisseau, quand il est stoppé, il change spontanément de direction(pour simplifier les calculs), et c'est finalement qu'un problème d'intégration, et on voit que le problème est bien posé.
on peut simplifier en disant aussi que en fait le vaisseau part de la terre à une accélération constante, puis à un instant donné, il décéllère à accélaration constante, jusqu'à s'arrêter. Et vice versa pour le retour sur terre.

Pour les ceux qui ont ça à la fac, c'est un sujet type d'examen de relativité.

[invite7fb56a46]

Que ressentirait on si l'on voyageait à c-5 km.h^-1? Est que l'on pourrait courir dans le vaisseau? Il existe bien un référentiel au repos pour une telle vitesse?

[BioBen]

Que ressentirait on si l'on voyageait à c-5 km.h-1? Est que l'on pourrait courir dans le vaisseau? Il existe bien un référentiel au repos pour une telle vitesse?

Oui, bien sûr que tu peux courir dans le vaisseau. Tu peux même tirer un coup de pistolet vers l'avant, mais la balle n'ira pas plus vite que c (à cause de l'addition relativiste des vitesses)
Bah le référentiel au repos...c'est ton vaisseau ou tout autre objet allant à c-5km/h (même direction et même sens que toi bien sûr).

a+
ben

[chaverondier]

Ca y est je crois que j'ai compris. Pour l'un c'est l'autre qui va subir les effet, et vice versa. La seule manière de le vérifier c'est de "revenir" donc d'accélérer. C'est ça?

C'est presque ça (mais là je chipote un peu) la seule manière de le vérifier c'est de revenir (avec ou sans accélération).

En effet, dans un espace-temps statique hypertorique RxT^3 (autorisé par la Relativité Généralisée) après un tour de cet univers fini, les deux jumeaux de Langevin pourraient se rencontrer à nouveau sans que le jumeau qui voyage n'ait besoin de faire 1/2 tour. La question du caractère objectif du ralentissement du temps du jumeau qui voyage retombe alors dans le champ de la physique puisque ça devient observable.

C'est bien le jumeau de Langevin qui est en mouvement absolu dans RxT^3 qui vieillit le plus lentement (la RG est compatible avec la notion d'espace-temps absolu, ce n'est que localement que l'observateur est dans l'incapacité de mesurer sa vitesse absolue).

Voir à ce sujet le Paradoxe des jumeaux de Langevin dans les espaces-temps statiques de partie spatiale compacte (cf Phys. Rev. D 8, 1662–1666 (1973). The twin paradox in a flat space-time which is spatially closed on itself is considered. A global analysis leads to the conclusion that the description of the topology of this universe has imposed a preferred state of rest so that the principle of special relativity, although locally valid, is not globally applicable.
http://cornell.mirror.aps.org/abstra.../v8/i6/p1662_1 )

Bernard Chaverondier

[invite7fb56a46]

En fait bien le fait que l’on ne puisse pas donner un référentiel au repos à c qui me posait problème. Bon merci je mourrais moins bêtes

[invite143758ee]

en fait,je pense que si tu avais en tête les transformation de lorentz , tu verais que ta question est parfaitement soluble.
Un observateur extérieur ne te verras pas courrir à une vitesse supérieur à celle de la lumière.
Si ma mémoire est bonne:
v=(v'+vr)/(1+v'.vr/c^2) ,je te laisse bien définir les quantités,vr,v,v'.(demande si connais pas).
et on vois que v<c.a
avec a=(v'+vr)/(c+vr). et comme tu es d'accord avec le fait que v' est inférieur ou égale à c, alors, a<1 ! donc ,on voit que ta vitesse ne dépasse jamais c !

c'est le raisonnement qu'il faut faire. Quand tu as des questions du types celle que tu cherches, écrit les transformations, et regarde ce qui se passe, c'est instructif!

[invite7fb56a46]

Autre chose. En MQ on téléporte de l'information immédiatement, donc plus vite que la lumière (corrigez moi si je me trompe). Si un des jumeaux envoie un signal par téléportation à l'autre que se passe t'il?

[BioBen]

En MQ on téléporte de l'information immédiatement, donc plus vite que la lumière (corrigez moi si je me trompe). Si un des jumeaux envoie un signal par téléportation à l'autre que se passe t'il?

Si tu parles de l'intrication quantique (experience EPR) alors il n'y a pas transmission d'information.
Enfin je pense que Mr Chaverondier pourra mieux t'en parler que moi ....
En tout cas à l'heure actuelle, aucune experience ne viole ce postulat de la relativité (vitesse maximale de transmission d'information = c)
a+
ben

[invite143758ee]

pour la téléportation, c'est le phénomène d'intrication.
On est en mécanique, il faut changer sa vision de voir les choses, c'est l'un des enseignements de cet expérience.(EPR)

mais concernant l'informaiton quantique

En MQ on téléporte de l'information immédiatement

c'est pas vraiment ça, une expérience de téléportion nécessite deux canaux de transmission:
-le canal quantique où ton information (l'état de spin, ou polarisation,...) circule
-le canal classique où circule une information purement classique(qui elle ne dépasse pas la vitesse de la lumière).
Pour avoir une téléportation, il te faut l'information classique, le canal quantique ne fournit rien d'exploitable.

finalement, on voit que la téléportation n'est pas instantanée.

[invite7fb56a46]

Plus rationnels les physiciens pensent utiliser cette technique pour transmettre l’information dans les futurs ordinateurs "quantiques" ou pour envoyer à un correspondant la clé de cryptage des messages secrets. L’avenir de l’informatique reste passionnant

J'ai lu ça dans un dossier futura à propos de la téléportation : http://www.futura-sciences.com/compr...ssier474-3.php

Voila maintenant je sais pas si il parle de transmettre plus rapidement que c. C'était pour ça d'ailleurs le corrigez si je me trompe (je sentais que j'avançais sur des sables mouvant )

[chaverondier]

C'est le fait que l’on ne puisse pas donner un référentiel au repos à c qui me posait problème. Bon merci je mourrai moins bête

En Relativité Généralisée, on n'est plus tenu d'être systématiquement dans l'incapacité de définir les référentiels de repos où la vitesse de la lumière est isotrope. Cela facilite la compréhension physique du paradoxe de Langevin, de l'effet Sagnac et de la contraction de Lorentz.

En effet, dans l'espace-temps statique hypertorique RxT^3 (pourtant parfaitement plat géométriquement) l'isotropie de c et la réciprocité des effets de dilatation temporelle de Lorentz et de contraction des distances relatifs aux observateurs en mouvement de translation uniforme ne sont pas respectées car la topologie de cet espace-temps fait apparaître une famille de référentiels inertiels immobiles. Cela aide bien à la compréhension physique des effets de contraction de Lorentz et de dilatation temporelle de Lorentz.

Bernard Chaverondier

[BioBen]

En effet, dans l'espace-temps statique hypertorique RxT^3 (pourtant parfaitement plat géométriquement) l'isotropie de c et la réciprocité des effets de dilatation temporelle de Lorentz et de contraction des distances relatifs aux observateurs en mouvement de translation uniforme ne sont pas respectées car la topologie de cet espace-temps fait apparaître une famille de référentiels inertiels immobiles. Cela aide bien à la compréhension physique des effets de contraction de Lorentz et de dilatation temporelle de Lorentz.

Je ne suis pas qu'un "initié" aux concepts de Relativté Générale (par contre en relativité restreinte je commence à me débrouiller), mais il est vrai que le paradoxe des jumeaux de Langevin est bien plus interessant quand on l'étudie dans un espace-temps permettant au jumeau voyageur de revenir voir son jumeau sans avoir à accélérer.
En plus de faire introduire une classe de référentiels inertiels immobiles, je trouve (suis-je le seul à le "ressentir"?) que ca fait aussi apparaitre clairement une notion de "géodésique de l'espace-temps" qui permet de visualiser quel est le jumeau voyageur.

a+
ben

[invite143758ee]

j'ai commencé à lire le dossier, mais j'ai zappé quand c'est parti en live, avec la psychologie après la téléportation !
Sinon, pour mettre un frein au délire des journalistes, il faut savoir que la téléportation ne marche qu'à 1/4 des cas, dans cet ordre de grandeur, le reste du temps, on ne peut pas dire , si la téléportation a marché ou pas.
Donc, je ne prendrais personnellement jamais le risque de me téléporter !

[invitec913303f]

Mouai, je vais me contenter de renormaliser mes pensées.

[BioBen]

Je ne suis pas qu'un "initié" aux concepts de Relativté Générale

Ooops y'a un "pas" qui s'est glissé dans la phrase ...(je prends mes désirs pour des réalités )
Il faut lire "Je ne suis qu'un "initié" aux concepts de Relativté Générale"

a+
ben

[invite143758ee]

il faut savoir que la téléportation ne marche qu'à 1/4 des cas, dans cet ordre de grandeur, le reste du temps, on ne peut pas dire , si la téléportation a marché ou pas.

pour ne pas dire de bêtise, la téléportation marche à tous les coups, mais le problème, c'est l'intrication dont on ne contrôle pas tout.
c'est ce qui fait que dans la mojorité des cas, on ne peut rien dire sur la téléportation.

[invite143758ee]

Ooops y'a un "pas" qui s'est glissé dans la phrase ...(je prends mes désirs pour des réalités )
Il faut lire "Je ne suis qu'un "initié" aux concepts de Relativté Générale"

a+
ben

un bon lapsus révélateur!

[invite143758ee]

En effet, dans l'espace-temps statique hypertorique RxT^3 (pourtant parfaitement plat géométriquement) l'isotropie de c et la réciprocité des effets de dilatation temporelle de Lorentz et de contraction des distances relatifs aux observateurs en mouvement de translation uniforme ne sont pas respectées

si ces effets ne sont pas respecté, pourquoi étudier cet espace ?
dans le limites où la relativité restreinte marche(localement, l'espace temps est minkowskien, non?), l'espace-temps ne devrait il pas avoir ces propriétés localement ?

ps:comme bioben,moi pas initié à la RG !

[invite7fb56a46]

Pour approfondir ce que l'on m'a dit sur ce fil j'ai taper transformation de Lorentz sur google est en première réponse j'ai obtenu ce site http://www.glafreniere.com/lorentz.htm qui dit cela :

Il faut être conscient qu'il s'agit de considérations purement mathématiques. Les formules de Lorentz indiquent une contraction de l'espace et une dilatation du temps qui n'ont pas réellement lieu. Il faut réagir vigoureusement contre les théories relativistes qui ont fait du temps et de l'espace des objets matériels qui peuvent se dilater, se contracter et même se courber. C'est un accroc impardonnable à la géométrie d'Euclide, mais c'est surtout une insulte à notre intelligence.

!!!

[BioBen]

Salut,
je me permet de citer un message de Mr Chaverondier quand il m'avait expliqué tout ca :

Je trouve que le paradoxe de Langevin se comprend bien en considérant une light clock (deux miroirs séparés par une tige de longueur L0 entre lesquels un photon joue au ping pong en rebondissant d'un miroir à l'autre à la vitesse c). La période d'une light clock de distance L0 entre les deux miroirs vaut T0 = 2L0/c.

Quand cette light clock est mise en mouvement à la vitesse v, elle subit la contraction de Lorentz et prends la longueur L= L0(1-v^2/c^2)^(1/2). Le photon met alors un temps t1 = L/(c-v) à l'aller pour atteindre le miroir situé devant qui "cherche à s'enfuir" et un temps t2 = L/(c+v) au retour pour atteindre le miroir situé derrière qui "vient à sa rencontre" soit au total un temps d'aller retour T = t1+t2 = L/(c-v)+L/(c+v) = 2Lc/(c^2-v^2) = (2L0/c)(1-v^2/c^2)^(1/2) d'où une période T = T0(1-v^2/c^2)^(1/2) pour la light clock en mouvement à la vitesse v. La light clock bat donc effectivement moins vite quand elle est au repos dans un référentiel R en mouvement à la vitesse v.

Oui mais, le même raisonnement mené dans le référentiel R en mouvement à la vitesse v va conduire l'observateur en mouvement avec son mètre raccourci par la contraction de Lorentz, avec son horloge qui bat au ralenti du fait de la dilatation temporelle de Lorentz et avec sa méthode de synchronisation des horloges distantes qui fait retarder "les horloges situées devant" par rapport aux "horloges situées derrière" à conclure que c'est au contraire les light clock immobiles qui battent moins vite (ces calculs sont très simples. Ce sont les problèmes de train que l'on étudiait en CM2, avec juste comme complication le fait que le train se contracte quand il va un peu trop vite).

Seulement qui est l'observateur immobile et qui est l'observateur en mouvement ? En raison du caractère réciproque des effets relativistes il est impossible de le savoir. Tant que la boost-invariance (le principe de relativité du mouvement) est respectée par tous les phénomènes et par tous les moyens d’observation disponibles (ou violée de façon trop faible pour que ce soit détectable) il est tout simplement impossible de donner un sens à la notion d'immobilité. Si on considère deux observateurs qui n'accélèrent pas, chacun des deux observateurs peut alors légitimement prétendre que c'est son référentiel qui est immobile, que c'est « l’autre référentiel qui est en mouvement » et que c’est dans l'autre référentiel que les horloges battent moins vite, que les mètres sont plus courts et que la lumière va plus vite vers l'arrière que vers l'avant. Aucun fait d’observation respectueux du principe de relativité du mouvement ne peut donner raison à un jumeau de Langevin par rapport à l’autre tant qu’aucun des deux ne fait demi-tour.

Un observateur en mouvement de translation uniforme peut cependant découvrir qu'il est en mouvement uniforme s’il vit, par exemple, dans un espace-temps à topologie fantaisiste tel que l'espace-temps statique hypertorique RxT^3. En effet, dans un tel espace-temps, c'est bien le jumeau de Langevin en mouvement qui vieillit moins vite. Dans un tel espace-temps la supercherie n’a plus court car quand le jumeau voyageur a fait un tour complet dans cet univers (dont T^3, la partie spatiale, se referme sur elle-même) il est bien obligé, en regardant son frère pantouflard resté immobile, de constater que l’immobilité ne lui a pas réussi. Il a pris un sacré coup de vieux le jumeau immobile. En revanche, le jumeau voyageur, ça lui a drôlement bien réussi son tour d’univers à 87% de la vitesse de la lumière. Il a vieilli deux fois moins que son jumeau resté immobile.

Ce conflit avec la relativité restreinte (ie la possibilité de détecter le mouvement absolu dans l’hypertore T^3 en violation du principe de relativité du mouvement) n'a rien d'anormal car RxT^3, bien qu'il puisse être doté de la métrique plate de Minkowski, ne respecte cependant pas globalement les symétries de la RR. En fait, globalement, cet espace-temps ne possède que les symétries vis à vis des translations spatio-temporelles. Non seulement il ne respecte pas la globalement la boost-invariance (c.a.d. le principe de relativité du mouvement), mais il ne respecte même pas l’invariance par rotation. L’espace-temps statique Hypertorique RxT^3 permet donc de faire apparaître globalement un référentiel d'immobilité (indétectable localement car localement les symétries du groupe de Poincaré sont toutes respectées).

Voir pour plus de détails Paradoxe des jumeaux dans les espaces-temps statique de partie spatiale compacte Phys. Rev. D 8, 1662–1666 (1973)http://cornell.mirror.aps.org/abstr...D/v8/i6/p1662_1.

Bernard Chaverondier

Disponible ici :http://forums.futura-sciences.com/sh...4&page=5&pp=18 en page 5.
Je te conseille de lire les messages à partir de la page 5, c'est très instructif.
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Pour approfondir ce que l'on m'a dit sur ce fil j'ai taper transformation de Lorentz sur google est en première réponse j'ai obtenu ce site http://www.glafreniere.com/lorentz.htm qui dit cela :

Attention Riovas, ce site est sur la liste noire des sites scientifiques. Va sur un site scientfiquement fiable.

a+
ben

[invite143758ee]

dans un espace-temps à topologie fantaisiste tel que l'espace-temps statique hypertorique RxT^3.

ah, bon ok, la physique théorique fantaisiste!