Simultanéité

[jojo17]

bonjour,
il est approximativement 10h00 quand je vous écris (1). Je sais que l'un de mes ami est en train d'écrire sur son clavier depuis la Nouvelle-Zélande (2).
Est-ce que (1) et (2) sont simultanés?
Cet exemple est surement mal choisi, alors pour être précis, pourriez-vous m'expliquer brièvement la notion de simultanéité au regard de la relativité.
Est-ce que les notions d'intervalles de genre temps et de genre espace ont un rapport avec la simultanéité, et si oui, lequel?

Merci et bonne journée.
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[invité576543]

[quote=jojo17;2060448
Est-ce que les notions d'intervalles de genre temps et de genre espace ont un rapport avec la simultanéité, et si oui, lequel?[/quote]

Oui. L'idée est la suivante : si deux événements sont séparés par un intervalle de genre temps, alors il n'existe pas d'observateur matériel pour lequel ces événements sont simultanés.

Si deux événements sont séparés par un intervalle de genre espace, alors il existe une classe d'observateurs pour lesquels ils sont simultanés. Mais il ne le sont pas pour tous les observateurs.

La simultanéité dépend donc de l'observateur, mais il y a une notion de "non-simultanéité" qui est non relative, i.e., être séparé par un espace de genre temps.

Pour ton exemple de la Nouvelle-Zélande, si vous utilisez des horloges très précises (mieux que 20 ms(1)) et synchronisées (par GPS par exemple) alors la même heure correspond à des événements "simultanés" au sens où il existe des observateurs pour lesquels ils sont simultanés. Mais tu es un tel observateur uniquement si les horloges sont parfaitement synchronisées!

Cordialement,

(1) Pourquoi 20 ms? Parce que la distance est 12800 km, soit un peu plus de 40 ms lumière...

[jojo17]

Merci Michel pour ces explications.
Une autre petite question serait de savoir si les intervalles de genres ont un rapport avec "le cône de lumière", et à quoi correspond ce dernier?

Merci de votre attention.

[invité576543]

Une autre petite question serait de savoir si les intervalles de genres ont un rapport avec "le cône de lumière", et à quoi correspond ce dernier?

Oui. Le cône de lumière pour un événement A donné (un lieu et un instant) est l'ensemble des événements B tels que AB est du genre lumière.

Plus pratique, le cône passé est ce qu'on voit de l'événement A (avec l'approximation que la lumière qui arrive a toujours voyagé à c), et le cône futur tout les lieu-instants d'on on verra l'événement A.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[jojo17]

OK. Mais excuse moi, je suis un peu difficile de la comprenette...je mélange un peu tout, quel rapport entre "un intervalle de genre lumière" et "un de genre temps"?
Est-ce que tous les intervalles de genre lumière sont aussi des intervalles de genre temps?
Comment exprimer ces différents intervalles les uns par rapport aux autres?

[invité576543]

Est-ce que tous les intervalles de genre lumière sont aussi des intervalles de genre temps?

Non. La relativité restreinte amène a distinguer trois types d'intervalles, de relations en événements.

- genre lumière : cela correspond au trajet d'un photon, d'une particule de masse nulle, cela correspond à la vitesse de la lumière

- genre temps : tout intervalle qui peut être parcouru causalement, par exemple par un objet de masse non nulle; cela correspond aux vitesses strictement plus petites que celles de la lumière. Si B est un événement qui est la cause de A, par exemple B un impact de projectile et A le lancer du projectile, AB est un intervalle de genre temps, orienté du passé vers le futur.

- genre espace : deux événements sont séparés par un intervalle du genre espace s'ils sont simultanés pour au moins un observateur. Quand on parle du "présent" on parle d'événements séparés de soi-maintenant par un intervalle de genre espace.

Un intervalle de genre espace correspondrait à des vitesses supérieures à celle de la lumière, donc deux événements ainsi séparés ne peuvent pas être en relation causale.

Cordialement,

[jojo17]

salut,
Et merci pour ton intérêt.
Ceci dit j'ai encore une question...un intervalle de genre lumière devrait aussi relier deux événements "causalement" puisque la causalité est fixé par la célérité. un intervalle de genre lumière fixe-t-il l'horizon de la causalité, ou bien est-ce l'affaire des intervalles de genre temps?

Comme tu vois c'est un peu confus dans mon esprit, et comme ce n'est pas très intuitif...

[invité576543]

Ceci dit j'ai encore une question...un intervalle de genre lumière devrait aussi relier deux événements "causalement" puisque la causalité est fixé par la célérité. un intervalle de genre lumière fixe-t-il l'horizon de la causalité, ou bien est-ce l'affaire des intervalles de genre temps?

Question pas simple.

A ce que j'en comprends :

- le cône de lumière fixe l'horizon de causalité, oui
- le statut des intervalles strictement lumière est ambigu, ils sont à la limite, mais on considère usuellement que c'est causal.
- ce n'est pas vraiment important, la plupart du temps la "vraie" lumière va moins vite que la vitesse limite, le vide parfait n'est qu'une idéalisation.

Cordialement,

[jojo17]

D'accord, mais alors, si le cône de lumière fixe l'horizon de la causalité, et si les intervalles de genre temps sont des intervalles qui peuvent-être parcourus causalement, tout intervalle de genre temps se trouve dans le cône de lumière et est donc aussi de genre lumière, non?

[invité576543]

D'accord, mais alors, si le cône de lumière fixe l'horizon de la causalité, et si les intervalles de genre temps sont des intervalles qui peuvent-être parcourus causalement, tout intervalle de genre temps se trouve dans le cône de lumière et est donc aussi de genre lumière, non?

C'est juste un problème de vocabulaire entre le cône en tant qu'hypersurface et le "contenu" du cône, un hypervolume. (Suffit d'enlever "hyper" pour avoir la correspondance en 3D.)

Quand on parle de cône de lumière on parle de l'hypersurface (tout ce qui à intervalle lumière de l'origine); quand on parle du cône futur, par exemple, c'est ambigu, ça peut être le contenu (tout ce qui est à intervalle temporel futur de l'origine, tout le futur possible d'un objet à l'origine) ou la frontière de ce contenu (la partie future du cône de lumière).

Cordialement,

[jojo17]

OK, j'ai compris.
On a donc les intervalles de genre lumière qui sont la délimitation des intervalles de genre temps et de genre espace.
Tout ce qui est à "l'intérieur" du cône de lumière est de genre temps, le cône est constitué d'intervalles de genre lumière et le "reste" est de genre espace.
Mais pourquoi parle-t-on précisément d'un cône? Pourquoi cette structure géométrique plutôt qu'une autre?

[invité576543]

On a donc les intervalles de genre lumière qui sont la délimitation des intervalles de genre temps et de genre espace.
Tout ce qui est à "l'intérieur" du cône de lumière est de genre temps, le cône est constitué d'intervalles de genre lumière et le "reste" est de genre espace.

Oui (en rappelant que les intervalles en question sont ceux dont l'une des extrémités est l'origine)

Mais pourquoi parle-t-on précisément d'un cône? Pourquoi cette structure géométrique plutôt qu'une autre?

Parce que c'est un cône en 4D!

Mathématiquement, pour toute dimension, un cône est un ensemble de droites passant par un même point et faisant un même angle avec une droite de référence (l'axe du cône).

En 2D, un cône est tout simplement 2 droites sécantes, et réciproquement : deux droites sécantes forment toujours un cône (de deux manières, d'ailleurs).

En 3D, un cône forme une surface, la notion de cône usuelle.

En 4D, c'est la même définition, mais c'est plus difficile à voir En particulier le cône, l'ensemble des droites forment un volume.

Enfin, difficile "à voir", c'est une manière de parler, parce que, justement, ce qu'on voit physiquement, c'est à peu de choses près le cône de lumière passé : c'est un ensemble de (demi-)lignes droites (les rayons lumineux) passant par un même point (l'observateur à l'instant considéré, ne pas oublier qu'un "point", c'est dans ce cadre un événement, pas un observateur, mais un observateur à un instant donné). Le cône de lumière passé c'est le "volume" qu'il voit, l'ensemble des lignes couvre la sphère (céleste) entièrement.

Que toutes ces droites sont à un même angle d'une droite de référence est plus compliqué à expliquer, il se trouve que la géométrie particulière utilisée (espace-temps de Minkowski) fait que toute droite "lumière" passant par un point fait le même "angle" avec toute droite temporelle passant par le même point.

Cordialement,

[mariposa]

Parce que c'est un cône en 4D!

Bonjour,

Dans une representation x,t on a un cone 1D donc dans une representation x,y,z,t on a un cone 3D. Non?

[invité576543]

Bonjour,

Dans une representation x,t on a un cone 1D donc dans une representation x,y,z,t on a un cone 3D. Non?

Dans une représentation (x,t) on a un cône en 2D, un ensemble de deux droites.

On peut appeler un cône 1D un cône en 2D, parce qu'un cône en 2D est une variété de dimension 1.

Cordialement,

[mariposa]

Dans une représentation (x,t) on a un cône en 2D, un ensemble de deux droites.

Cordialement,

Rebonjour,

En géométrie "triviale" on appelle un cone (qui est une surface donc 2D ) un objet qui existe dans un espace à 3 dimensions tel que f(x,y,z)=0. Donc la dimension du cone c'est la dimension de l'espace diminuée d'une unité.

En généralisant. Dans un espace à N dimensions un cone est une hypersurface de dimension N-1 définie par: f(x1,.........xn) = 0

Donc en relativité la dimension d'un cone c'est 4-1 = 3

Non?

[invité576543]

(...)

Il me semblait, et après vérification c'est le cas, que j'avais pris la précaution de mettre le mot "en", "en 2D", "en 3D", etc. pour indiquer la dimension de l'espace.

Qui plus est, je ne vois pas où il y avait la moindre ambiguïté dans le contexte. Selon mon point de vue, le message de 11h14 était parfaitement compréhensible pour tout le monde, mais avec cette polémique futile ensuite, le trouble est mis. On y a perdu en clarté. Mais ça donne l'impression que je dis des conneries, que je ne suis pas crédible.

Encore une fois nous avons une vue divergente du but et propos d'un forum public.

Cordialement,

[mariposa]

Il me semblait, et après vérification c'est le cas, que j'avais pris la précaution de mettre le mot "en", "en 2D", "en 3D", etc. pour indiquer la dimension de l'espace.

Ok,
¨
pour une fois je vais m'excuser, tu avais effectivement écris très justement:

"Parce que c'est un cône en 4D!"

et non

Parce que c'est un cône 4D!

[jojo17]

Mais ça donne l'impression que je dis des conneries, que je ne suis pas crédible.

Non, non, je te rassure, en tout cas pas pour moi.
Et puis de toute façon j'ai rien capté à la polémique.

[jojo17]

Bonjour,
je reviens sur ce sujet après réflexion pour quelques autres petites questions.

si deux événements sont séparés par un intervalle de genre temps, alors il n'existe pas d'observateur matériel pour lequel ces événements sont simultanés.

- genre temps : tout intervalle qui peut être parcouru causalement, par exemple par un objet de masse non nulle; cela correspond aux vitesses strictement plus petites que celles de la lumière. Si B est un événement qui est la cause de A, par exemple B un impact de projectile et A le lancer du projectile, AB est un intervalle de genre temps, orienté du passé vers le futur.

Sur la notion d'événement, est-ce que le lanceur avec le projectile et la cible peuvent être des événements?
Si le lancer de projectile et l'impact ne peuvent être observés simultanément, le lanceur avec le projectile et la cible sont-ils simultanés?
Naïvement, je verrais ces derniers comme dans une position absolu, mais comme je lis pas mal sur FS, je sais que je me fourvoie..., mais alors, s'ils ne sont pas absolu, ils sont relatifs..., comment peuvent-ils l'être?
S'ils ne sont pas simultanés, pour quelle(s) catégorie(s) d'observateurs ils ne le sont pas?

merci et bonne journée.

[jojo17]

une petite modif...de taille quand même.

Sur la notion d'événement, est-ce que le lanceur avec le projectile et la cible peuvent être des événements?

Il faudra lire :
Sur la notion d'événement, est-ce que le lanceur après avoir lancer le projectile et la cible peuvent être des événements?

merci.

[invite6754323456711]

La simultanéité dépend donc de l'observateur, mais il y a une notion de "non-simultanéité" qui est non relative, i.e., être séparé par un espace de genre temps.

Ce qui s'appelle aussi la causalité (indépendant du référentiel) ou alors c'est plus général ?

Patrick

[invité576543]

Ce qui s'appelle aussi la causalité (indépendant du référentiel) ou alors c'est plus général ?

D'accord, et non, je ne pense pas que ce soit plus général.

Cordialement,

[invite6754323456711]

D'accord, et non, je ne pense pas que ce soit plus général.

Cordialement,

L'intrication quantique (intéraction entre deux particules intriqués : le fait même de mesurer les propriétés de l'une détermine simultanément les propriétés de l'autre) est elle simultanéité quel que soit le référentiel ?

Patrick

[invité576543]

L'intrication quantique (intéraction entre deux particules intriqués : le fait même de mesurer les propriétés de l'une détermine simultanément les propriétés de l'autre) est elle simultanéité quel que soit le référentiel ?

Ca ne détermine pas "simultanément" les propriétés de l'autre (ce phénomène n'a jamais pû être utilisé pour passer la moindre once d'information).

On peut parler de la simultanéité de deux mesures de la même manière dont on parle de simultanéité en général, il n'y a rien de particulier dans le cas cité.

Cordialement,

[mariposa]

L'intrication quantique (intéraction entre deux particules intriqués : le fait même de mesurer les propriétés de l'une détermine simultanément les propriétés de l'autre) est elle simultanéité quel que soit le référentiel ?

Patrick

En effet c'est instantané, même quand les particules sont à 10 années lumières. Mais cela ne remet pas en cause quoi que soit dans la RR. Bizarre n'est-ce pas!

[invite6754323456711]

Ca ne détermine pas "simultanément" les propriétés de l'autre (ce phénomène n'a jamais pû être utilisé pour passer la moindre once d'information).

On peut parler de la simultanéité de deux mesures de la même manière dont on parle de simultanéité en général, il n'y a rien de particulier dans le cas cité.

Cordialement,

Ma question était liée à un article sur la recherche : http://www.larecherche.fr/content/re...ticle?id=23957 qui comme un bien grand nombre d'article de vulgarisation laisse planer des ambigutés lié à la lecture que l'on peut en faire :

L'objectif de Nicolas Gisin et son équipe de l'université de Genève était donc de vérifier la simultanéité de l'interaction quel que soit le référentiel.

Patrick

[mariposa]

Ma question était liée à un article sur la recherche : http://www.larecherche.fr/content/re...ticle?id=23957 qui comme un bien grand nombre d'article de vulgarisation laisse planer des ambigutés lié à la lecture que l'on peut en faire :

Cette article est fondamentalement mauvais car l'intrication est un phènomène spectaculaire qui a des effets macroscopiques dans la vie de tous les jours, ce que cet article ignore apparemment.

par exemple le fait qu'il existe des métaux et des semiconducteurs est ne conséquence directe de "l'intrication".

dans un métal à T = 0K les électrons ont des vitesses élevées alors qu'en physique classique l'énergie cinétique est nulle à T =OK.

Encore plus spectaculaire dans un modèle d'étoile à neutrons toujours à T=0K les neutrons ont mêmes une énergie relativiste.

La mécanisme d'alignement des spins dans le ferromagnétisme est également une conséquence de "l'intrication".

Le fait que tous les atomes dans l'état fondamental soient de spin maximal est également la conséquence de "l'intrication".

L'origine de l'intrication est contenue dans les fondements même de la MQ. C'est une conséquence directe de l'indiscernabilité des particules. On montre que les particules identiques sont corrélés en absence même de toute interaction. C'est fou.

Cela veut dire que l'on ne peut pas factorisé la densité de probabilité P (r1, r2) en produit de probabilité P(r1).P(r2). Ca parait absurde et pourtant c'est incrit dans les principes de la MQ et prouvé sans failles.

[invité576543]

Le texte de l'article en français est assez lamentable, utilisant un vocabulaire plus médiatique que scientifique. Je recopie, traduit (mal) par mes soins, ci-dessous une partie de l'éditorial de Nature sur le même sujet, qui fournit une description vulgarisée bien plus sensée.

(http://www.nature.com/nature/journal...080814-10.html)

Les test expérimentaux appelés les inégalités de Bell ont quasiment refuté toute explication classique pour de telles corrélations, mais la possibilité reste qu'un premier événement puisse influencer un second si l'influence va plus vite que la vitesse de la lumière. Une impressionnante nouvelle expérience a été conduite en vue d'établir une limite inférieure à la vitesse d'une telle hypothétique influence. L'expérience impliquant une inégalité de Bell dura plus de 24 h entre deux villages Suisses à 18 km l'un de l'autre sur un axe approximativement est-ouest, la source étant précisément placée au milieu. En prenant avantage de la rotation de la Terre, l'expérience a permis de déterminer une borne inférieure à la vitesse que devrait avoir une hypothétique influence. La conclusion est que, avec des hypothèses plausibles, cette vitesse est au minimum 10000 fois plus grande que c.

Comme on peut le voir, l'éditorialiste ne parle pas de simultanéité ou de "ressenti". Il comprend le sujet, lui.

Cordialement,

[mariposa]

Comme on peut le voir, l'éditorialiste ne parle pas de simultanéité ou de "ressenti". Il comprend le sujet, lui.

Cordialement,

Je ne comprends pas ce que tu veux signifier avec cette citation. Les corrélations quantiques sont un phénomène bien connu dès la formulation de la MQ. Donc aux environs de 1920 . Ce phénomène est tellemment tordu qu'Einstein et d'autres ont suspecté quelque chose d'insuffisant.


Après quoi des milliers de tres belles expériences (par exemple l'article que tu cites) ont été menées pour illustrer ou au contraire invalider cette curiosité. Toutes les expériences confirment (heureusement) ce qui est à la base de la MQ.

Une démonstration courte.

Soit 2 particules indiscernables indépendantes.

l'hamiltonien s'écrit.

H = h(r1) + h(r2)

Cet hamiltonien est invariant par permutation P des particules

[H,P] = 0

Donc les solutions appartiennent à la represention paire ou impaire du groupe de permutation.

Donc F(r1,r2) = f(r1)g(r2) + f(r2).g(r1) parité +

où

F(r1,r2) = f(r1)g(r2) - f(r2).g(r1) parité -

On appelle bosons les particules de parité + et fermion les particules de parité -

Dans les 2 cas on a pour les energies:

E = E(f) + E(g)

normal pour des particules indépendantes

Par contre dans les 2 cas

P(r1,r2) = |F(r1,r2)|2 n'est pas égal à |f(r)|2 .|f(r2)2


P(r1,r2) n'est pas égal à P(r1).P(r2)

Autrement les particules sont corrélées, bien que sans interactions.

Si a partir de la fonction de distributions à 2 particules tu calculs la probabilité conditionnelle sachant qu'un électron est en r° tu trouves que la probabilité est nulle que l'autre soit au même endroit et faible dans un voisinage que l'on appelle le trou d'échange.

Pour les bosons c'est le contraire, il y a tendance a l'accumulation.

C'est donc cette bizarerie au fondement même de la MQ qui à la fois se manifeste spectaculairement comme je l'ai expliqué ci-dessus et qui fait causer dans les chaumières encore de nos jours.

[invité576543]

Je ne comprends pas ce que tu veux signifier avec cette citation.

Cette citation parle, à ce que j'en comprends, exactement du même article que la brève de la Recherche citée par ù100fil. Je cité ce texte pour qu'on puisse comparer le vocabulaire et la présentation du même sujet (l'expérience décrite par D. Salart et al. dans le même numéro de Nature) par d'une part la journaliste de la Recherche et d'autre part l'éditorialiste de Nature.

Le but est de montrer que les phrases qui ont amené les questions de ù100fil sont à attribuer à la "compréhension" de la journaliste, rien d'autre.

Ou encore, si la journaliste avait utilisé une description correcte du sujet, à l'instar de l'éditorialiste, ù100fil n'aurait pas posé ses questions. Ce qui est la réponse que je propose à ses questions

Cordialement,