Où est la faille? Paradoxe?

[invitefa05a0c4]

Bonjour,

Comment dois-je aborder ce problème :

Un train qui va très vite passe devant un quai. Quelqu'un sur le quai regarde une horloge dans le train et il voit que les aiguilles tournent plus lentement que sur sa montre. OK j'ai compris.

Mais si je prends la situation symétrique : je suis dans le train et c'est le quai qui arrive à toute vitesse. Je regarde l'horloge sur le quai et je note qu'elle est moins rapide que la montre à mon poignet (c'est le quai qui va vite).

Comment concilier les deux? Je n'y arrive pas...

Merci!
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[invitefa05a0c4]

C'est un peu comme le paradoxe des jumeaux, sauf qu'ici, il n'y a pas de "brisure de symétrie", et on ne peut incriminer aucun changement de référentiel lors d'un demi-tour...

[invité576543]

Effectivement, il n'y a pas besoin d'accélération pour que le phénomène de relativité de la simultanéité puisse être constaté.

Il n'y ni faille, ni paradoxe. Ou plutôt, le paradoxe est que nous humains tenons tant à la simultanéité absolue qu'on voit un paradoxe quand un phénomène la contredit!

La symétrie est de la même nature que la vue en perspective : on voit les objets éloignés petits, c'est symétrique.

Cordialement,

[kalish]

non le train a accéléré pour atteindre sa vitesse, "brisure de symétrie".

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefa05a0c4]

Disons que l'accélération a eu lieu il y a longtemps. Lorsque le train arrive en gare, il a sa vitesse de croisière depuis des siècles.Bien avant de rencontrer la gare. Cela ne devrait pas empêcher le temps de filer, dans un référentiel et dans l'autre, à un rythme différent.

J'ai passé la nuit (le pire c'est que c'est vrai!) à essayer de comprendre la simultanéité. Je comprends qu'une série d'horloges sur le quai et sur le train ne peuvent être synchronisées dans les deux référentiels simultanément. Si je suis dans le train, les horloges du train me sont synchronisées et je mesure les longueurs propres. De mon point de vue, l'horloge de l'extrémité éloignée du quai est en avance sur l'horloge de l'extrémité proche du quai. J'ai l'impression d'avoir compris ça.

Sauf que ça ne me dit toujours pas le rythme d'écoulement du temps pour une personne assise sur UNE des horloges du quai, versus l'écoulement du temps pour UN passager du train, assis sur sa propre horloge. Même si pour le référentiel où les horloges ne sont pas synchronisées, le temps avance tout de même, et rien ne m'empêche de limiter mon observation à une de ces horloges.

Autrement dit, même si les différents observateurs ne s'entendent pas sur les moments des événements, ils vieillissent quand même. Lequel vieillit le plus rapidement?

Je simplifie encore plus : disons que le train est infini, et le quai aussi. Je m'efforce de rendre le problème le plus symétrique possible.

C'est drôle, le web regorge de sites sur les jumeaux et de situations asymétriques, mais je n'ai rien trouvé qui m'ait aidé à comprendre où est la faille à ma question, que je trouve simple pourtant...

Merci à ceux qui aiment se casser la tête avec moi!

[invité576543]

Je simplifie encore plus : disons que le train est infini, et le quai aussi. Je m'efforce de rendre le problème le plus symétrique possible.

C'est un exemple qu'on trouve de temps en temps (il en a été question quelques fois sur ce forum), il est bien plus intéressant que le cas des jumeaux, parce que justement il montre que l'accélération n'est pas en cause dans la relativité de la simultanéité.

C'est drôle, le web regorge de sites sur les jumeaux et de situations asymétriques, mais je n'ai rien trouvé qui m'ait aidé à comprendre où est la faille à ma question, que je trouve simple pourtant...

Il n'y a pas de faille, c'est peut-être ce qui est dur à comprendre

Autrement dit, même si les différents observateurs ne s'entendent pas sur les moments des événements, ils vieillissent quand même. Lequel vieillit le plus rapidement?

Réponse 1 : Ils vieillissent exactement pareil. Du moins selon la seule mesure qui ait un sens pour chacun : ce qu'indique l'horloge avec laquelle ils se trimballent.

C'est d'ailleurs un fait bien plus "miraculeux" que la relativité de la simultanéité, quand on y pense : la possibilité de définir une notion de "temps local" qui se mesure localement toujours de la même manière. Tout ce qui se déplace ensemble a le même écoulement du temps; pas un pour l'électromagnétisme, un autre pour la gravitation, etc. Non, on peut faire des horloges basées sur des tas de principes différents, et si elles se déplacent ensemble, elles restent synchrones.

Réponse 2 : La question du vieillissement relatif n'a pas de sens tant qu'ils ne viennent pas au repos l'un par rapport à l'autre.

C'est encore un de ces cas en physique où parler d'une mesure potentielle, qu'on ne fait pas, fait perdre tout sens à ladite mesure.

Mesurer une durée (un âge) n'a de sens qu'entre deux événements. S'ils ont été au repos dans le passé, et s'ils reviennent au repos, alors, et seulement alors, on pourra comparer leurs âges (les deux durées entre les rencontres, selon chacun). En dehors de ce cas, on ne peut rien dire.

C'est assez évident quand on réalise qu'il y a divers moyens qu'ils reviennent au repos l'un par rapport à l'autre. Et selon le moyen, ils auront le même âge ou non, et ce sera l'un ou l'autre le plus âgé... (Et le retour au repos nécessite une forme ou une autre d'accélération...)

Cordialement,

[invite6754323456711]

C'est un peu comme le paradoxe des jumeaux, sauf qu'ici, il n'y a pas de "brisure de symétrie", et on ne peut incriminer aucun changement de référentiel lors d'un demi-tour...

Je ferais plutôt une analogie (voir métaphore) avec le mouvement relatif. Qui est en mouvement le train ou le quai ? Il ni à pas de mouvement absolu et il en est de même pour le temps. Cela dépend du référentiel dans lequel on se place.


Patrick

[invitefa05a0c4]

Merci beaucoup Michel. Je vais méditer un peu là-dessus et je vais y revenir.

Je viens de trouver un texte sur le paradoxe de la grange (une échelle trop longue dans un garage trop court. Dans un référentiel de la grange, l'échelle entre complètement dans la grange, et dans le référentiel de l'échelle, l'échelle n'entre que partiellement dans la grange. C'est exactement la même chose (problème de simultanéité), mais avec les longueurs au lieu du temps.

Merci encore!

[invite7863222222222]

Et si le voyageur a la main tendu pour toucher celle de l'autre, comment se fait-il que la personne puisse ressentir le contact alors qu'il voit les évènements plus lentement ?

[invite499b16d5]

Je simplifie encore plus : disons que le train est infini, et le quai aussi. Je m'efforce de rendre le problème le plus symétrique possible.

C'est drôle, le web regorge de sites sur les jumeaux et de situations asymétriques, mais je n'ai rien trouvé qui m'ait aidé à comprendre où est la faille à ma question, que je trouve simple pourtant...

Merci à ceux qui aiment se casser la tête avec moi!

Bonjour,
c'est drôle, j'ai eu exactement la même démarche il y a peu dans un autre fil, et je dois bien avouer que plus on se penche sur la question, moins elle est claire. Il s'avère très difficile de faire une synthèse de ce que disent les uns et les autres, et c'est vrai que le Web n'offre pas grand chose quand on veut aller aux fondamentaux. Mais il ne faut pas lâcher le morceau, quelque chose me dit que c'est important!

[invite54165721]

Je répondrais par une aure question:
Y a t il un probleme à ce que la lumière du soleil nous réchauffe meme s'il y un "temps propre nul" pour les photons?

[invite7863222222222]

Je répondrais par une aure question:
Y a t il un probleme à ce que la lumière du soleil nous réchauffe meme s'il y un "temps propre nul" pour les photons?

Personne ne peut se mettre à la place d'un photon car la vitesse de la lumière est une vitesse que l'on ne peut pas atteindre, donc je trouve que cette situation n'est pas analogue à celle des paradoxes présentés et ne me permet pas de les résoudre correctement. Qu'en penses-tu ? Peut-être peux tu préciser ton intervention ?