La Relativité restreinte expliquée par Einstein

[invite499b16d5]

Tu m'as régulièrement dit que ce n'était pas Einstein qui allait t'apprendre la réelle signification de la relativité.
-D'abord, une chose : c'est sûr que ce n'est pas en lisant des ouvrages de vulgarisations d'Einstein que tu vas comprendre tout ce que celui-ci à nous dire sur la relativité. Il me semble que pour comprendre une théorie, il faut en quelque sorte être capable de faire l'aller-retour entre ce qui relève d'un formalisme mathématique et de l'intuition physique.

La Relativité restreinte expliquée par Einstein:

Quand nous disons que les éclairs A et B sont simultanés par rapport à la voie ferrée nous entendons par là que les rayons issus des points A et B se rencontrent au milieu M de la distance AB située sur la voie. Mais aux évènements A et B correspondent des endroits A' et B' dans le train. Soit M' le milieu de la droite A'B' du train en marche. Ce point M' coïncide bien avec le point M à l'instant où se produisent les éclairs, mais il se déplace sur le dessin vers la droite avec la vitesse v. Si un observateur dans le train assis en M' n'était pas entraîné avec cette vitesse, il resterait d'une façon permanente en M et les rayons lumineux issus de A et B l'atteindraient simultanément, c'est-à-dire que ces deux rayons se rencontreraient là où il se trouve. Mais en réalité, il court (vu du talus) vers le rayon de lumière venant de B, tandis qu'il fuit devant celui qui vient de A. Les observateurs qui se servent du train comme corps de référence doivent donc arriver à la conclusion que l'éclair B s'est produit antérieurement à l'éclair A.

En fait, Einstein réussit ici le tour de force de nous expliquer la Relativité en posant comme vraie la notion d'éther!
Car sinon, que voudrait dire la phrase que j'ai soulignée? Si l'on admet que la lumière, une fois émise, a la même vitesse pour tous les observateurs, pourquoi supposer que celle émise en B va atteindre le point M' plus tôt que celle émise en A? Cela a l'air de dire que les points d'émission (A et B) restent en quelque sorte "attachés" au repère au sol. Mais ces points n'ont pas d'existence objective, puisqu'en tant qu'évènements, ils n'ont duré qu'un seul instant, celui où par définition ils coïncidaient avec A' et B'. On pourrait donc tout aussi bien considérer que les éclairs ont vraiment eu lieu aux points A' et B', qui eux se déplacent avec le train, et que le voyageur verra lui aussi les éclairs en même temps. Laisser entendre que le "point de départ" des éclairs reste en quelque sorte attaché au sol, au motif que dans le raisonnement, on a supposé d'abord que le chef de gare les a vu simultanément, c'est faire une hypohtèse que rien ne justifie, et qui suggère l'idée que la lumière se déplace "relativement" à la voie, en ignorant royalement le train. Or, l'invariance de la propagation de la lumière, ce n'est pas ça du tout. La lumière n'est pas plus entraînée par un corps de référence que par un autre, ou plus précisément, elle n'est pas du tout entraînée par aucun. Une fois émise, les deux rayons vont à la même vitesse pour les deux observateurs, et doivent donc apparaître simultanés aux deux (à moins de supposer que la lumière "mémorise" les point d'où elle est partie, et dans un des référentiels à l'exclusion de l'autre).
Attention: je ne dis pas que la RR est erronée: je dis qu'Einstein lui-même, en voulant la vulgariser, tombe dans le piège et démontre par là que ces notions de temps et de distance ne se prêtent pas si facilement au langage commun. Quiconque n'aurait jamais lu que ce célèbre paragraphe penserait qu'au fond, la RR, mais c'est très simple! Je pense que la vraie explication du "temps propre" est beaucoup plus subtile que celle présentée ici, qui ne peut conduire qu'à des confusions, comme par exemple mettre en avant l'effet Doppler, lequel n'a rien à voir avec la RR et se constate avec une simple ambulance. Je ne doute pas qu'à un certain niveau d'explication, "autre chose" conduise à des effets de contraction des temps et des distances, mais il serait vain de chercher à les appréhender avec le paragraphe enfantin que j'ai tenu à citer pour montrer que les plus grands théoriciens sont très loin d'être les meilleurs pédagogues.
Je serais très intéressé de lire vos commentaires sur cette approche de la relativité de la simultanéité. Quand je l'ai lue pour la première fois il y près de 40 ans, cela m'avait paru évident... Aujourd'hui, je dirais que c'est complètement opaque. C'est peut-être l'âge?
-----

[invite499b16d5]

Si j'ai encore dit quelque chose d'hétérodoxe, il serait charitable de m'expliquer où je me gourre

[invite499b16d5]

Bonjour,
bien que cette question ne semble soulever l'intérêt ni de la docte population ni de l'inculte, je me fais un devoir de préciser pour les novices que l'explication du même phénomène donnée par Banesh Hoffman dans le livre "Einstein, créateur et rebelle" est parfaitement convaincante et bien plus exacte dans la formulation.
A conseiller absolument à ceux qui veulent vraiment comprendre la Relativité!

[invitedbd9bdc3]

Bonjour,
bien que cette question ne semble soulever l'intérêt ni de la docte population ni de l'inculte, je me fais un devoir de préciser pour les novices que l'explication du même phénomène donnée par Banesh Hoffman dans le livre "Einstein, créateur et rebelle" est parfaitement convaincante et bien plus exacte dans la formulation.
A conseiller absolument à ceux qui veulent vraiment comprendre la Relativité!

Si c'est grace a ce bouquin que tu "comprends" la RR, je le deconseille aux gens
La phrase que tu as mis en gras dans le message #1 est tout à fait juste, pas besoin d'inventer d'utiliser l'ether... Si de la lumiere est emise à une distance L de toi et que tu la fuit à une vitesse v dans un referentiel (celui du talus), la lumiere t'aura rattrapé au temps t tel que ct=L+vt ce qui implique donc une temps t=L/(c-v) qui est plus grand que L/c. Si jamais tu avancer, il faudrait donc un temps L/(v+c), plus petit que L/c.
Ainsi, alors que la vitesse est c dans tous les referentiels, elle n'atteint pas tout le monde en meme temps, en fonction du referentiel. C'est ça qui donne la relativité de la simultanéité

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite499b16d5]

Bonjour,
ce n'est pourtant pas ainsi que je comprends les choses, et je fait que je persiste prouve que ce n'est pas aussi évident qu'on veut bien le dire.
Pour un observateur du talus, en effet, si quand le flash est émis, je suis à L de lui, quand la lumière m'atteindra je me serai déplacé, et donc ma distance sera supérieure à L et le temps mis par le rayon (dans le référentiel du talus) plus long que L/c. Le talus est parfaitement en droit de dire que le rayon m'atteindra plus tard que si je n'avais pas bougé. Pour lui, effectivement, je fuis devant le rayon.
Mais, dans mon référentiel du train, si le flash est émis quand je suis censé être à la distance L de lui, il doit logiquement m'arriver L/c plus tard, puisque je suis dans un référentiel aussi valide (inertiel) que celui du talus, et que le flash lumineux n'est en aucune façon "marié" avec le talus. Ce qui revient à dire que le fait que je me déplace ne peut pas être connu du rayon, qui va à c par rapport à moi quoi que je fasse, et donc met le même temps à m'atteindre. Maintenant, préciser la signification physique de la "distance" L qui me séparait du rayon quand il a flashé est sûrement plus subtil, car justement que veut dire une distance si on ne peut pas être aux deux bouts à la fois? Mais si moi, dans le train, je veux pouvoir parler d'une distance L qui me séparait du flash et d'un temps t où il a été émis, alors nécessirement le rayon doit m'atteindre L/c après son émission (je ne suis pas "censé" me déplacer réellement, en tout cas, pas aux yeux de la lumière; dire que c'est moi qui me déplace "réellement" et pas le talus revient à nier l'absence de référentiel privilégié, ou, si on préfère, à postuler l'existence d'un référentiel privilégié. Cela n'est-il pas exact?

[invite499b16d5]

Si c'est grace a ce bouquin que tu "comprends" la RR, je le deconseille aux gens

Et le pire, c'est que le meilleur de ce que je comprends de la MQ me vient du même auteur!

[invitedbd9bdc3]

Le gros probleme de ce genre de discussion, c'est qu'il faut toujours preciser de quel referentiel tu parles à chaque fois que tu parles d'une longueur, car elle depend du referentiel. La longueur L dont tu parles n'est pas la meme dans les deux referentiels. Si c'est la longueur entre les talus pour quelqu'un sur un talus, alors pour quelqu'un dans le train, cette distance est differente, ainsi donc, le temps que va mettre la lumiere a rattrappé chaque personne n'est pas la meme. De meme, l'instant ou chaque eclair est emis n'est pas le meme.
Apprends à dessiner des dessins d'espace temps dans deux referentiel different, tu verras que c'est beaucoup plus lisible que plein de phrase ou on se perd.

[invite499b16d5]

Le gros probleme de ce genre de discussion, c'est qu'il faut toujours preciser de quel referentiel tu parles à chaque fois que tu parles d'une longueur

C'est ce que j'ai essayé de faire, j'ignore si j'ai réussi.

Apprends à dessiner des dessins d'espace temps dans deux referentiel different, tu verras que c'est beaucoup plus lisible que plein de phrase ou on se perd.

Deux vues valent mieux qu'une, et j'apprendrai sûrement quand j'en aurai le temps. Mais le propos était plutôt d'illustrer comment, avec des mots, on peut réussir plus ou moins bien. La langue française ne devrait pas conduire à des phrases où on se perd. Il faut bien jalonner le chemin et mettre des cailloux à chaque intersection.
Par ailleurs, les diagrammes (tout comme les formules) souffrent du même reproche: ils sont une image, une projection de la réalité, donc à moins de bien avoir saisi celle-ci préalablement, on peut aussi mésinterpréter ce qu'ils nous disent.

[b@z66]

Pour un observateur du talus, en effet, si quand le flash est émis, je suis à L de lui, quand la lumière m'atteindra je me serai déplacé, et donc ma distance sera supérieure à L et le temps mis par le rayon (dans le référentiel du talus) plus long que L/c. Le talus est parfaitement en droit de dire que le rayon m'atteindra plus tard que si je n'avais pas bougé. Pour lui, effectivement, je fuis devant le rayon.
Mais, dans mon référentiel du train, si le flash est émis quand je suis censé être à la distance L de lui, il doit logiquement m'arriver L/c plus tard, puisque je suis dans un référentiel aussi valide (inertiel) que celui du talus, et que le flash lumineux n'est en aucune façon "marié" avec le talus.

Faux, le talus est effectivement marié avec le flash lumineux comme tous les autres objets qui servent de référence comme référentiel inertiel. C'est l'hypothèse de base de la RR: la célérité c est constante quelque soit le référentiel inertiel.

Ce qui revient à dire que le fait que je me déplace ne peut pas être connu du rayon, qui va à c par rapport à moi quoi que je fasse, et donc met le même temps à m'atteindre.

Juste.

Maintenant, préciser la signification physique de la "distance" L qui me séparait du rayon quand il a flashé est sûrement plus subtil, car justement que veut dire une distance si on ne peut pas être aux deux bouts à la fois?

Le don d'ubiquité n'est effectivement pas encore quelque chose de démontré scientifiquement mais la capacité de répéter dans le temps et identiquement certaines expériences en changeant simplement le point de vue(sacrilège, on fait l'hypothèse que les lois de la Physique ne change pas sur une durée négligeable comparée à l'âge de l'univers) l'est, elle, de son côté. Cela fait simplement partie de la démarche scientifique.

Mais si moi, dans le train, je veux pouvoir parler d'une distance L qui me séparait du flash et d'un temps t où il a été émis, alors nécessirement le rayon doit m'atteindre L/c après son émission (je ne suis pas "censé" me déplacer réellement, en tout cas, pas aux yeux de la lumière; dire que c'est moi qui me déplace "réellement" et pas le talus revient à nier l'absence de référentiel privilégié, ou, si on préfère, à postuler l'existence d'un référentiel privilégié. Cela n'est-il pas exact?

Ton commentaire est absolument incorrect. La vitesse relative(par rapport au talus en l'occurrence) à toute son importance pour l'observateur du train. La double-hypothèse de départ concernant la simultanéité de l'émission des flashs(départ de leur source émettrice) pour successivement l'observateur du train et ensuite l'observateur du talus sert à démontrer l'incompatibilité de ce double point de vue(si l'on s'en tient à la constance de c) puisque dans un cas les flashs arrivent au même endroit au même instant alors que dans l'autre, ils arrivent au même endroit mais à des instants différents(la distance séparant le train des sources de flashs évoluant, le temps pour parcourir ces distances à c évolue aussi)!... ce qui est impossible si on tient un tant soit peu au principe de causalité. Conclusion: la simultanéité de l'émission des flashs pour, d'un côté, l'observateur du train et, de l'autre, l'observateur du talus correspond en fait à deux situations complètement différentes! C'est ce que Einstein explique dans ce paragraphe.

[invite499b16d5]

Faux, le talus est effectivement marié avec le flash lumineux comme tous les autres objets qui servent de référence comme référentiel inertiel. C'est l'hypothèse de base de la RR: la célérité c est constante quelque soit le référentiel inertiel.

Je ne vois franchement pas le rapport. Comme tu le dis toi-même, les 2 référentiels se valent. Si le rayon est marié avec le talus, il l'est aussi avec le train (c'est de la vraie polygamie).

Ton commentaire est absolument incorrect. La vitesse relative(par rapport au talus en l'occurrence) à toute son importance pour l'observateur du train. La double-hypothèse de départ concernant la simultanéité de l'émission des flashs(départ de leur source émettrice) pour successivement l'observateur du train et ensuite l'observateur du talus sert à démontrer l'incompatibilité de ce double point de vue...

Je pense savoir où le problème, et c'est ma faute. Il est vrai qu'au cours du fil, j'ai involontairement "glissé" de la présentation d'Einstein, que je continue à récuser, vers celle de Banesh Hoffman, qui ne me semble contenir aucune erreur. Et dans cette seconde présentation, il n'y a qu'un seul flash émis. Hoffman ne tombe pas dans le piège de parler de simultanéité tout de suite, il se base plutôt sur les distances pour définir celle-ci.
En gros, BH dit qu'un seul éclair est émis quand le milieu du train passe devant la gare, et ce même éclair part dans les deux directions gauche et droite. Il dit ensuite que le moyen pour les gens du talus de garantir la synchronicité de deux horloges de part et d'autre de la gare, c'est de recevoir simultanément ce flash sur chacune, ce qui est une définition convenable, si on admet que c a une vitesse constante et isotrope.
Quand au voyageur, il peut alors contester cette "simultanéité" du talus, car lui a vu les deux rayons parcourir des distances différentes pour atteindre ces 2 horloges. Mais on reste autorisé à penser que le voyageur reçoit lui aussi les 2 rayons simultanément, aux deux extrémités de son train!
On voit ainsi que la simultanéité n'a pas le même sens pour les deux, tout en restant dans une explication parfaitement symétrique. Le "flou artistique" d'Einstein, me semble-t-il, consiste à dire "alors qu'en réalité, vu du talus..." alors que les 2 points de vue sont également la réalité.

[invite499b16d5]

Mais en réalité, il court (vu du talus) vers le rayon de lumière venant de B, tandis qu'il fuit devant celui qui vient de A. Les observateurs qui se servent du train comme corps de référence doivent donc arriver à la conclusion que l'éclair B s'est produit antérieurement à l'éclair A.

Pour être plus précis, la phrase ici soulignée devrait (à mon sens) être remplacée par: "Les observateurs qui se servent du talus comme corps de référence doivent donc arriver à la conclusion que les éclairs A et B ne se rejoignent pas, pour le voyageur, au même instant que pour eux. Mais il n'empêche que c'est bien au milieu de son train que le voyageur les verra se rejoindre, ce qui est pour lui une définition de la simultanéité des 2 éclairs.

[invitedbd9bdc3]

Non.
Je pense que tu melanges les choses (c'est le probleme de n'utiliser que des mots).

Einstein dit dans ce texte que :
dans le ref du talus R, à t=0 un eclair est emis de A et un de B, distant de L.
à t=T=L/2c, il rejoingne M qui est au milieu de AB.

Ensuite le raisonement est :
il y a un voyageur dans un train de longueur L (dans le ref R), de vitesse v (par rapport à R) et dont les extremités se trouvent en A et B à t=0. Le voyageur sera en M', milieu du train.
Dans R, le rayon partant de A arrivera au voyageur en M' avant le rayon partant de B. Ceci est consideré comme un evenement physique, vrai dans tous les référentiels.
Or, si on accepte le postulat que la vitesse de la lumiere est la meme dans tous les referentiels, cela signifie que si les deux rayons sont emis au meme temps t' dans le train (ref R'), ils doivent atteindre M' en meme temps. Ceci n'est pas vrai, car ce n'est pas vrai dans R. Cela signifie que les rayons en A et en b n'ont pas était emis en meme temps dans R'. C'est la relativité de la simultaneité.

Tu pourrais retorquer que je choisis quel est l'evenement reelement physique (le reception des flashs à deux instant distinct par rapport à une emission en meme temps). C'est vrai mais cela vient du fait que la localité est quelque chose de tres fondamental en physique. Un meme observateur peut verifier si deux flashs arrivent sur lui en meme temps. Mais pas que deux flash sont bien emis en meme temps de deux endroits distincts.

Bon, avec ça, tu devrais commencer a voir ce que voulait dire le texte.

[invite499b16d5]

Bon, avec ça, tu devrais commencer a voir ce que voulait dire le texte.

euh, à vrai dire... c'est toujours loin d'être évident.
Laisse-moi un peu de temps pour vérifier certaines choses (l'exemple du train avec une bombe commandée par le rayon, tel que donné sur Wiki). Là on peut parler d'un évènement physique "réel" (le train ne peut pas exploser et ne pas exploser). Je regarde ce que ça donne dans l'optique de mon interprétation, et je te répondrai ensuite. Mais dès à présent, deux choses:
1/ merci pour ta patience, je crois que ça en vaut la peine.

Je pense que tu melanges les choses (c'est le probleme de n'utiliser que des mots).

2/ je persiste à croire que les mots peuvent être, si on les choisit bien, aussi précis qu'une description mathématique. Les pièges existent aussi avec les diagrammes: il faut bien s'entendre sur ce qu'ils représentent au juste. Il y a beaucoup de conventions dans un diagramme.
A+

[invite499b16d5]

Revenons alors à la question posée. L'événement A correspond à l'explosion de la bombe placée à l'avant du train, l'événement B à celui de l'émission du signal de désarmement de la bombe. Dans le repère du train, il n'y a aucune ambiguïté : l'événement B étant postérieur à A, le signal de désamorçage B est émis alors que la bombe a déjà explosé. Dans le repère de la voie le signal B est émis avant que la bombe explose. Mais ce signal aura-t-il le temps de parvenir jusqu'à l'avant du train ? La réponse est négative, de sorte que la bombe explosera. On peut le montrer de plusieurs façons.

La relativité restreinte définit le carré de l'intervalle spatio-temporel entre deux événements A et B séparés par une distance temporelle Δt et une distance spatiale Δs par la formule

\,c^2\Delta \tau^2 = c^2\Delta t^2 - \Delta s^2

et énonce que cette quantité est indépendante du repère dans lequel elle est évaluée. En particulier elle peut être positive ou négative mais ce caractère ne dépend pas du système de coordonnées choisi. Si la quantité est négative, cela signifie que l'intervalle est du type « espace » (la distance spatiale est plus grande que la distance temporelle) et que les événements A et B sont indépendants l'un de l'autre. Or puisque nous venons de voir que B n'a pas pu agir sur A quand on se place dans le repère du train il en est nécessairement de même dans le repère de la voie ferrée[1]. Cela veut dire à son tour que le signal émis par l'arrière du train n'aura pas le temps d'arriver à l'avant pour empêcher l'explosion de la bombe. Dans le repère de la voie, les observateurs fixes concluent également que la bombe explosera.

Apparemment, Wiki ne fait pas mieux qu'Einstein: c'est quoi ce délire?
Ca se mord la queue: après nous avoir longuement expliqué la symétrie de la situation, ils nous balancent l'invariant spatio-temporel pour prouver que si quelque chose est censé se passer d'une certaine manière dans le référentiel du train, alors elle se passe forcément de la même manière par rapport à la voie. Mais à ce compte-là, pourquoi ne pas partir de ce qui est censé se passer du point de vue de la voie, et conclure qu'il doit arriver la même chose dans le train? Il y a là au minimum une erreur de logique.
De plus, je trouve cet exemple encore plus compliqué, parce qu'on ne parle plus qu'accessoirement de M au milieu du train; tout se passe entre A et B, où l'observateur n'est pas. On ne sait plus qui voit quoi, on sait juste qu'une bombe dans un certain référentiel, devrait exploser, et dans l'autre, non! Et pourquoi ne fait-elle qu'une chose? Parce que finalement, la Relativité, telle Zorro, arrive au bon moment pour mettre de l'ordre! Je trouve que comme explication, on peut faire nettement mieux!
Donnons-nous encore un peu de temps

[invite499b16d5]

Pour se convaincre que le raisonnement d'Einstein n'explique rien, c'est très simple:
il suffit de remplacer les mots "rayons lumineux" par "onde sonore". On peut imaginer deux pains d'explosif qui sautent sur la voie en A et B, et déclarer les deux explosions simultanées si on les entend en même temps. Dans ce cas, évidemment, si le point M les entend en même temps, il ne pourra pas en être de même du point M'.
Mais si la RR était aussi simple, on l'enseignerait au cours moyen! Qu'omet-on de dire dans ce cas? Que le son est porté par l'air (l'analogue de l'éther) lequel est lui-même lié à la voie (si on néglige le vent causé par le passage du train...) Donc il est parfaitement normal que les ondes de pression, une fois parties, se rejoignent en M, mais pas en M'. Mais alors, où est passée cette propriété si unique de la lumière, qui veut que justement elle ait la même vitesse dans tous les repères, en d'autres termes qu'elle ne soit portée par aucun éther?
Il est clair que si le même raisonnement, sans changer le sens des phrases, s'applique également à l'onde sonore, alors il est incapable de rendre compte de la spécificité relativiste.

[invitedbd9bdc3]

Tu le dis toi même, une onde sonore n'est pas une onde lumineuse car elle est attachée à un referentiel, celui où l'air est au repos (à l'exterieur du train). Si tu changes de referentiel, l'onde sonore change de vitesse!

Revenons en à nos moutons.
Tu as un problème avec le fait que tous les evenement physique soit les meme dans tous les referentiels? du genre A flash, B flash, M' reçoit tel flash? Parce que la, il y a beaucoup à revoir. Meme la relativité de Galilee la pressupose...
Si non, il est donc normal d'utiliser l'argument que les evenement doivent etre les memes dans tous les ref pour tirer des conclusions.
On fait souvent ça en physique, regarder ce qui se passe dans le referentiel ou c'est le plus facile de le faire, et en changer apres.

[invite499b16d5]

Tu as un problème avec le fait que tous les evenement physique soit les meme dans tous les referentiels? du genre A flash, B flash, M' reçoit tel flash? Parce que la, il y a beaucoup à revoir. Meme la relativité de Galilee la pressupose...
Si non, il est donc normal d'utiliser l'argument que les evenement doivent etre les memes dans tous les ref pour tirer des conclusions.
On fait souvent ça en physique, regarder ce qui se passe dans le referentiel ou c'est le plus facile de le faire, et en changer apres.

Non, je n'ai aucun problème avec ça, quand on parle d'un phénomène que le sens commun saisit facilement. Mais quand il défie plus ou moins l'entendement, on ne peut guère se servir du résultat qu'on veut expliquer pour démontrer qu'il doit être tel qu'il est. Ca me semble plutôt auto-référent.
Et puis, si l'explication d'Einstein me laisse dans l'embarras, d'où vient que celle de Hoffman me convainc? (elle est malheureusement plus difficile à reproduire ici, car s'étend sur deux ou trois pages).

[invite499b16d5]

On fait souvent ça en physique, regarder ce qui se passe dans le referentiel ou c'est le plus facile de le faire, et en changer apres.

Certes. Mais la Relativité est justement un cas tout à fait spécial, puisqu'elle repose toute entière sur l'équivalence des référentiels. Il est donc mal venu, dans un tel cas, de devoir pour "s'en sortir", faire comme si l'un d'eux était privilégié.

[invitee57d2d28]

Bonjour,

Certes. Mais la Relativité est justement un cas tout à fait spécial, puisqu'elle repose toute entière sur l'équivalence des référentiels. Il est donc mal venu, dans un tel cas, de devoir pour "s'en sortir", faire comme si l'un d'eux était privilégié.

Non, non ! Chez newton aussi, les référentiels galiléens étaient équivalents.

La RR fait simplement le postulat que la vitesse de la lumière est invariante pour tous les référentiels inertiels. Cela a donc conduit à une modification de notre point de vue sur le temps et les longueurs pour différents observateurs en mouvement relatif. Cela est valable, quand tu marches sur le trottoir et que tu croises une bicyclette, mais les effets ne deviennent perceptibles qu’à des vitesses proches de celle de la lumière.

Et enfin, il n’y a pas de référentiel privilégié.

[invitedbd9bdc3]

Certes. Mais la Relativité est justement un cas tout à fait spécial, puisqu'elle repose toute entière sur l'équivalence des référentiels. Il est donc mal venu, dans un tel cas, de devoir pour "s'en sortir", faire comme si l'un d'eux était privilégié.

Toute la physique repose sur ce genre de consideration. Il y a des symetries, on les exploites, meme si toutes les façons de faire marchent.
C'est comme decrire un cylindre dans un repere spherique. C'est faisable, mais vraiment beaucoup plus compliqué que dans un repere cylindrique.

Sinon, E n'utilise pas ce qu'il veut montrer pour le demontrer. J'essaie encore une fois :
Il part de deux choses :
- la vitesse de la lumiere est la meme dans tous les referentiels.
- si un evenement, une mesure, ce fait dans un ref, elle se fait dans tout les ref (comme par exemple, mesurer deux flashs en meme temps au meme point.

Si tu acceptes ces deux postulats, alors en suivant le raisonement de E, tu aboutis sur le fait que la simultaneité est relative.


Mais je vois peut-etre le point qui te chiffone. Tu te dis que dans la demonstration, E previlegie le repere du talus pour regarder ce que va mesurer le voyageur dans le train. C'est vrai, dans le sens qu'il definit l'emission des flashs comme simultanés dans ce ref. Et ensuite il regarde ce que verrai un observateur du talus. Puis il se place dans le train et regarde ce qui devrait ce passer si l'emission des flashs était simultanée dans le train. Et il tombe sur contradiction. Ce qui signifie que l'emission des flashs n'est pas simultanée pour un observateur dans le train.
Mais il aurait pu definir comme simultanée l'emission dans le train et retomber sur une autre contradiction, et il aurait dit que l'emission n'aurait pas été simultanée pour un observateur sur le talus.
C'est juste qu'il choisit une situation physique dans un ref, et en tire des consequences.

[invite499b16d5]

Mais je vois peut-etre le point qui te chiffone. Tu te dis que dans la demonstration, E previlegie le repere du talus pour regarder ce que va mesurer le voyageur dans le train. C'est vrai, dans le sens qu'il definit l'emission des flashs comme simultanés dans ce ref. Et ensuite il regarde ce que verrai un observateur du talus.

Moi aussi, je commence à cerner ce qui me chiffonne. Mais très lentement. Il y a effectivement quelque chose comme ça: il a d'abord une façon de définir cette simultanéité pour le talus qui induit le lecteur à penser que les éclairs seraient "réellement simultanés". En fait, ils le sont, seulement pour lui, et seulement parce que c'est façon de définir la simultanéité. Et ensuite, il montre (enfin à mon sens, il ne le montre pas, il l'extrapole) qu'ils ne peuvent pas être simultanés dans le train, donnant à nouveau l'impression que c'est le train quei serait victime d'une sorte d'illusion. Il vaudrait mieux dire franchement que deux éclairs claquent ici et là dans l'univers, et que personne ne peut savoir quand.
Mais si on dit cela (ce qui est sans doute ce qu'il faut dire), alors se posent toutes sortes de nouvelles questions concernant la causalité: dans quel cas A peut-il avoir été la cause de B ou l'inverse? et la question ultime, d'ordre quantique: si A et B sont par construction corrélés par une intrication EPR, il doit exister au moins un référentiel où on peut parler d'une simultanéité absolue, même si les différents observateurs observent les signaux successivement. C'est ennuyeux parce qu'on dérive de sujet, mais ce serait peut-être plus facile si on partait d'abord d'un absolu sur lequel tout le monde est d'accord, pour expliquer ensuite les diverses façons dont il peut nous apparaître.

[invite499b16d5]

Non, non ! Chez newton aussi, les référentiels galiléens étaient équivalents.

C'est vrai, mais c'était une supposition erronée, aussi! Newton n'avait pu dire ça que parce qu'il ne connaissait pas les équations de Maxwell, et d'ailleurs, même en ne les connaissant pas, il y avait quelque chose qui intuitivement le gênait dans sa conception de l'espace.

[invitee57d2d28]

Bonjour,

C'est vrai, mais c'était une supposition erronée, aussi! Newton n'avait pu dire ça que parce qu'il ne connaissait pas les équations de Maxwell, et d'ailleurs, même en ne les connaissant pas, il y avait quelque chose qui intuitivement le gênait dans sa conception de l'espace.

Il y a confusion, les référentiels sont bons, ce qu’elles ne supportent pas les équations de Maxwell, c’était plutôt qu’elles ne sont pas covariantes par transformation galiléenne.

[ClairEsprit]

ce serait peut-être plus facile si on partait d'abord d'un absolu sur lequel tout le monde est d'accord, pour expliquer ensuite les diverses façons dont il peut nous apparaître.

Certes mais il se trouve justement que cet absolu n'existe pas dans la RR; si vous cherchez l'absolu dans ce que dit Einstein et que vous vous plaignez de ne pas l'y trouver, ce n'est pas que sa phrase est mal tournée c'est que c'est bien ce message-là qu'il faut entendre. Donc c'est bien légitime de partir de n'importe quel référentiel, de façon usuelle celui où la description est la plus simple (par exemple deux événements simultanés dans un référentiel), et de montrer que les choses peuvent s'y passer différemment (et non semblent pouvoir s'y passer) dans un autre.

[invite499b16d5]

Certes mais il se trouve justement que cet absolu n'existe pas dans la RR; si vous cherchez l'absolu dans ce que dit Einstein et que vous vous plaignez de ne pas l'y trouver, ce n'est pas que sa phrase est mal tournée c'est que c'est bien ce message-là qu'il faut entendre.

Il y a quand même bien des absolus dans la RR d'Einstein: l'invariant de distance spatio-temporelle, l'espace de Minkowski... et puis toujours cette vitesse de la lumière, ce qui n'est quand même pas rien: dans un monde où tout le monde voit des choses différentes, la lumière, elle, ne se trompe jamais, et, bien qu'elle n'ait pas de référentiel pour mesurer à quelle vitesse elle va, il se trouve comme par hasard que pour n'importe qui, n'importe où dans le monde, pour chaque seconde de temps qu'elle lui offre, elle lui fait cadeau de 299792000 mètres pour le même prix! Vu comme ça, il faut avouer qu'elle est très forte, et très absolue dans sa façon de procéder...

[invitedbd9bdc3]

Moi aussi, je commence à cerner ce qui me chiffonne. Mais très lentement. Il y a effectivement quelque chose comme ça: il a d'abord une façon de définir cette simultanéité pour le talus qui induit le lecteur à penser que les éclairs seraient "réellement simultanés". En fait, ils le sont, seulement pour lui, et seulement parce que c'est façon de définir la simultanéité. Et ensuite, il montre (enfin à mon sens, il ne le montre pas, il l'extrapole) qu'ils ne peuvent pas être simultanés dans le train, donnant à nouveau l'impression que c'est le train quei serait victime d'une sorte d'illusion. Il vaudrait mieux dire franchement que deux éclairs claquent ici et là dans l'univers, et que personne ne peut savoir quand.
Mais si on dit cela (ce qui est sans doute ce qu'il faut dire), alors se posent toutes sortes de nouvelles questions concernant la causalité: dans quel cas A peut-il avoir été la cause de B ou l'inverse? et la question ultime, d'ordre quantique: si A et B sont par construction corrélés par une intrication EPR, il doit exister au moins un référentiel où on peut parler d'une simultanéité absolue, même si les différents observateurs observent les signaux successivement. C'est ennuyeux parce qu'on dérive de sujet, mais ce serait peut-être plus facile si on partait d'abord d'un absolu sur lequel tout le monde est d'accord, pour expliquer ensuite les diverses façons dont il peut nous apparaître.

Attention, la relativité de la simultaneité ne remet pas en cause la causalité.
Soit dans un ref R, deux evenements A et B simultanés influence en evenement C au meme moment (et ce de façon absolue, car ce qui se passe en un point de l'espace temps se passe dans tous les ref).
Alors dans n'importe quel ref R', les deux evenements A et B ne seront pas forcement simultanés, mais ils produiront la meme cause C.
Si tu faisais les dessins, tu le verrais directement .
Il faut vriament que tu acceptes que les mots ne suffisent pas.

Ensuite, si tu as ta propre façon de definir la simultaneité, c'est sur que tu vas pas arriver à comprendre ce que les gens disent... Mais la encore, c'est un probleme de mot. Avec des equations, il n'y a pas de probleme :-p

[invite499b16d5]

Il y a confusion, les référentiels sont bons, ce qu’elles ne supportent pas les équations de Maxwell, c’était plutôt qu’elles ne sont pas covariantes par transformation galiléenne.

Donc ces référentiels ne sont pas bons... pour la Physique fondamentale. Mathématiquement, ils sont parfaits... dans une vitrine de musée!

[invite499b16d5]

Attention, la relativité de la simultaneité ne remet pas en cause la causalité.
Soit dans un ref R, deux evenements A et B simultanés influence en evenement C au meme moment (et ce de façon absolue, car ce qui se passe en un point de l'espace temps se passe dans tous les ref).
Alors dans n'importe quel ref R', les deux evenements A et B ne seront pas forcement simultanés, mais ils produiront la meme cause C.

Ma question était plutôt: si par principe, on sait que A est la cause de B, existe-il un référentiel C dans lequel A et B sont simultanés?

[invitee57d2d28]

Bonjour,

Donc ces référentiels ne sont pas bons... pour la Physique fondamentale. Mathématiquement, ils sont parfaits... dans une vitrine de musée!

Je dois mal m’expliquer.

Einstein n’a pas montré que les référentiels n’étaient pas les bon, mais que les longueurs et les durées variaient d’un référentiel à l’autre, et que les bonnes transformations à appliquer étaient les transformations de Lorentz et non celles de Galilée.

Si tu pouvais m’expliquer la différence que tu fais entre un référentiel en mécanique newtonienne et un référentiel en RR ?

[invitedbd9bdc3]

Ma question était plutôt: si par principe, on sait que A est la cause de B, existe-il un référentiel C dans lequel A et B sont simultanés?

Non, pas de probleme à ce niveau.
Les evenements reliés causalement sont separé par des distance de genre temps ou lumiere. Et par changement de ref, ils le restent.
Par contre, des evenement de genre espace (non causaux), pevent se trouver dans des ordres chronologiques differents en fonction du ref. Par exempeld es evenement simultané A et B dans R, il peut y avoir A apres B dans R' et B apres A dans R".