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Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte



  1. #1
    belette27

    Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte


    ------

    Bonsoir à tous,

    En relativité restreinte, il existe des formules qui modifient la masse, les distances et les durées.

    D'après vous, ces modifications sont-elles réelles ou apparentes???????

    -----

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  3. #2
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Pour la masse, elle ne varie pas. Au début de la RR on avait interprété qu'elle variait, il y avait la masse au repos et la masse en mouvement qui était la masse au repos multiplié par un facteur dépendant de la vitesse. Dans l'interprétation moderne, on ne considère plus que la masse au repos qui est un invariant (elle ne dépend pas du référentiel).

    Pour les durées, l'effet est réel, voire les fils sur le forum qui parle du "paradoxe" des jumeau.

    Pour les longueurs, c'est plus un effet d'optique, mais des effets réels peuvent se manifester. Par exemple si deux fusée à la queue leu leu relié par une corde accélèrent simultanément, la corde subit une tension qui peut la rompre, à cause de la contraction des longueurs.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  4. #3
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Par exemple si deux fusée à la queue leu leu relié par une corde accélèrent simultanément, la corde subit une tension qui peut la rompre, à cause de la contraction des longueurs.
    Est-ce du au fait que la simultanéité est relative ? la corde rompt par rapport aux référentiels pour lequel les évènements ne sont pas simultané ? Quand est-il par rapport au référentiel pour lequel les évènements sont simultanés (un phénomène quantique) ?

    Patrick

  5. #4
    belette27

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    En relativité restreinte, la masse, le temps et les distances sont tous les trois modifiés de la même façon par le célèbre rapport:
    RACINE(1-(v²/c²))
    Dans ces conditions, comment peut-on soutenir que:
    -Pour la masse la variation n'est pas réelle.
    -Pour le temps la variation est réelle.
    -Pour les distances la variation serait due à un effet d'optique.
    Les modifications duent aux vitesses relativistes, (qui affectent nos bases phondamentales : la masse, le temps et les distances)ne peuvent pas avoir ces trois façons d'agir: Le réel l'iréel et l'effet d'optique!!!!

  6. #5
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Dans ces conditions, comment peut-on soutenir que:
    -Pour la masse la variation n'est pas réelle.
    -Pour le temps la variation est réelle.
    -Pour les distances la variation serait due à un effet d'optique.
    Les modifications duent aux vitesses relativistes, (qui affectent nos bases phondamentales : la masse, le temps et les distances)ne peuvent pas avoir ces trois façons d'agir: Le réel l'iréel et l'effet d'optique!!!!
    Pour la masse c'est un choix conventionnel. Dans les vieux bouquins on a une masse qui varie avec la vitesse. La quantité de mouvement relativiste est et l'énergie . On a considéré à l'époque que était une masse, de façon à pouvoir écrire p=mv et E=mc² tout le temps. On s'est rendu compte ensuite que cela était un mauvais choix et que c'était l'expression de p et de E qu'il fallait modifier et pas l'expression de m. On a déjà parler de ça il y a quelques temps, il faut que je retrouve le fil. C'est l'inertie qui augmente avec la vitesse, pas la masse.

    Pour le temps, cela peut se limiter à un effet de perspective (le temps de l'autre parait toujours ralenti par rapport au notre et notre temps à nous parait ralenti pour l'autre, c'est symétrique). L'effet n'apparait réel que si deux observateurs partant du même point se rencontrent à nouveau en ayant pas suivi les même lignes d'univers. On discute beaucoup de cela sur d'autres fils. C'est en rapport avec le temps propre qui est un invariant.

    Pour les longueurs c'est vraiment subtile. C'est le plus souvent un effet de perspective: après avoir déduit l'aberration de la lumière (parce que son image directe sera déformée, mais pas contracté, une sphère sera toujours vu comme une sphère, mais légèrement tournée, on en a déjà parler récemment aussi d'ailleurs), on va constater qu'un objet est contracté dans le sens de son déplacement. Pourtant, quelqu'un qui bouge en même temps que l'objet ne constatera rien du tout (parce que pour lui l'objet n'est pas en mouvement).

    Pour comprendre pourquoi avec les durées et les longueurs, cela ressemble le plus souvent à un effet d'optique, il faut faire l'analogie avec un même objet vu sous plusieurs point de vue dans un espace euclidien. Considère un batonnet, il ne paraitra pas faire la même longueur selon si tu le regardes perpendiculairement à son axe, avec un angle, ou dans l'axe, pourtant la longueur réelle du bâtonnet ne change pas, c'est juste que selon le point de vue on ne voit pas la même chose.
    Pour la RR c'est pareil, sauf que ce ne sont plus des rotation dans l'espace euclidien, mais des boost dans l'espace de Minkowski (merci au passage à mariposa qui explique ça très bien dans un autre fil ).

    m@ch3
    Dernière modification par mach3 ; 05/06/2009 à 23h09.
    Never feed the troll after midnight!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    voir ici pour la masse "relativiste" : http://forums.futura-sciences.com/ph...ferentiel.html

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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  10. #7
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Est-ce du au fait que la simultanéité est relative ? la corde rompt par rapport aux référentiels pour lequel les évènements ne sont pas simultané ? Quand est-il par rapport au référentiel pour lequel les évènements sont simultanés (un phénomène quantique)
    sorry, je t'avais oublié, point de quantique là-dedans. tout est là :

    http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post1526387

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  11. #8
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message

    Pour les longueurs, c'est plus un effet d'optique, mais des effets réels peuvent se manifester. Par exemple si deux fusée à la queue leu leu relié par une corde accélèrent simultanément, la corde subit une tension qui peut la rompre, à cause de la contraction des longueurs.

    tout est là :

    http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post1526387

    m@ch3
    J'avoue ne pas trouver le lien



    en rapport avec cela ?
    un corps infiniment rigide n'existe pas. Les contraintes mettent un certains temps pour se propager. Et donc la barre va se plier et s'enrouler en spirale.
    Tu fais bien référence à la contraction relativiste des longueurs du au changement de référentiel ?
    Quels sont les référentiels qui faut prendre en compte ?

    Patrick

  12. #9
    betatron

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Pour les distances, outre les phénomènes d'aberration, l'effet est aussi vraiment réel. Sinon qu'on m'explique comment on pourrait parcourir deux millions d'années lumière en 20 ans seulement.
    Pour moi, l'effet vraiment relativiste est là, le reste pourrait se voir aussi bien avec la vitesse du son ou des escargots.

  13. #10
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Sinon qu'on m'explique comment on pourrait parcourir deux millions d'années lumière en 20 ans seulement.
    La relativité tout simplement.

    Prend l'exemple du muon se déplaçant à une vitesse de 0,99c parcours une distance d'environ 4800 m du point de vue d'un observateur terrestre. Pour le muon par contre, la Terre parcourt que 600 m (mesuré dans son référentiel). sa durée de vie est alors de d'environ 2,2 micro-seconde. A cause de la dilations du temps, la durée de vie du muon est plus longue si elle est mesurée par un observateur sur Terre.

    Patrick

  14. #11
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    J'avoue ne pas trouver le lien
    ben? le lien pointe pourtant vers LE message (n°104), qui explique pourquoi cette corde entre les deux fusées qui se suivent doit s'étirer voire casser quand elles accélèrent.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  15. #12
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    ben? le lien pointe pourtant vers LE message (n°104), qui explique pourquoi cette corde entre les deux fusées qui se suivent doit s'étirer voire casser quand elles accélèrent.

    m@ch3
    En fait il pointe sur le message 19 de Deedee81 et non le 104 bien que url semble correcte ?

    C'est plus clair maintenant

    Patrick

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  17. #13
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    excusez moi mais on a dépassé le cadre de la conductivité de l'acier, de la quantité de kerozene et de résistance des matériaux
    étrange, quand moi je suis le lien, j'arrive bien sur le message 104.

    c'est peut-etre une histoire d'affichage, je suis en 100 messages par pages.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  18. #14
    invité576543
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Le problème est le -2 dans le lien, qui indique la deuxième page, et donc dépend des paramètres d'affichage.

    Le lien suivant doit marcher dans tous les cas.

    http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post1526387

    Cordialement,

  19. #15
    invité576543
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Au passage, je ne me rappelais plus cette discussion.

    Le problème du fil qui casse avait été posé sur FS bien avant par Deep Turtle.

    Le problème que j'ai lancé ce matin est évidemment le même, mais j'en ai pris l'aspect temporel et non spatial, dans la veine de "comment l'accélération agit sur l'âge"!

    Je n'ai pas regardé en détail la discussion de 2008, possible que l'aspect temporel soit traité aussi.

    Cordialement,

  20. #16
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    C'est plus clair maintenant
    En fait "tout" est relatif

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Bon, bah, après réflexion j'ai trouvé tout seul, la corde doit casser et je vais vous expliquez pourquoi

    Resituons le problème. On parle de 2 fusées, que je représenterais par un point A et un point B. Ces deux fusées ont un mouvement simultané (c'est à dire que la distance AB=d est toujours constante) vu d'un certain référentiel inertiel R. Entre les deux fusée une corde, qui a un certain allongement à la rupture .

    Les deux fusées sont d'abord immobiles dans R, A étant à l'abscisse 0 et B à l'abscisse d. A l'instant t0 elles accélèrent simultanément de sorte que vu depuis R, la distance entre elle est toujours d et que la vitesse de l'une au temps t soit la même que la vitesse de l'autre.

    A l'instant t donné, chaque fusée aura atteint la vitesse v et seront distante de d. La corde elle aussi a cette vitesse v, et en vertu de la contraction de Lorentz, elle doit avoir une longueur , avec , on a donc d'<d. Or la corde est tendue entre les fusées qui sont distante de d... La corde à donc subit un allongement de d' à d, . Le fait d'être liée entre deux fusées accélérant simultanément l'empêche de subir la contraction de Lorentz, donc elle est étirée et pour de vrai. Quand la vitesse sera telle que , la corde rompera.

    m@ch3
    à l'instant t0 la longueur propre (immobile par rapport au référentiel inertiel R) de la corde est d. A ce même instant dans le référentiel de la corde (R_corde))à t'0=t0 nous mesurons aussi une longueur propre d.

    Lorsque la corde atteint à l'instant t la vitesse v, R ne mesurera plus la longueur propre, mais une longueur plus courte d' (car la corde n'est plus immobile dans R).

    Par contre si la corde case c'est donc que la longueur propre dans R_corde augmente = d comme le laisse entendre le message suivant de chaverondier. Ce qui est moins immédiat.

    Michel donnera une réponse mercredi dans le Sondage : Et un autre problème de relativité, un



    Patrick

  21. #17
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Bonjour

    Quelqu'un aurait le pdf valide de deep_turtle ? http://forums.futura-sciences.com/ph...html#post98326 message #64

    Le fichier pdf que je télécharge n'est pas valide.

    Merci
    Patrick

  22. #18
    invité576543
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Il est mal nommé, c'est un fichier gz

    Tu le charges en mémoire, tu le renommes bell_fr.pdf.gz si ce n'est pas fait automatiquement, et tu le décompresses.

    Cordialement,

  23. Publicité
  24. #19
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    Il est mal nommé, c'est un fichier gz

    Tu le charges en mémoire, tu le renommes bell_fr.pdf.gz si ce n'est pas fait automatiquement, et tu le décompresses.
    Ok merci. j'aurais du m'en douter cela m'était déjà arrivé avec windows.

    Patrick

  25. #20
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Bonjour,

    simultanéité pourquoi tu n'es pas absolu, cela nous simplifierait la vie

    Dans le cas de l'exemple de Deep-turtle j'ai du mal à comprendre pourquoi B reçoit le signal avant C

    l'hypothèse de départ est bien B A C sont tous au repos (vitesse relative nulle v=0 donc gamma = 1). Le référentiel R0 est équivalent à R1 dans cette phase la.

    Ce n'est que lorsque B et C reçoivent le signal qu'ils accélèrent respectivement. Pourquoi la réception du signal par B et C n'est pas simultané dans les référentiels attachés au point A,B et C ?

    Si on rajoute une phase intermédiaire avant de déclencher l'accélération : Envoi d'un premier flash par A pour permettre à B et C d'allumer les moteurs et un second flash pour déclencher l'accélération de B et C. Pourquoi le premier flash ne serait pas reçu de manière simultané en B et C pour les référentiels liés aux points A, B et C ?

    La distance spatiale n'a, me semble t'il, pas d'impact, dans la transformation de Lorentz pour des référentiels inertiels au repos les uns par rapport aux autres ?

    Patrick

  26. #21
    betatron

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    J'ai comme l'impression de m'être fait recaler au sondage proposé ailleurs...
    Moi, je ne comprends pas pourquoi Deep parle de vaisseau qui voit l'autre s'éloigner lors d'une des petites poussées: comme cette information met du temps à lui parvenir, il devrait plutôt voir qu'il se rapproche de l'autre? (l'autre n'ayant de son point de vue pas encore accéléré alors que lui l'a fait)

    Bon, il est clair qu'il y a une anisotropie dans le problème, la droite BC étant orientée.. j'aurais dû me méfier davantage.
    Quelle malédiction de rester newtoniens!
    Dernière modification par betatron ; 06/06/2009 à 21h41.

  27. #22
    invité576543
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    La distance spatiale n'a, me semble t'il, pas d'impact, dans la transformation de Lorentz pour des référentiels inertiels au repos les uns par rapport aux autres ?
    O que voilà une remarque intéressante...

    ----

    Sinon, l'explication que j'ai mise dans mon pdf est différente de celle de Deep, que je connaissais. Cela donnera deux approches distinctes, pour le même résultat.

    Cordialement,

  28. #23
    invité576543
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Pourquoi la réception du signal par B et C n'est pas simultané dans les référentiels attachés au point A,B et C ?
    Elle l'est, dans ce référentiel là.

    Cordialement,

  29. #24
    betatron

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Je me suis enfoncé plus avant dans le fil de Deep, et décidément, je ne suis pas d'accord, du moins avec l'explication qu'il donne.
    Selon lui, les forces atomiques dans le référentiel R0 sont changées parce que les atomes sont en mouvement, et c'est la seule raison pour laquelle le fil casse.
    Mais les atomes n'ont aucune raison d'être en mouvement dans R0!
    (du moins si on considère cela comme une expérience de pensée idéalisée; évidemment, en pratique, il faut bien que l'information "tension du fil" se transmette, mais si on s'attache à cet effet, il n'y a même pas besoin d'invoquer une accélération en B. C suffit, laissant flotter la corde (préalablement tendue ou construite comme telle) derrière lui. Dès qu'il accélère, la corde se casse si on la suppose infiniment rigide, puisque le mouvement ne peut pas être transmis instantanément à son extrémité libre. Mais selon moi, il s'agit alors d'une toute autre type d'expérience)

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  31. #25
    mach3

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Je me suis enfoncé plus avant dans le fil de Deep, et décidément, je ne suis pas d'accord, du moins avec l'explication qu'il donne.
    Selon lui, les forces atomiques dans le référentiel R0 sont changées parce que les atomes sont en mouvement, et c'est la seule raison pour laquelle le fil casse.
    il n'y a pourtant pas besoin d'aller chercher si loin...

    imagine que tu regarde un élastique horizontal perpendiculairement à son axe, tu verra une longueur apparente L. Maintenant, fait le tourner autour d'un axe vertical, sa longueur apparente diminue (c'est analogue à la contraction de Lorentz) à cause de la perspective. Si tu le tourne de 90°, sa longueur apparente est nulle (si il est infiniment fin bien sur)
    Maintenant fait le tourner mais en tirant dessus pour que sa longueur apparente reste la même : c'est ce qui arrive à la corde.
    De ton point de vue qui fait un angle avec l'elastique, tu devrais le voir plus court, si tu le vois de la même longueur, c'est qu'il a été allongé.
    Pour la corde c'est pareil, si elle fait une longueur L quand elle est au repos et qu'une fois qu'elle bouge elle fait la même taille au lieu de raccourcir comme le veux la RR, c'est qu'elle s'est allongée.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  32. #26
    betatron

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Pour la corde c'est pareil, si elle fait une longueur L quand elle est au repos et qu'une fois qu'elle bouge elle fait la même taille au lieu de raccourcir comme le veux la RR, c'est qu'elle s'est allongée.
    J'avoue que je n'ai pas lu le détail des calculs de Deep, en revanche je vois très bien ce que tu veux dire, et grâce à cela je commence à apercevoir la lumière. Comme quoi on peut se passer de calculs, du moins pour commencer à apercevoir!

    Quoique....
    utiliser la RR pour démontrer un phénomène de RR me paraît une démarche bizarre: tu dis qu'elle aurait dû raccourcir "comme le veut la RR", et que comme on ne la voit pas ainsi c'est donc qu'elle s'est allongée... je crois que je ne vais par tarder à aller faire de même!
    Dernière modification par betatron ; 06/06/2009 à 22h39.

  33. #27
    Acme

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Bonjour,

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    tu dis qu'elle aurait dû raccourcir "comme le veut la RR", et que comme on ne la voit pas ainsi c'est donc qu'elle s'est allongée... je crois que je ne vais par tarder à aller faire de même!
    Oui et non, tout dépend de ce que tu entends par "allongée". Elle s'est étirée, mais comme une corde ne peux s'étirer infiniment, elle fini par casser.
    When you have to shoot, shoot. Don’t talk! (Tuco in g,b&u)

  34. #28
    betatron

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par Acme Voir le message
    Non, elle s'est étirée, mais comme une corde ne peux s'étirer infiniment, elle fini par casser.
    Bonjour,
    ah, merci pour ce renseignement essentiel qui m'avait échappé
    mais mon problème est plutôt pourquoi elle s'est étirée...

  35. #29
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    Elle l'est, dans ce référentiel là.

    Cordialement,
    Dans l'autre aussi puisqu'il est assis sur ses genoux tant qu'il n'a pas reçu la première bouffée.

    Patrick

  36. #30
    Acme

    Re : Variation de masse, d'espace et de temps en relativité restreinte

    Citation Envoyé par betatron Voir le message
    Bonjour,
    ah, merci pour ce renseignement essentiel qui m'avait échappé
    mais mon problème est plutôt pourquoi elle s'est étirée...
    La première fusée tire la corde tu es d'accord la dessus je pense.

    Mais dans le problème cité, la seconde fusée ne pousse pas l'autre extrémité assez vite (dans le repère de la corde) donc elle est étirée.
    When you have to shoot, shoot. Don’t talk! (Tuco in g,b&u)

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