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RR et température



  1. #1
    Makemake

    RR et température


    ------

    Bonjour à tous, je suis un petit nouveau avec des interrogation concernant la relativité restreinte.
    J'ai essayé de vérifier si la question n'avait pas été déjà abordée sur le forum. J'ai entré des mots-clefs, j'ai lu plusieurs sujets... et je n'ai rien trouvé, mais il y en a tellement que j'ai pu la rater...

    Ma question concerne la dilatation temporelle. Si je me promène dans l'espace à une vitesse relativiste à bord de mon vaisseau spatial, pour un observateur extérieur, la durée des évènements qui se produisent à bord prendra plus de temps que pour moi.
    De mon point de vue, mon oeuf à la coque mettra 3 minutes à cuire. De son point de vue, il en mettra 6 (par exemple)...

    Et qu'en est-il de la température de mon vaisseau ?
    La température est due à l'agitation moléculaire et dépend de la vitesse des particules. Pour l'observateur immobile, les molécules de mon vaisseau devraient se déplacer moins vite, donc avoir moins d'énergie cinétique...
    Pour l'observateur immobile, le vaisseau sera-t-il plus froid que pour moi ?
    Et s'il est plus froid, ne devrait-il pas émettre pour lui un rayonnement différent... (pourrait-on identifier cette observation à l'effet Doppler ?)
    Si on suit cette logique, on peut imaginer que plus on s'approche de c, plus ma température relative se rapproche du zéro absolu, non ?

    Alors ? La relativité de la température, est-ce envisageable... ou j'oublie un facteur ?
    (le ralentissement observé des particules pourrait-il être compensé par autre chose comme une augmentation de leur masse ?)

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    invite251213
    Invité

    Re : RR et température

    Bonjour , Il me semble que la temperature mesurée reste la même quelque soit le référentiel si j'en crois ce qui est écrit ici :http://tomroud.com/2007/12/05/quelle...z-relativiste/

    Mais , en même temps , j'ai vu dans le livre de vulgarisation Motion montain ( OK , c'est de la vulgarisation , mais les arguments présentés sur le sujet me semblent pertinents ) que on ne pouvait mesurer une température qu'en étant immobile par rapport à l'objet .

    L'auteur donnait l'argument suivant : ( ca vaut ce que ca vaut )
    Si on se place dans un referentiel tel que l'on soit immobile par rapport à un fluide dont on veut mesurer la température , celui-ci est dans un état d'équilibre : sa température est uniforme dans tout le volume de l'objet.

    Maintenant si on se déplace par rapport à l'objet , on voit les particules du fluide qui vont dans notre direction ralentir , et celles qui vont dans l'autre direction accélérer .

    DONC , l'équilibre thermique est alors rompu : la température Mésurée de l'objet n'est pas uniforme et est plus froide dans la direction du déplacement , et donc on ne peut mesurer la températue d'un objet ( car la températue n'est pas définie pour les systémes dans des états différents de l'équilibre thermique ).

    en fait , je ne sait pas trop sur quel pied danser , les arguments sur l'équilibre thermique semblent corrects , mais je pencherais plus pour ce qui est mit dans le lien .
    Reste à savoir aussi si on ne devrait pas utiliser la quadri-vitesse au lieu de la vitesse telle qu'utilisée en mécanique newtonienne vu qu'on est dans un cadre relativiste , cequi rendrait caducs les arguments basés sur l'équilibre thermique .

  4. #3
    invite21348749873
    Invité

    Re : RR et température

    Citation Envoyé par Makemake Voir le message
    Bonjour à tous, je suis un petit nouveau avec des interrogation concernant la relativité restreinte.
    J'ai essayé de vérifier si la question n'avait pas été déjà abordée sur le forum. J'ai entré des mots-clefs, j'ai lu plusieurs sujets... et je n'ai rien trouvé, mais il y en a tellement que j'ai pu la rater...

    Ma question concerne la dilatation temporelle. Si je me promène dans l'espace à une vitesse relativiste à bord de mon vaisseau spatial, pour un observateur extérieur, la durée des évènements qui se produisent à bord prendra plus de temps que pour moi.
    De mon point de vue, mon oeuf à la coque mettra 3 minutes à cuire. De son point de vue, il en mettra 6 (par exemple)...

    Et qu'en est-il de la température de mon vaisseau ?
    La température est due à l'agitation moléculaire et dépend de la vitesse des particules. Pour l'observateur immobile, les molécules de mon vaisseau devraient se déplacer moins vite, donc avoir moins d'énergie cinétique...
    Pour l'observateur immobile, le vaisseau sera-t-il plus froid que pour moi ?
    Et s'il est plus froid, ne devrait-il pas émettre pour lui un rayonnement différent... (pourrait-on identifier cette observation à l'effet Doppler ?)
    Si on suit cette logique, on peut imaginer que plus on s'approche de c, plus ma température relative se rapproche du zéro absolu, non ?

    Alors ? La relativité de la température, est-ce envisageable... ou j'oublie un facteur ?
    (le ralentissement observé des particules pourrait-il être compensé par autre chose comme une augmentation de leur masse ?)
    Bonjour
    Pour l'observateur "immobile", tout rayonnement electromagnétique émis par le vaisseau, lumineux, calorifique ou autre, a une fréquence donnée, lui parviendra avec une fréquence supérieure s'il se rapproche, inférieure s'il s'éloigne.
    Mais ce n'est qu'une mesure d'un observateur dans un referentiel donné; la température comme image de la vitesse quadratique moyenne des molécules du vaisseau est donc liée à l'observateur qui mesure la fréquence du rayonnement.Enfin, j'espère que je ne vous raconte pas de bêtises.

  5. #4
    Makemake

    Re : RR et température

    Merci pour vos réponses (très rapides !!)

    @ Mewtow : merci pour le lien, l'explication qui y est donnée est très intéressante mais j'avoue ne pas vraiment avoir saisi comment on était arrivé à la conclusion que la température ne change pas par changement de référentiel... Quelque chose m'a échappé ou ce n'est vraiment pas expliqué ?
    L'argument de l'auteur de vulgarisation est assez intéressant, mais qu'obtient-on concrètement quand on plante un thermomètre dans un objet qui n'est pas à l'équilibre thermique ? Un panel de températures différentes ? Et si on en fait la moyenne de toutes ses températures, ne retomberons-nous pas sur nos pieds ?


    @Arcolo : Si on connait la vitesse du vaisseau, on peut prévoir les effets du décalage Doppler et l'observateur immobiles peut les "déduire" du rayonnement thermique qu'il reçoit pour savoir quelle tête il avait quand il a été émis par mon vaisseau.
    S'il fait cela, obtiendra-t-il le même rayonnement thermique que moi dans mon vaisseau, ou le rayonnement thermique d'un objet un peu plus froid ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    tempsreel1

    Re : RR et température

    Citation Envoyé par Makemake Voir le message
    De mon point de vue, mon oeuf à la coque mettra 3 minutes à cuire. De son point de vue, il en mettra 6 (par exemple)...
    c là où j'ai un pb de compréhension , cet oeuf au bout des 3 minutes sera cuit à point donc l'observateur qui regarde passer le vaisseau verra un oeuf cuit à point au bout de 6 minutes (ou 1 an) donc l'oeuf n'aura pas vieilli !!! finalement la difference de vitesse n'engendre pas de vieillissement c juste un phénomène de mesure !!!???

  8. #6
    invite251213
    Invité

    Re : RR et température

    Citation Envoyé par Makemake Voir le message
    @ Mewtow : merci pour le lien, l'explication qui y est donnée est très intéressante mais j'avoue ne pas vraiment avoir saisi comment on était arrivé à la conclusion que la température ne change pas par changement de référentiel... Quelque chose m'a échappé ou ce n'est vraiment pas expliqué ?
    Ben en fait , ce n'est pas expliqué dans l'article , mais je voudrais bien moi aussi une explication...
    En fait , après quelques recherches , j'ai lu qu'il y aurait plusieures températures distinctes (conceptuellement) pour un même objet , dans les théories relativistes .

    Citation Envoyé par Makemake Voir le message
    L'argument de l'auteur de vulgarisation est assez intéressant, mais qu'obtient-on concrètement quand on plante un thermomètre dans un objet qui n'est pas à l'équilibre thermique ?
    Un panel de températures différentes ? Et si on en fait la moyenne de toutes ses températures, ne retomberons-nous pas sur nos pieds ?
    Il me semble que parler de température hors de l'équilibre thermique , c'est du ressort de la physique statistique hors équilibre et il me semble que la notion de température est très mal ( pas du tout en fait ) définie . Donc pour répondre , il semble que ca soit quelque chose du style: on sait pas , on conjecture !

    .

  9. Publicité
  10. #7
    obi76
    Modérateur*

    Re : RR et température

    Citation Envoyé par Makemake Voir le message
    Bonjour à tous, je suis un petit nouveau avec des interrogation concernant la relativité restreinte.
    J'ai essayé de vérifier si la question n'avait pas été déjà abordée sur le forum. J'ai entré des mots-clefs, j'ai lu plusieurs sujets... et je n'ai rien trouvé, mais il y en a tellement que j'ai pu la rater...

    Ma question concerne la dilatation temporelle. Si je me promène dans l'espace à une vitesse relativiste à bord de mon vaisseau spatial, pour un observateur extérieur, la durée des évènements qui se produisent à bord prendra plus de temps que pour moi.
    De mon point de vue, mon oeuf à la coque mettra 3 minutes à cuire. De son point de vue, il en mettra 6 (par exemple)...

    Et qu'en est-il de la température de mon vaisseau ?
    La température est due à l'agitation moléculaire et dépend de la vitesse des particules. Pour l'observateur immobile, les molécules de mon vaisseau devraient se déplacer moins vite, donc avoir moins d'énergie cinétique...
    Pour l'observateur immobile, le vaisseau sera-t-il plus froid que pour moi ?
    Et s'il est plus froid, ne devrait-il pas émettre pour lui un rayonnement différent... (pourrait-on identifier cette observation à l'effet Doppler ?)
    Si on suit cette logique, on peut imaginer que plus on s'approche de c, plus ma température relative se rapproche du zéro absolu, non ?

    Alors ? La relativité de la température, est-ce envisageable... ou j'oublie un facteur ?
    (le ralentissement observé des particules pourrait-il être compensé par autre chose comme une augmentation de leur masse ?)
    Ca ne dépend pas de la vitesse des particules mais de leur énergie pour être rigoureux...
    Si le vaisseau va à une vitesse relativiste, il faudra savoir comment on définie la température : vitesse des molécules par rapport au vaisseau ou par rapport à nous ? Je ne vous cache pas que dans le second cas l'agitation moléculaire est ridicule face à la vitesse donnée aux molécules entraînées par le vaisseau...
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  11. #8
    tempsreel1

    Re : RR et température

    il est vrai que l'oeuf resté sur terre (par comparaison) sera lui trop cuit ...

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