Espace temps et dilatation...

[noir_ecaille]

Bonjour,


Par avance, je suis néophyte et j'ai peu d'acquis/notions en physique mécaniste autant qu'en mathématiques. Veuillez me pardonner les horreurs qui pourraient suivre et corriger sans trop de verve.

Ne sachant si c'est la section la plus appropriée, je remercie d'avance la modération de réaffecter ce fil en conséquence si nécessaire.

Let's chat !

_______________


Notre univers se baserait sur quatre dimension : trois spatiale plus une temporelle.
L'univers est en cours de dilatation -- d'expansion, et celle-ci irait s'accélérant.
La gravité déforme l'espace temps : elle courbe l'espace et ralentit le temps (ex : décalage d'une seconde à prendre en compte dans le guidage sol par satellite).
On a aussi l'entropie, qui veut que le désordre aille grandissant.


L'idée-question est la suivante :


Pour qu'un volume soit en expansion, il faut du temps (une durée même infinitésimale pour passer d'un volume V₁ à un volume V₂). L'inverse est : s'il y a dilatation de volume, du temps s'est écoulé.

Dans cette optique : évolution spatiale de l'univers = écoulement globale du temps. Mais aussi : contraction locale de l'univers (ex : champs gravitationnel terrestre) = ralentissement du temps (vérifié).

Le temps est donc intrinsèque à l'existence spatiale et l'espace est intrinsèque à l'avancée temporelle. S'il n'y a pas de temps (temps figé ou absent) il n'y a pas d'espace existant.
Ça impliquerait que :
- le sens du temps est lié à l'expansion spatiale de l'univers : sans dilatation, pas d'écoulement temporelle tel que nous le connaissons.
- pour que le temps continue son cours actuel, l'univers devrait donc être éternellement en expansion.
- le temps n'est pas linéaire puisqu'il suit l'espace, lequel serait "courbe" ou "courbé par des masses importantes".

L'entropie, pour ce que j'en sais, est la propension au désordre en fonction du temps. Plus il y a de temps, plus l'entropie augmente, plus il y a d'espace, plus l'entropie augmente. On peut avoir des diminutions locales de l'entropie, et une (sur?)augmentation locale de l'entropie au voisinage immédiat.

La vie est une diminution locale de l'entropie.
Maintenant, question(s) : notre perception que le temps passe de plus en plus vite est-elle liée à l'expansion de l'univers qui s'accélère (capillotracté, je sais...) ? ce qui voudrait dire que nous (être vivant) avons la capacité de percevoir le temps au même titre que l'espace ?

OK
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[invite4ff2f180]

Bonjour,
D'une part, ce n'est pas la gravité qui courbe l'espace-temps, mais l'énergie qui courbe l'espace temps. En quelque sorte la "gravitation" est l'espace-temps.

Ta première phrase sur dilatation <-> temps ne veux pas dire grand chose, le mot "dilatation" se définit lui même à partir de la notion de temps. Sans temps, le mots ne veux rien dire. Même remarque pour le mot évolution.

"S'il n'y a pas de temps (temps figé ou absent) il n'y a pas d'espace existant." Je comprends pas trop ce que tu veux dire, d'un point de vue théorique, c'est faux : on peut construire une théorie sans temps et avec seulement un espace.

"pour que le temps continue son cours actuel, l'univers devrait donc être éternellement en expansion"
De nombreux modèles cosmologiques proposent l'inverse.

"notre perception que le temps passe de plus en plus vite"
Je ne comprends pas cette phrase ! Je n'ai pas vraiment cette impression moi …

"nous (être vivant) avons la capacité de percevoir le temps au même titre que l'espace"
Bien sur qu'on perçoit le temps (souvenirs …), je vois pas ce que tu veux dire.

Sinon le lien entre l'entropie et le temps à déjà une longue histoire en physique. Il y a sûrement des choses intéressante dans ce que tu dis, mais il faudrait reformuler ton post de façon plus claire.

[invite9cd736bc]

Bonjour,

Au risque de compliquer un peu les choses, il faut considérer plusieurs types de temps.

- Il y a le temps physique local, lié à la structure locale de l'espace-temps, tel que décrit pas la relativité.

- Il y a aussi le temps cosmologique, lié à la théorie du Big Bang. qui réintroduit une forme de symétrie du temps, à l'échelle de l'univers,
car les observations montrent que l'univers est probablement homogène et isotrope, et donc que le temps des galaxies évolue de la même manière dans tout l'univers.

- le sens du temps est lié à l'expansion spatiale de l'univers : sans dilatation, pas d'écoulement temporelle tel que nous le connaissons.

Oui mais le sens du temps cosmologique. Un arrêt de l'expansion, voir une contraction, ne signifierait pas pour autant, un inversion de la flèche du temps...

Le désordre dans l'univers, l'entropie continuerait de croitre, et notre temps local, n'en serait pas affecté.

Cordialement

[noir_ecaille]

Bonjour,

Pour commencer, merci de me corriger -- c'est surtout pour rectifier mes erreurs et combler des lacunes que j'ai créé ce fil

Ensuite :

D'une part, ce n'est pas la gravité qui courbe l'espace-temps, mais l'énergie qui courbe l'espace temps. En quelque sorte la "gravitation" est l'espace-temps.

Donc ce qu'on appelle "gravité", c'est une localité "courbée" d'espace-temps ?
Si l'énergie courbe l'espace, cela implique-t-il que la lumière aussi courbe l'espace ? (question peut-être bête...)

Ta première phrase sur dilatation <-> temps ne veux pas dire grand chose, le mot "dilatation" se définit lui même à partir de la notion de temps. Sans temps, le mots ne veux rien dire. Même remarque pour le mot évolution.

C'est peut-être enfoncer des portes ouvertes mais il y a tellement de chose qui me semble parfois logique alors qu'en fait, j'ai fait un non sens -- comme pour la gravité. Donc évolution (et dilatation aussi) = implication d'une dimension temporelle

"S'il n'y a pas de temps (temps figé ou absent) il n'y a pas d'espace existant." Je comprends pas trop ce que tu veux dire, d'un point de vue théorique, c'est faux : on peut construire une théorie sans temps et avec seulement un espace.

Bhin j'imagine mal quelque chose sans temps. Du moins quelque chose d'existant. Est-ce qu'on peut exister sans le temps, en fait ?

"pour que le temps continue son cours actuel, l'univers devrait donc être éternellement en expansion"
De nombreux modèles cosmologiques proposent l'inverse.

Je suis instriguée Si l'espace et le temps sont liés, comment le temps existerait si l'espace se contractait, jusqu'à devenir une singularité ?

"nous (être vivant) avons la capacité de percevoir le temps au même titre que l'espace"
Bien sur qu'on perçoit le temps (souvenirs …), je vois pas ce que tu veux dire.
[...]
"notre perception que le temps passe de plus en plus vite"
Je ne comprends pas cette phrase ! Je n'ai pas vraiment cette impression moi …

Rien de bien intelligent je crois. Mon imagination, aucun doute. Je reliais l'axiome populaire que "plus ça va, plus le temps passe vite" à "l'expansion de l'univers s'accélère". Mais comme je manque de base, la "scientificité" en prends un coup...

Sinon le lien entre l'entropie et le temps à déjà une longue histoire en physique. Il y a sûrement des choses intéressante dans ce que tu dis, mais il faudrait reformuler ton post de façon plus claire.

Justement... c'est pour m'éclaircir les idées et acquérir quelques connaissances...
Comment explique-t-on l'existence de l'entropie ? Quel est son "moteur" ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[noir_ecaille]

Bonjour,

Au risque de compliquer un peu les choses, il faut considérer plusieurs types de temps.

- Il y a le temps physique local, lié à la structure locale de l'espace-temps, tel que décrit pas la relativité.

- Il y a aussi le temps cosmologique, lié à la théorie du Big Bang. qui réintroduit une forme de symétrie du temps, à l'échelle de l'univers,
car les observations montrent que l'univers est probablement homogène et isotrope, et donc que le temps des galaxies évolue de la même manière dans tout l'univers.

[...]

Oui mais le sens du temps cosmologique. Un arrêt de l'expansion, voir une contraction, ne signifierait pas pour autant, un inversion de la flèche du temps...

Le désordre dans l'univers, l'entropie continuerait de croitre, et notre temps local, n'en serait pas affecté.

Cordialement

J'ai un peu de mal à comprendre ce qu'est le temps vis-à-vis de l'espace alors. Ou leur relation.

Ce que je conçois (bien ou mal), c'est que je temps n'est pas une droite/courbe, qu'il n'est pas linéaire.
Il y a peut-être un temps "absolu" -- ce serait le temps comsologique ? -- en tout cas il y a un temps "relatif" -- local.

Ce temps est affecté par la courbure de l'espace, et à priori l'énergie -- gravité. Résultat : j'ai l'impression que "plus il y a d'espace, plus il y a de temps". Idée complètement absurde, mais je n'arrive pas à mettre le doigt sur ce qui ne va pas. Ou à comprendre ce qu'il en est vraiment.

[invite9cd736bc]

Je suis instriguée Si l'espace et le temps sont liés, comment le temps existerait si l'espace se contractait, jusqu'à devenir une singularité ?

La fin du temps, n'est pas la fin des haricots.
Il faut voir, si à l'intérieur de cette singularité, peut encore se distinguer, un mouvement, un ordre, un rythme.

- Le temps cesse d'exister, lorsqu'il n'y pas plus de rythme régulier pouvant servir d'horloge.

- La flèche du temps cesse d'exister, lorsqu'il n'existe plus de relation d'ordre, dans les mouvements observés.

- A l'échelle de infiniment petit, la disparition du rythme, et de la flèche, n'implique pas nécessairement que plus rien ne se passe.

- Des choses se passent mais la description devient impossible, parceque l'information de l'univers, n'est plus régit par un mouvement d'ensemble, ni par aucune structure, permettant la description. C'est le chaos. Le "temps" a disparu, seul subsiste un mouvement au sein duquel aucun ordre , ni aucun sens particulier n'émerge.

Cordialement

[invite9cd736bc]

Ce temps est affecté par la courbure de l'espace, et à priori l'énergie -- gravité. Résultat : j'ai l'impression que "plus il y a d'espace, plus il y a de temps". Idée complètement absurde, mais je n'arrive pas à mettre le doigt sur ce qui ne va pas. Ou à comprendre ce qu'il en est vraiment.

Le temps n'est pas une chose en soi, c'est juste une propriété des choses. La Relativité Général, dit juste que le rythme du temps, dépend du contenu local, en matière et en énergie. C'est en ce sens ,qu'on dit que le temps est spatialisé, mais cela ne signifie pas qu'"il y a plus de temps". Il y a en quelque sorte un vecteur temps, associé à chaque point de l'espace, fonction du champ de gravité.

De ce point de vue, on ne peut plus dire que le temps soit absolu.
Il est local.

COrdialement,

[invite4ff2f180]

-Disons que la courbure de l'espace-temps décrit la gravité. Un espace-temps plat correspond à l'absence de gravité.

-Oui, le champ électromagnétique courbe l'espace-temps puisqu'il possède une énergie.

-Effectivement, dans la "réalité" rien n'existe sans temps, on vit dans un espace-temps à 4 dimensions. Mais je voulait juste signaler que d'un point de vue théorique on peut construire des théories sans temps (elles ne décrivent pas, bien sûr, un système physique réel). Ce n'est pas une remarque très importante.

- Une singularité n'existe pas, a priori, en physique. Par exemple le big bang, le centre d'un trou noir etc sont des singularités, mais seulement parce que les modèles physique ne sont pas adaptés pour décrire ces phénomènes : il faut alors découvrir des théories plus générales qui explique ces zones étrange.

- "plus ça va, plus ça va vite" : c'est peut-être vrai, mais c'est un effet psychologique, non physique.

- on explique pas l'existence de l'entropie. Pour l'instant c'est un concept fondamental, d'ailleurs en thermodynamique elle est tout simplement postulée. Mais on peut en trouver une interprétation grâce à l'idée de Boltzmann de la voir comme une notion de désordre.

[noir_ecaille]

Je conçois un peu mieux les relations du temps et de l'espace.

L'espace est déformé par l'énergie qu'il contient, et surtout sa répartition. Le temps est aussi déformé. Donc il s'agit d'une "trame" cohérente qu'on baptise espace-temps -- si on modifie l'un, on impactera l'autre.

Le temps est un vecteur, une propriété locale, un peu comme l'impulsion ?

Dans la réalité, il y a toujours et de l'espace, et du temps. Mais certains phénomènes peuvent être modélisés sans l'aide du temps.


L'entropie est un phénomène constaté mais inexpliqué, un peu comme la gravité. On emploie ce concept pour parler d'une propension de l'univers à l'augmentation du chaos, du désordre... du plus concentré vers le plus dilué ? du chaud vers le froid ?


Comment peut-on s'assurer de la vitesse absolue/réelle de la lumière si cette dernière déforme la trame espace-temps ? S'agit-il de la vitesse d'un photon (tous les photons), quelque que soit son énergie ?

[invite9cd736bc]

Le temps est un vecteur, une propriété locale, un peu comme l'impulsion ?
Dans la réalité, il y a toujours et de l'espace, et du temps. Mais certains phénomènes peuvent être modélisés sans l'aide du temps.

Le Temps est une propriété locale, mais avec des spécificités.
Le Temps est fonction de la Gravité, et la Gravité est fonction de la répartition des masses en présence.

En gros la répartition des masses va déterminer le tic-tac intrinsèque des atomes constituants la matière.C'est cela le Temps.

Comment peut-on s'assurer de la vitesse absolue/réelle de la lumière si cette dernière déforme la trame espace-temps ? S'agit-il de la vitesse d'un photon (tous les photons), quelque que soit son énergie ?

Comme le rayonnement n'a pas de masse, vu que le photon représente une énergie impulsion, la lumière ne déforme pas la trame de l'espace-temps.

Et en mesurant la vitesse de la lumière on a constaté qu'on tombait toujours sur la même valeur, quelque-soit la valeur de la vitesse, ou de l'accélération du repère de référence.

Donc, pour dire les choses simplement la vitesse de la lumière est invariante, c'est une loi de la nature.

Enfin à l'échelle de infiniment petit, l'effet gravitationnel est minoré par rapport aux autres interactions, si bien qu'il n'est plus possible, ni pertinent d'utiliser le temps dans la description.

Car le temps rappelons le, implique l'existence d'un "Tic-tac" de référence, et dans la soupe quantique...C'est très difficile d'en trouver un, le temps n'est plus alors un paramètre pertinent.


Cordialement

[invité576543]

L'espace est déformé par l'énergie qu'il contient, et surtout sa répartition. Le temps est aussi déformé.

Si on parle de l'espace-temps, c'est bien parce qu'on ne peut pas parler d'un côté de l'espace, de l'autre du temps. Le découpage de l'espace-temps en espace et temps est propre à chaque observateur, et ne correspond donc pas à une description générale ; ce découpage est relatif. Ensuite, il est difficile de donner un sens à l'idée que le temps vu par un observateur donné est déformé (le temps propre, celui observé par un observateur, a essentiellement les mêmes propriétés pour tous les observateurs).

Bref, une seule chose est impactée, c'est l'espace-temps. Et il n'est pas "déformé", parce qu'il n'y a pas de référence "non déformée".

L'énergie ne déforme pas l'espace-temps au sens où celui-ci aurait une forme "avant", puis en aurait une autre "après", parce que "avant" et "après" n'ont pas de sens pour l'espace-temps (puisqu'il intègre le temps). L'énergie donne sa forme à l'espace-temps.

On en arrive à "la forme locale de l'espace-temps dépend de la présence locale d'énergie et de quantité de mouvement".

Le temps est un vecteur, une propriété locale, un peu comme l'impulsion ?

Le temps c'est la direction passé-futur d'un observateur donné. C'est un vecteur au même sens que le vecteur directeur qui va du Sud au Nord par exemple. Il faut imaginer un vecteur directeur qui va du passé au futur d'un observateur, du lieu-moment où il était il y a peu vers le lieu-moment où il sera dans peu. Cela a un rapport avec la vitesse, mais avec une composante supplémentaire (et cette nouvelle composante ne peut pas être nulle). Le vecteur temps, c'est le vecteur vitesse (en 4D) des objets immobiles par rapport à l'observateur (et donc sa propre vitesse).

Dans la réalité, il y a toujours et de l'espace, et du temps. Mais certains phénomènes peuvent être modélisés sans l'aide du temps.

Plus précisément sans distinguer les directions de type temps des directions de type espace. Ce n'est pas le temps qu'on enlève, mais la distinction entre temps et espace.

L'entropie est un phénomène constaté mais inexpliqué, un peu comme la gravité. On emploie ce concept pour parler d'une propension de l'univers à l'augmentation du chaos, du désordre... du plus concentré vers le plus dilué ? du chaud vers le froid ?

L'entropie est une variable d'état, comme la pression, l'énergie ou la température. Elle sert à décrire comment EST un système.

La propension en question est l'augmentation de l'entropie. Alors que l'énergie d'un système isolé est constante, son entropie peut (et ne peut que) augmenter.

Dans le cas d'un système avec du concentré et du dilué, inhomogène pour cet aspect, l'augmentation d'entropie correspond à l'équilibrage, le mouvement vers l'homogénéité, donc du plus concentré vers le plus dilué ET du plus dilué vers le plus concentré : l'équilibre est entre les deux, et les parties aux extrêmes changent toutes deux vers l'équilibre.

De même pour le chaux et froid. Dans un système thermiquement déséquilibré, avec des zones chaudes et des zones froides, les zones chaudes se refroidissent ET les zones froides se réchauffent (ce qui correspond à une augmentation d'entropie). Le mouvement est des deux vers l'équilibre.

Comment peut-on s'assurer de la vitesse absolue/réelle de la lumière si cette dernière déforme la trame espace-temps ?

Parce que la vitesse en question est un rapport entre infiniment petits en un point, une mesure locale, très locale, alors que la forme de l'espace-temps est une notion "étendue". Si on l'étudie dans un tout petit domaine, l'espace-temps est partout pareil, "plat". La vitesse limite est une propriété de cet espace-temps plat auquel tend l'espace-temps si on l'étudie dans un domaine de plus en plus petit.

[noir_ecaille]

Si on parle de l'espace-temps, c'est bien parce qu'on ne peut pas parler d'un côté de l'espace, de l'autre du temps. Le découpage de l'espace-temps en espace et temps est propre à chaque observateur, et ne correspond donc pas à une description générale ; ce découpage est relatif. Ensuite, il est difficile de donner un sens à l'idée que le temps vu par un observateur donné est déformé (le temps propre, celui observé par un observateur, a essentiellement les mêmes propriétés pour tous les observateurs).

Bref, une seule chose est impactée, c'est l'espace-temps. Et il n'est pas "déformé", parce qu'il n'y a pas de référence "non déformée".

L'énergie ne déforme pas l'espace-temps au sens où celui-ci aurait une forme "avant", puis en aurait une autre "après", parce que "avant" et "après" n'ont pas de sens pour l'espace-temps (puisqu'il intègre le temps). L'énergie donne sa forme à l'espace-temps.

On en arrive à "la forme locale de l'espace-temps dépend de la présence locale d'énergie et de quantité de mouvement".

Si je suis bien, il n'existe pas un "espace-temps absolu" qui serait éventuellement impacté. D'une certaine manière, la réalité est "subjective" puisqu'elle dépend de l'observateur. Je comprends mieux certaines analogies comme la caverne de Platon.

Le temps c'est la direction passé-futur d'un observateur donné. C'est un vecteur au même sens que le vecteur directeur qui va du Sud au Nord par exemple. Il faut imaginer un vecteur directeur qui va du passé au futur d'un observateur, du lieu-moment où il était il y a peu vers le lieu-moment où il sera dans peu. Cela a un rapport avec la vitesse, mais avec une composante supplémentaire (et cette nouvelle composante ne peut pas être nulle). Le vecteur temps, c'est le vecteur vitesse (en 4D) des objets immobiles par rapport à l'observateur (et donc sa propre vitesse).

J'ai un peu de mal avec cette notion.
Je pense notamment aux satellites et systèmes GPS : le temps "passe plus vite" là-haut (différentiel d'une seconde) qu'ici-bas. Donc nos satellites "ne sont pas immobiles" par rapport à nous ?

Plus précisément sans distinguer les directions de type temps des directions de type espace. Ce n'est pas le temps qu'on enlève, mais la distinction entre temps et espace.

Soit...?

le temps rappelons le, implique l'existence d'un "Tic-tac" de référence, et dans la soupe quantique...C'est très difficile d'en trouver un, le temps n'est plus alors un paramètre pertinent.

Encore une fois, dans la réalité le temps existe toujours quelque part mais il n'a aucune utilité dans un modèle, j'ai bon ?

L'entropie est une variable d'état, comme la pression, l'énergie ou la température. Elle sert à décrire comment EST un système.

La propension en question est l'augmentation de l'entropie. Alors que l'énergie d'un système isolé est constante, son entropie peut (et ne peut que) augmenter.

Un peu comme lorsqu'on parle de l'osmolarité d'un système alors ? A nombre constant de molécules, répartition évolutive "toti-latérale".

Dans le cas d'un système avec du concentré et du dilué, inhomogène pour cet aspect, l'augmentation d'entropie correspond à l'équilibrage, le mouvement vers l'homogénéité, donc du plus concentré vers le plus dilué ET du plus dilué vers le plus concentré : l'équilibre est entre les deux, et les parties aux extrêmes changent toutes deux vers l'équilibre.

De même pour le chaux et froid. Dans un système thermiquement déséquilibré, avec des zones chaudes et des zones froides, les zones chaudes se refroidissent ET les zones froides se réchauffent (ce qui correspond à une augmentation d'entropie). Le mouvement est des deux vers l'équilibre.

Cet équilibre dynamique est-il une limite vers laquelle tend le système ? Dans le sens "si on atteint cet état d'équilibre, il n'y aura plus d'augmentation de l'entropie" ?

Parce que la vitesse en question est un rapport entre infiniment petits en un point, une mesure locale, très locale, alors que la forme de l'espace-temps est une notion "étendue". Si on l'étudie dans un tout petit domaine, l'espace-temps est partout pareil, "plat". La vitesse limite est une propriété de cet espace-temps plat auquel tend l'espace-temps si on l'étudie dans un domaine de plus en plus petit.

Donc à une échelle ponctuelle ("très locale"), la lumière a une vitesse constante, quelque soit le moment espace-temps. C'est donc cette vitesse qui "sert de référence".

Comme le rayonnement n'a pas de masse, vu que le photon représente une énergie impulsion, la lumière ne déforme pas la trame de l'espace-temps.

J'ai du mal à le croire, notamment à cause de E=mc²

Soit : toute quantité de matière (donc une "quantité de mouvement gravitationnel") a une masse convertible en quantité d'énergie et inversement. A une quantité d'énergie même infime (photon) doit bien correspondre une masse, même infime.

C'est pourquoi pour moi la lumière "déforme" ou plutôt impacte forcément l'espace-temps, même de façon relativement négligeable pour moi, observateur.

Le Temps est une propriété locale, mais avec des spécificités.
Le Temps est fonction de la Gravité, et la Gravité est fonction de la répartition des masses en présence.

En gros la répartition des masses va déterminer le tic-tac intrinsèque des atomes constituants la matière.C'est cela le Temps.

Enfin à l'échelle de infiniment petit, l'effet gravitationnel est minoré par rapport aux autres interactions, si bien qu'il n'est plus possible, ni pertinent d'utiliser le temps dans la description.

Car le temps rappelons le, implique l'existence d'un "Tic-tac" de référence, et dans la soupe quantique...C'est très difficile d'en trouver un, le temps n'est plus alors un paramètre pertinent.

J'ai du mal mais je crois que la boucle est... là.

Comme le temps et l'espace sont indissociable (dans la réalité, pas dans les modèles), une forte concentration de masse (d'énergie) va impacter la trame d'une certaine manière. Cet impact est localisé, sur tout les paramètres.


Questions peut-être bêtes :
- qu'est-ce l'énergie ?
- qu'est-ce que la "quantité de mouvements" ?
- quelle(s) différence(s) entre les deux ?

[obi76]

J'ai un peu de mal avec cette notion.
Je pense notamment aux satellites et systèmes GPS : le temps "passe plus vite" là-haut (différentiel d'une seconde) qu'ici-bas. Donc nos satellites "ne sont pas immobiles" par rapport à nous ?

Non, ils ne sont pas immobiles, ils font le tour de la Terre en environ 90minutes, sachant que nous nous le faisons en 24H... Seuls les satellites géostationnaires sont immobiles par rapport à nous

Cordialement,

[noir_ecaille]

@ obi76

Je parlait "d'immobilité temporelle" par rapport à nous, vis-à-vis des vecteurs temps.

Cela ne concerne pas leur position géographique mais le différentiel d'écoulement du temps entre la surface terrestre et ce qui se passe à l'altitude du réseau satellite. Le temps "passe plus vite" d'une seconde à cette altitude.

[obi76]

@ obi76

Je parlait "d'immobilité temporelle" par rapport à nous, vis-à-vis des vecteurs temps.

Cela ne concerne pas leur position géographique mais le différentiel d'écoulement du temps entre la surface terrestre et ce qui se passe à l'altitude du réseau satellite. Le temps "passe plus vite" d'une seconde à cette altitude.

Oui parce que leur temps à eux, perçu par nous, dépend de leur vitesse par rapport à nous

[noir_ecaille]

Il y a surtout une histoire d'impact de la gravité sur l'écoulement du temps, je crois.

Même pire : concernant les orbites géostationnaires, je me demande si le différentiel de temps n'est pas plus grand.

[obi76]

Mais tout ça c'est lié. Un satellite qui bouge a plus d'énergie cinétique, il va donc déformer son espace temps à ses alentours et ralentir le temps perçu par un observateur extérieur (qui ne va pas à sa vitesse). Quant à la gravité induite par la Terre, effectivement elle joue aussi vu qu'à son entourage l'espace temps est déformé aussi...

[noir_ecaille]

Quant à la gravité induite par la Terre, effectivement elle joue aussi vu qu'à son entourage l'espace temps est déformé aussi...

C'est ce dernier point qui m'intéresse. Je ne faisais que l'illustrer avec les problème GPS et pas l'inverse

Un chose à la fois s'il vous plait

[obi76]

Quand je te dis que tout est lié, en fait c'est le même phénomène.
Que ce soit de la masse (donc de l'énergie, égale à mc²) ou de l'énergie cinétique (qui vient en fait de la même relation), l'énergie courbe l'espace temps.

Que tu ailles vite ou que tu sois lourd, la déformation de l'espace temps sera similaire, donc l'écoulement aussi.

Ce que tu dis est bon : la Terre étant relativement massique, elle déforme l'espace temps, donc le temps à sa surface ne s'écoule pas de la même manière que loin d'elle. Cela dit je ne sais pas l'ordre de grandeur mais ça doit être largement négligeable...

[obi76]

Et je viens de trouver là où tu n'a pas compris.

Je t'explique : quand on dit E=mc², ce n'est pas que l'énergie est convertible en énergie, c'est que la masse C'EST de l'énergie.

Ca c'est un premier point. Le second, et c'est là que tu va comprendre (j'espère), c'est que dans l'équation E=mc², la masse peut varier, en fait elle est égale à , avec le facteur de Lorentz qui est égal à :



Tu vois que ce facteur tend vers l'infini quand v tend vers c.

De là on peut en conclure deux choses :
une particule dont la vitesse tend vers c a une énergie qui tend vers l'infini. on peut en conclure à l'inverse qu'une particule qui va à c ne peut pas avoir de masse.

Seconde chose : une approximation de pour des vitesses faibles est :


Et là tu retombe sur tes pieds : tu as une énergie qui ne dépend que de la masse, et l'énergie cinétique ! Les deux phénomènes ont donc bien la même conséquence sur l'espace temps.

Cordialement,

[noir_ecaille]

Ça ne m'aide pas à comprendre cette notion de vecteur temps...

[obi76]

Non mais ça t'aide à comprendre cette histoire de masse et d'énergie cinétique. Cette relation est absolument fabuleuse ^^

[invité576543]

Ça ne m'aide pas à comprendre cette notion de vecteur temps...

En 3D, on peut décomposer les directions selon trois axes, par exemple N-S, E-W et Haut-Bas. Il y a un rapport entre les directions et les vecteurs : un vecteur c'est "une quantité dans une direction". Dire qu'on est en 3D, c'est dire qu'avec 3 vecteurs bien choisis on peut écrire tous les autres, par exemple le vecteur "vers le Nord", le "vers 'Est" et le "vers le haut" permettent de définir tout déplacement.

Passer à 4D revient à rajouter des vecteurs qui ne peuvent pas s'écrire à partir des trois précédents. Une manière de voir les choses est qu'on rajoute un quatrième type de vecteur, "vers le futur", un vecteur temps, perpendiculaire à la fois à N-S, E-W et haut-bas.

MAIS il n'y a pas qu'une seule direction temps. Seuls les objets immobiles les uns par rapport aux autres ont des vecteurs temps "parallèles". Dire qu'un objet a une vitesse non nulle par rapport à un autre, c'est dire que leurs vecteurs temps forment un angle non nul.

Quand on parle "d'écoulement différent" (une très mauvaise expression, un piège sémantique), on parle de cet angle non nul entre leurs vecteurs temps, du fait que "leurs futurs ne pointent pas dans la même direction".

Un parallèle fécond (mais difficile, comme le reste) est la verticale. Dans le passé, des humains pensaient la Terre plate, c'est à dire précisément que toutes les verticales étaient parallèles entre elles, que la verticale à Paris faisait un angle nul avec la verticale à Tombouctou, que le système N-S, E-W, haut-bas était le même pour tous les points de la Terre, au sens fort : parallèle partout.

Une des premières formes de relativité a été là : se rendre compte que, même si en tout point de la Terre (ou presque) on pouvait définir un système de trois axes dont la verticale, cette dernière ne reste pas parallèle à elle-même quand on se déplace à la surface de la Terre, qu'elle pouvait même s'inverser, aux "antipodes" (ceux qui ont les pieds en haut...).

Le temps en 4D, c'est comme la verticale en 3D : c'est une direction qu'on peut définir pour tout observateur (pas seulement en tout point, mais en tout point et toute "vitesse"), qui se comporte pareil localement pour tout observateur, mais qui n'est pas nécessairement parallèle d'un observateur à un autre.

La distorsion apparente du temps, c'est un peu comme le mât d'un bâteau très loin, qu'on ne voit plus "bien vertical" (et du coup on le voit "plus court" si on mesurait sa hauteur selon non pas sa verticale, mais la sienne propre, par exemple en prenant l'angle que sous-tend le mât et en divisant par la distance).

Le temps c'est comme la verticale : il y a une seule notion de verticale, il n'y a pas besoin de préciser ce qu'on appelle verticale si on se contente de phénomènes locaux, mais les verticales en deux points lointains sont "différentes", et ont fait des erreurs de mesure si on regarde au loin en pensant que la verticale y est parallèle à la sienne propre. Pareil pour le temps, une seule notion de temps, qu'on n'a pas besoin de préciser si on décrit localement, mais les directions du temps peuvent être différentes pour des observateurs distinct, et on fait des erreurs de mesure si on considère que la direction du temps d'un autre observateur est parallèle à celle de son temps propre.

[noir_ecaille]

Merci Mmy pour cette analogie, je conçois un peu mieux ce qu'est le vecteur temps et ses implications. Pas facile quand on a passé des années à modéliser le temps comme une "abscisse de plus" dans un repère orthonormé.


@ll

Exactement, qu'est-ce que la "quantité de mouvements" ? Quelle différence avec l'énergie ?
Puis qu'est-ce que l'énergie vis-à-vis de l'espace-temps ? Une dimension ? autre chose ?

[invite9cd736bc]

Encore une fois, dans la réalité le temps existe toujours quelque part mais il n'a aucune utilité dans un modèle, j'ai bon ?

Il faut distinguer le "Devenir" du "Temps" proprement dit.

Le "devenir" nous dit que l'univers est en mouvement permanent. Tout est mouvement dans l'univers, instable.

La notion de "Temps", contient en plus l'idée de "flèche", et l'idée de synchronisation/rythme.

De fait si tu n'arrives plus à distinguer une flèche du temps, ni d'une possibilité de comparer le mouvement à un battement de référence...

La notion de temps, perd son sens...
Il reste le devenir, quelque-chose passe, s'écoule, mais on ne sait plus très bien décrire un mouvement d'ensemble, trouver un symétrie, ou un élément de comparaison, une régularité servant de mesure-étalon...

Tu peux donc avoir le "devenir", sans plus pouvoir parler de "temps".

Donc à une échelle ponctuelle ("très locale"), la lumière a une vitesse constante, quelque soit le moment espace-temps. C'est donc cette vitesse qui "sert de référence".
J'ai du mal à le croire, notamment à cause de E=mc²

Oui mais si tu pars dans le sens inverse : Masse photon = 0
Tu en déduis que E=0xC² = 0

L'énergie-impulsion du photon n'est pas une énergie de masse.

Soit : toute quantité de matière (donc une "quantité de mouvement gravitationnel") a une masse convertible en quantité d'énergie et inversement. A une quantité d'énergie même infime (photon) doit bien correspondre une masse, même infime. C'est pourquoi pour moi la lumière "déforme" ou plutôt impacte forcément l'espace-temps, même de façon relativement négligeable pour moi, observateur.

Je crois que c'est une question assez pointue : Et j'aurais tendance à maintenir qu'un rayon lumineux se conforme aux déformations de l'espace-temps mais qu'il ne déforme pas lui-même l'espace-temps.
Et puis je ne sais pas si il existe un théorie bien formalisée, concernant ce point....( à voir).

cordialement

[invite4ff2f180]

"Tout est mouvement dans l'univers, instable." Ca c'est une affirmation gratuite. D'autant plus que tout mouvement est relatif donc bon la phrase ne veux pas dire grand chose.
L'exemple simple est celui des coordonnées co-mobile en cosmologie, par construction, rien ne bouge dans ces coordonnées.

En physique le mot "devenir" n'a aucune signification particulière sinon que de définir un événement "dans le futur". Donc le "devenir" (comme tu dis) n'est pas absolu, un événement futur pour moi peut être passé pour toi.

"Tu peux donc avoir le "devenir", sans plus pouvoir parler de "temps"." Non, justement à cause de ce que je viens d'expliquer. Le mot devenir n'a de sens que si on définit un temps.

- la lumière courbe l'espace temps car elle transporte de l'énergie. Dans l'équation d'Einstein c'est le tenseur énergie-impulsion qui intervient.
Il existe une théorie très bien formalisée : la relativité générale.

[invite9cd736bc]

Bonsoir,

J'ai du mal à concevoir qu'un rayon de lumière puisse déformer l'espace-temps.
La masse d'un photon est nulle, sa vitesse est C, cela signifie donc qu'il n'y a pas d'inertie, et donc pas d'équivalent Gravitationnel.

Donc pas de courbure d'espace-temps.

Merci de m'expliquer ou je me trompe...

Cordialement

[invite4ff2f180]

En relativité générale, en gros, l'équation d'Einstein s'écrit (avec des mots) : courbure = énergie. Le photon a une énergie, donc il courbe l'espace-temps, c'est tout. Mais les corps massif courbe beaucoup plus l'espace- temps car l'énergie de masse est en générale beaucoup plus importante.

[invite9cd736bc]

Question : A-t-on mesuré la courbure d'espace-temps, due à un rayon lumineux ? J'ai des doutes à ce sujet...
Cela signifierait qu'un rayon lumineux, crée un champ gravitationnel, local...C'est un scoop...
Si tu as des références sur ce sujet dont j'ignore tout, je suis demandeur.
De quelle dimension serait-cette courbure ? Où est localisée la masse du photon ? Comment la courbure se structure autour du rayon lumineux ?
Un corps massif a une inertie, mais un rayon de lumière n'en a pas.
sans inertie, comment pourrait-il y avoir l'équivalent d'un champ gravitationnel ?
Einstein a établit le principe d’équivalence. Celui-ci énonce qu’un référentiel uniformément accéléré est équivalent localement à un champ gravitationnel.

Cordialement

[invité576543]

Question : A-t-on mesuré la courbure d'espace-temps, due à un rayon lumineux ?

Question : A-t-on mesuré l'attraction gravitationnelle exercée par un électron ?

Réponse : non.

Question : Est-ce une raison majeure pour avoir des doutes sur cette attraction ?

Cela signifierait qu'un rayon lumineux, crée un champ gravitationnel, local...C'est un scoop...

La notion de "champ gravitationnel" est newtonienne. Quand on commence à mélanger des concepts d'une théorie avec ceux d'une autre, il ne faut pas s'étonner voir apparaître des bizarreries.

La RG dit que l'énergie-quantité d'un rayon lumineux intervient dans la courbure de l'espace-temps tout comme une masse. La RG implique aussi une symétrie, proche de l'égalité de l'action et la réaction : du fait qu'un électron est attiré par la Terre, on déduit que l'électron attire la Terre ; de même, la constatation de la courbure d'un rayon lumineux dans un champ gravitationnel, on déduit que le rayon lumineux intervient activement dans la gravitation (i.e., dans la courbure de l'espace-temps).

De quelle dimension serait-cette courbure ?

J'imagine que cela demande l'amplitude de la courbure de l'espace-temps ? C'est directement donné par l'énergie-quantité de mouvement... Suffit de comparer l'énergie d'un électron et celle d'un rayon lumineux pour réaliser que l'effet d'un rayon lumineux est négligeable devant celui d'un électron...

Où est localisée la masse du photon ?

Cette masse étant nulle, parler de sa localisation n'a pas de sens.

Comment la courbure se structure autour du rayon lumineux ?

C'est donné par l'équation d'Einstein.

Un corps massif a une inertie, mais un rayon de lumière n'en a pas. sans inertie, comment pourrait-il y avoir l'équivalent d'un champ gravitationnel ?

L'idée inertie = masse = génération d'un champ gravitationnel est newtonienne. Cf. remarque sur les mélanges de concepts. Pour comprendre la RG, faut raisonner RG, pas Newton.