Bonjour,
Quelqu'un peut-il m'expliquer comment Poincaré a-t-il pu établir les équations horaires de Lorentz qui ont servi plus tard à la relativité d'Einstein alors qu'il n'avait pas osé (Poincaré) supposer la vitesse de la lumière constante et ni donc se passer de l'ether ???
Je veux dire qu'on peut imaginer (Poincaré avait pourtant soulevé le fait que tout soit relatif) qu'il puisse en déduire que le temps est relatif par exemple ?
Merci.
S'il n'y avait pas de vérité absolue, "toute vérité est relative" en serait une
Il faudrait une analyse historique et épistémologique sur ses textes (Voir peut être du coté de Michel Paty), car les sens que l'on associé aux mots ne sont pas univoques et pour Poincaré la notion d'éther ne porte pas forcement sur le sens communément admis.Envoyé par ilelogique
La science et l'hypothèse :
”Les théories mathématiques n’ont pas pour objet de nous révéler la véritable nature des choses; ce serait là une prétention déraisonnable. Leur but unique est de coordonner les lois physiques que expérience nous fait connaître, mais que sans le secours des mathématiques nous ne pourrions même énoncer. Peu nous importe que l’éther existe réellement, c’est l’affaire des métaphysiciens; l’essentiel pour nous c’est que tout se passe comme s’il existait et que cette hypothèse est commode pour l’explication des phénomènes. Après tout, avons-nous d’autre raison de croire à l’existence des objets matériels? Ce n’est là aussi qu’une hypothèse commode; seulement elle ne cessera jamais de l’être, tandis qu’un jour viendra sans doute où l’éther sera rejeté comme inutile.”
Patrick
Dernière modification par invite6754323456711 ; 26/03/2012 à 21h21.
Une autre idée reçue. Dans le cadre de la RR tout n'est pas relatif en particulier, l'espace-temps géométrique. Einstein parlait aussi d'ether dans un article intitulé ”Ether and the Theory of Relativity” et dans lequel il nomme un paragraphe: More careful reflection teaches us, however, that the special theory of relativity does not compel us to deny ether.
Un éther, dans ce contexte, est la reification/chosification d’un espace mathématique utilisé pour étudier un domaine phénoménal.
Patrick
Bonjour,
Ces considérations me rappellent cette définition élégante des mathématiques :
"Les math. sont un système hypothètico-déductif dont la seule loi est la cohérence logique."
Au revoir.
Bonsoir !
Stricto sensu, l'aphorisme "Tout est relatif", utilisé de manière abusive dans bon nombres de vulgarisations, ne veut pas dire grand chose et illustre donc très mal la théorie de la Relativité. D'ailleurs "Tout", çà regroupe quoi au juste ? ... "Relatif" à quoi ? ... Cette expression est d'autant plus inappropriée que la physique théorique est fondamentalement basée sur des invariants, comme par exemple la vitesse de la lumière.
A ne pas confondre avec la relativité galiléenne énoncée par Galilée et qui stipule que les lois de la physique sont les mêmes dans tous les référentiels galiléens. Par la suite ce principe donnera le principe de relativité qui étend la relativité galiléenne aux phénomènes électromagnétiques. Pour le coup, le principe de relativité est lui, l'un des postulat de base de la théorie éponyme (RR).
Dernière modification par PlaneteF ; 26/03/2012 à 23h49.
Salut,
Ca me rappelle un truc.
Quelqu'un se souvient de l'auteur qui a dit "la théorie de la relativité aurait dû s'appeler théorie des invariants" ?J'ai oublié son nom.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ce que je souhaitais savoir, c'est si les transformations de Lorentz impliquent ou non la relativité du temps ?
Auquel cas pourquoi Poincaré, qui les a démontrées, n'a-t-il pas trouvé la RR ?
S'il n'y avait pas de vérité absolue, "toute vérité est relative" en serait une
Bonjour Deedee,
Je l'ai lu dans le livre de José-Philippe Pérez "Relativité et invariance, fondements et applications". S'il cite un autre auteur, il ne le mentionne pas pour autant que je m'en souvienne.Quelqu'un se souvient de l'auteur qui a dit "la théorie de la relativité aurait dû s'appeler théorie des invariants" ?
Bonne jounrée.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Bonjour,
Dans ce cas comme souvent en physique tout ne se résume pas aux équations : l'interprétation et les postulats/hypothèses utilisés pour les obtenir font toute la différence.
Pour Lorentz et Poincaré, les postulats de Newton étaient valables et il fallait modifier la théorie de Maxwell (pour rappel, Lorentz avait été obligé de faire de nombreuses hypothèses étranges et complexes sur la nature des forces électromagnétiques et de la matière pour arriver à ces transformations). Ainsi, pour eux le temps associé au référentiel de l'éther était le "vrai" temps (absolu newtonien) et même si les horloges en mouvement par rapport à celui-ci indiquaient un autre temps en raison d'un problème de synchronisation, ce temps apparent n'était pas "vrai". Poincaré avait parfaitement conscience de la structure de groupe des transformations de Lorentz, mais il ne croyait pas à la parfaite symétrie entre observateurs qui est au coeur de la relativité.
Einstein a eu le génie de comprendre qu'il fallait attaquer le problème à l'envers et remettre en cause les postulats de Newton plutôt que les équations de Maxwell et l'électrodynamique. Avec un seul postulat (le principe de relativité s'applique à toutes les lois, équations de Maxwell incluses, et pas seulement aux lois mécaniques) et en renonçant au temps et à l'espace absolus, il retrouva les transformations de Lorentz. Bien évidemment, il serait absurde de nier l'importance des travaux de Lorentz, Poincaré et autres. Mais en physique, les équations ne sont pas tout, loin de là.
Salut,
Merci,
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour à vous,
Pour répondre précisément à cette question, il faut voir d'où vient le nom de relativité : ce n'est pas tout est relatif, mais uniquement la vitesse ne peut être définie que par rapport à un repère donné, il n'y a pas de vitesse absolue.
Lorentz a introduit ses équations avec un temps et une distance fictive pour simplifier l'électromagnétisme. Admettre que ces équations indiquent le temps et les distances réelles mesurables conduit à la théorie relativiste. Par conséquent elle impliquent l'existence d'un temps propre caractéristique de chaque référentiel inertiel en RR, et de chaque objet dans un référentiel RG.
Je me suis aussi posé la question : pourquoi Poincaré qui avait toutes les données et une connaissance mathématique plus compète qu'Einstein n'a t-il pas formulé la relativité? Les meilleures réponses que j'ai trouvées indiquent que Poincaré n'a pas cru à l'existence d'un temps propre, il a conservé l'idée de temps apparent comme Lorentz et n'a pas franchi le pas important qui demandait la suppression des notions de simultanéité et de temps absolu.
Il suffit de suivre les discussions habituelles pour se rendre compte que ce pas est difficile à franchir pour beaucoup de personnes.
Comprendre c'est être capable de faire.
Il y a une voie de réponse bien étayable, mais qui demande un bon approfondissement des concepts.
Poincaré ne voyait pas dans la TL la même chose que Einstein. Techniquement, c'est la différence entre transformations actives et transformations passives. Pour Poincaré, c'est une transformation active, et pour Einstein une transformation passive.
La vision "transformation passive" est celle des changements de référentiel, i.e., du point de vue pris pour décrire l'expérience. La vision "transformation active" consiste à déplacer mentalement l'expérience (i.e., la déplacer pour la rendre immobile par rapport à un référentiel privilégié, inconnu, inconnaissable, mais intermédiaire nécessaire).
Dans la vision "active", il n'y a pas de notion de référentiels équivalents, et du coup toute une collection d'aspects qu'on associe "naturellement" à la RR disparaissent. Si on lit les textes de Poincaré en pensant "transformation passive", on a aisément l'impression qu'il manque quelque chose. Il ne parle jamais de changement de référentiel dans son mémoire de 1905 ! Mais si on le prend selon sa vue, toute la RR est là.
Ce n'est pas tant que Poincaré n'a pas "trouvé la RR", c'est surtout qu'il ne l'a pas trouvée sous la forme des transformations passives qui est sous-jacente chez Einstein, qui sera complètement exprimée par Minkowski et qui est la seule présentée actuellement (du moins en introduction ou vulgarisation).
Dernière modification par Amanuensis ; 27/03/2012 à 14h26.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Exprimé comme cela, cela ne colle pas vraiment bien. La philosophie épistémologique de Poincaré n'apparaît pas compatible avec croire en une existence ou pas. Il parle de mesure, de conventions commodes, pas d'existence.
Mais on doit pouvoir exprimer le point autrement, en disant que Poincaré n'a pas vu l'intérêt du concept de temps propre en tant que "temps".
L'un des points récurrents dans ses textes est que toute mesure est relative : elle est faite avec un instrument qui sert d'étalon, et cet étalon peut subir des modifications. Selon cette vue, la mesure d'une durée faite par une horloge en mouvement n'est qu'une mesure relative entre la durée du phénomène à mesurer et la durée du phénomène physique qu'est l'horloge. Si les deux subissent un même effet, ce n'est pas démontrable par la mesure. Il parle avec Lorentz de temps local, qui concerne des mesures relatives affectées aussi bien par des effets portant sur le phénomène à mesurer que par des effets affectant l'horloge (effets se compensant, ce qui garantit que le principe de relativité est respecté). Alors que la vision moderne y voit au contraire une mesure absolue. En particulier on définit l'unité de durée par une expérience transportable, qu'on considère être un étalon correct à tout endroit, tout instant ou toute vitesse qu'on la mette ou lui donne.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
PS : Notons au passage que cela invoque une transformation active. On peut exprimer le principe de relativité en disant que si on déplace une expérience, y compris les instruments de mesure et en particulier les étalons, à autre endroit et/ou un autre instant et/ou une autre vitesse (telle que la différence soit constante), alors le résultat de l'expérience est inchangé. Cela ne parle pas de changement de référentiel au sens passif.(1)
La définition moderne de l'étalon de durée a le bon goût de permettre la transportabilité désirée. De même pour l'étalon de longueur, car il y a des expériences transportables pour comparer une vitesse locale à la vitesse de la lumière locale. Plus compliqué pour la masse : l'existence d'un étalon unique demande à supposer qu'une masse est non modifiée quand on la déplace ou l'accélère. Les réflexions actuelles vont dans le sens de changer l'étalon de masse par une définition permettant la "transformation active".
(1) Notons que nombre de personnes parlent de "changement de référentiel" pour dire "accélérer", c'est à dire au sens actif. Alors que les exposés usuels de la RR utilisent l'expression au sens passif...
Dernière modification par Amanuensis ; 27/03/2012 à 14h56.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
En est-il de même pour sa vision de la géométrie, l’étude du groupe d’opérations formé par les déplacements que l’on peut faire subir à une figure sans la déformer dans ce cadre de la relativité (fait songer au célèbre Programme d’Erlangen de Félix Klein, mais d'aprés mes lectures il semblerait que Poincaré n’ait pas eu connaissance de ce programme) ?
Patrick
Je ne sais pas (pour ce qui est de sa vision de la géométrie), mais si on parle de déplacement à propos d'une opération élément de groupe, c'est une transformation active. Sinon, on parle de changement de repère ou de système de coordonnées.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Tu parles de repère et non de référentiel c'est volontaire ? Le passage d'un référentiel local, à la description d'une ligne d'univers, qui est considéré comme une base orthonormale (E, g) à une autre. Ce qui correspond à celle des transformations de E (espace vectoriel) qui envoient une base orthonormale sur une autre correspondant aux fameuses transformations de Lorentz, sont des transformations passives aussi non ou est-ce juste une interprétation ?
Patrick
Parce que tu parlais géométrie et déplacement de figure. Je comprends cela comme dans l'espace euclidien, ergo repère.
Il y a deux interprétations des TL. Soit cela transforme les coordonnées d'un événement E dans un système de coordonnées en ses coordonnées dans un autre système de coordonnées, soit cela déplace un événement E en un autre événement E' dont les coordonnées sont obtenues en appliquant la TL aux coordonnées de E. (La forme usuelle, en composantes, de la TL est celle adaptée aux systèmes de coordonnées orthogonaux. Il y a une définition intrinsèque.)Le passage d'un référentiel local, à la description d'une ligne d'univers, qui est considéré comme une base orthonormale (E, g) à une autre. Ce qui correspond à celle des transformations de E (espace vectoriel) qui envoient une base orthonormale sur une autre correspondant aux fameuses transformations de Lorentz, sont des transformations passives aussi non ou est-ce juste une interprétation ?
Quand tu dis "envoyer une base sur une autre", cela peut être vu comme l'interprétation active. C'est visible si tu définis (comme on est en affine) la base comme 5 événements (l'origine, et les 4 "extrémités" de la base). On envoie les événements sur d'autres événements : actif.
Je réponds ça, mais je ne suis pas bien sûr que cela réponde à la question, pas assez claire pour moi.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
C'est le moment de saluer le travail réalisé pour l'article Histoire de la Relativité restreinte dans la Wikipedia.
Le passage d'un observateur, caractérisé par sa ligne d'univers et un référentiel local qui en tout point de la ligne d'univers constitue une base orthonormale de (E,g), à un autre qui équivaut à celle des transformations de E qui transforme une base orthonormale en une autre.
Transformation de Lorentz := toute application linéaire de l'espace vectoriel dans lui même (endomorphisme) qui préserve le produit scalaire induit par la métrique g.
Patrick
Salut , Poincaré a dammé le pion à félix klein en découvrant les fonctions automorphe (si je me rappele bien), il 'était même invité par ce dérnier plusieures fois.... , il ne connais pas le programme.... ? ? , il a touché à toutes les mathématique de son époque , et être un mathématicien n'est pas être physicien ,et changer la mentalité des physiciens prend du temps.
Cela dépend du scénario étudié tel que par exemple la ficelle de bell (ancien souvenir) qui conduit à une interprétation de transformation active ?
Patrick
Pas exactement. C'est une appli linéaire de R4 préservant, etc., elle s'applique à des listes de 4 nombres, des coordonnées. D'où les deux interprétations. Celle que tu donnes est uniquement l'active, elle ne correspond pas à un changement de référentiel au sens d'une référence pour une description de phénomènes.
Un système de coordonnées est (dans le contexte) un isomorphisme S de l'espace vers R4. La TL passive correspond à l'utilisation d'un endomorphisme R de R4 pour obtenir un autre isomorphisme S'=RoS, il n'y pas d'endomorphisme de l'espace. La TL passive correspond à un endomorphisme de l'espace, décrit avec l'aide de S, comme S-1oRoS.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui, il n'y a pas une interprétation bonne et l'autre mauvaise (du moins en RR (1)), c'est juste une question de à quoi on utilise la TL. Quand on utilise une TL pour parler d'une accélération, comme dans la ficelle de Bell, c'est l'interprétation active.
Mais je maintiens que la présentation usuelle, en introduction de la RR, est la TL comme passive.
(1) En RG, l'interprétation des transformations comme actives est la bonne, car un difféomorphisme "transporte" la métrique en même temps que les événements ; les instruments de mesure subissent la transformation, ce n'est pas qu'un simple jeu d'écriture sur des composantes.
[Je précise que ce que j'ai écrit est mon interprétation de diverses explications. Il y a disons 6 ans je ne comprenais rien à cela, c'est Rincevent qui par ses commentaires et explications, et les saines lectures auxquelles cela m'a poussé, m'a amené à cette compréhension. Si elle est incorrecte, je suis le premier intéressé à le savoir.]
Dernière modification par Amanuensis ; 27/03/2012 à 20h56.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Typo : lire "active"
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui, d'autant plus que l'article (conséquent et plein de références..) a été écrit en anglais puis traduit en français.C'est le moment de saluer le travail réalisé pour l'article Histoire de la Relativité restreinte dans la Wikipedia.
Présenté ainsi il me semble commencer à percevoir la différence. Dans un contexte dynamique le "changement de référentiel"/"transformation passive" permet de parler d'accélération relative tandis qu'une transformation active d'accélération absolu ?
Patrick
Non, non.
Je me rend compte que j'ai embrouillé les choses en parlant d'accélération. Voir la TL comme active ne correspond absolument pas à une accélération au sens obtenu par l'exercice d'une force, au sens d'un mouvement accéléré.
La TL active correspond à la comparaison de deux expériences identiques, à une vitesse uniforme l'une par rapport à l'autre. Si on prend une expérience, qu'on la "clone", qu'on applique un mouvement accéléré au clone, puis qu'on lui donne une vitesse uniforme par rapport à l'original on obtient la situation, l'état, décrit par un TL interprétée comme active. La TL n'est pas impliquée dans le mouvement, seulement dans la comparaison des deux expériences.
L'expérience de la ficelle de Bell permet justement de comprendre la différence, en montrant que l'accélération concrète a un effet (pouvant aller jusqu'à détruire la cohésion des éléments de l'expérience avant d'arriver à la situation où la comparaison par transformation active s'applique).
La notion de transformation active ne s'occupe pas d'un transport réel, seulement de la comparaison de deux expériences stationnairement "à une transformation l'une de l'autre", qui peut être deux positions différentes, deux instants différents, deux orientations différentes, ou en translation uniforme l'une par rapport à l'autre (ou une combinaison de tout ça, ce qui couvre tout le groupe de Poincaré).
Avec les maths, c'est plus simple. Suffit de comprendre en termes d'isomorphismes entre R4 et E et d'endomorphismes ; une transformation passive est un endomorphisme de R4 (une seule expérience, deux systèmes de coordonnées, donc deux jeux de coordonnées, un par système) ; une transformation active est un endomorphisme de E (deux expériences, un seul système de coordonnées, donc deux jeux de coordonnées, un par expérience). Il n'y a nulle part d'accélération au sens mouvement accéléré.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Poincaré a seulement corrigé la première version de Lorentz, qui comportait des erreurs.
Poincaré et Lorentz postulaient la vitesse de la lumière constante dans l'éther; la TL (transformation de Lorentz) servait justement à rendre compatible ce postulat avec l'expérience de Michelson et Morley, dont le résultat était que le mouvement de la Terre était indétectable dans l'éther.alors qu'il n'avait pas osé (Poincaré) supposer la vitesse de la lumière constante et ni donc se passer de l'éther ???
Ensuite, de ce que j'ai compris: en 1905, Einstein a postulé que la vitesse de la lumière était constante dans tous les référentiels inertiels (et non pas dans l'éther), ce qui n'a été mesuré que par la suite(!).
Dernière modification par Nicophil ; 28/03/2012 à 14h14.
Bonjoir,
si je comprends bien, Poincaré et Lorentz avaient ainsi sous les yeux un système de transformations qui donnaient, en fonction du mouvement d'un corps par rapport à un référentiel donné et en fonction du mouvement de ce référentiel par rapport à un nouveau référentiel (en mouvement uniforme), les équations du mouvement de ce corps dans le nouveau référentiel. Or, afin de corroborer l'expérience de Michaelson et Morley, ils devaient bien considérer la vitesse de la lumière constante par rapport à l'éther.
Il semblerait ainsi que Poincaré et Lorentz avaient tout dans les mains pour construire la relativité restreinte : alors qu'est-ce qui les a empêché de voir ????
J'ai cru lire qu'ils n'ont pas vu la portée de la chose, l'ont trouvée sans intéret : est-ce bien le simple fait qu'il suffisait de se passer de l'hypothèse de l'éther qui les a génés ? Est-ce là le seul apport d'Albert ????
S'il n'y avait pas de vérité absolue, "toute vérité est relative" en serait une
