principe d'équivalence

[invité576543]

1) chacun verra son horloge fonctionné normalement.
2) chacun verra l'horloge de l'autre fonctionné moins vite que la normale. Chacun moins vite.
La est l'apparent paradoxe. Mais si jamais les horloges synchronisé l'une à coté de l'autre, sont remis l'une à coté de l'autre il n'y aura aucune différence. Car chacune rattrapera son retard lors du rapprochement.

Bonjour,

Le raisonnement est correct. Sauf la conclusion!

1) Chacun voit son horloge locale fonctionner normalement;

2) Chacun voit l'horloge de l'autre fonctionner moins vite que la sienne à l'aller pendant le temps qu'il voit l'autre s'éloigner de lui

3) Chacun voit l'horloge de l'autre fonctionner plus vite que la sienne au retour pendant le temps qu'il voit l'autre se rapprocher de lui

Est-ce que le retard acquis à l'aller est rattrapé lors du rapprochement? Si les temps pendant que chacun voit l'autre s'éloigner était égaux pour les deux observateurs, et si les temps pendant que chacun voit l'autre se rapprocher était égaux, eh bien oui ça se compenserait. Mais il faudrait vérifier que ces temps sont égaux! Or le calcul en RR montre qu'ils ne le sont pas. Du coup, il n'y a pas compensation, et pour voir de quel côté ça tombe faut regarder plus en détail. Le calcul est donné dans plein de livres et de sites...

La difficulté vient de ce qu'on considère intuitivement que les événements sont simultanés pour les deux observateurs. C'est évidemment vrai pour les événements "départ" et "arrivée", car les deux observateurs sont alors au même endroit. Mais l'événement "retournement", qui sépare l'aller du retour, n'est pas simultané pour les deux (il est exactement à mi-chemin du voyage pour l'un, mais pas pour celui qui reste fixe). C'est cette non simultanéité qui fait que le temps entre départ et retournement, par exemple, n'est pas le même pour les deux, contrairement à l'idée "naturelle".

Cordialement,
-----

[invite9cfffd9d]

Bonjour,

J'arrive un peu tard mais j'aimerai quand même revenir à la question initiale.

On ne peut pas savoir si on accélère, en effet, puisque les effets ressentis pourraient aussi bien être dûs à une force gravitationnelle. Il n'y a pas plus d'éccélération absolue que de vitesse absolue, il faut préciser par rapport à quoi on accélère. Dans ton exemple Floris, si A accélère par rapportà B, alors B accélère par rapport à A.

Je suis d'accord avec cette remarque mais uniquement si on se limite à la cinématique (on ne se préoccupe que des longueurs et des durées), par contre si on introduit les notions de masse et énergie, c'est-à-dire si on fait de la physique, les situations des deux observateurs en accélération relative ont peu de chances d'être similiaires.
Selon le principe de Newton il existe un espace absolu qui contient des masses et de l'énergie, tout ça pouvant être en mouvement; les masses créent des champs de gravitation et les mouvements accélérés par rapport à cet espace absolu des forces d'inertie, réactions aux forces qui tirent les objets accélérés; dans ce contexte on peut savoir effectivement si on est en accélération ou non (par rapport à cet espace absolu).
En relativité restreinte la situation ne change pas car les repères galiléens forment une classe d'équivalence qui représente cet espace absolu de Newton.
Le principe d'équivalence, qui consiste à identifier les forces d'inertie et de gravitation, change fondamentalement le point de vue et conduit à la relativité générale dont le saut conceptuel qui me semble le plus important est le suivant: avant on a un espace avec des choses dedans, après on a un espace qui est identifié avec son contenu, ce que traduit le principe de Mach qui donne, pour origine aux forces d'inertie, l'influence de toutes les masses (et énergie) de l'Univers.

La question posée est finalement non triviale et dépend du sens que l'on peut donner au verbe "accélérer"; dans la vie de tous les jours on l'interprète généralement comme "ressentir une force supplémentaire". On prend deux individus à l'entrée d'un ascenseur, un seul y pénètre et appuie sur le bouton pour monter; pendant la phase d'accélération de la cabine, qui va être effectivement relative entre les deux personnages, un seul va être soumis à une force qui vient s'ajouter au champ gravitationnel terrestre et, bien que le principe d'équivalence ne puisse pas permettre de décider de la nature de ce champ supplémentaire, celui qui monte, connaissant sa situation, ne va pas se demander très longtemps si l'effet est dû à une accélération ou à une brusque augmentation de la masse terrestre.

Mon avis est qu'il y a un problème de vocabulaire.

Je crois que je n'avais pas présenté mes voeux pour cette nouvelle année: bonne année à tous.

[b@z66]

En fait, imagine un gros trous noirs sur le quel on place une orloge A; un observateur situer à 1 millions de km de A sur le quel on place une orloge B.

Si B compare son temps par rapport à A, le temps de A lui semblera pluslent que le sion. Si maintenant A compare le temps de B le temps de B lui semblera aler plus vite. Contrairement au cas de deux réféentiel inertiel ou les observations sont comutatif, ici elle ne le sont pas, c'est ce qui cause la dissymétrie si je comprend bien les choses, mais j'aimerais que l'on me confirme ma chompréhension.

Flo

Je suis personellement d'accord que l'influence du trou noir sur l'horloge B et l'accélération qu'il lui procure doit être suffisant pour briser la symétrie de la situation des deux horloges.
C'est ce que j'avais déjà évoqué en écrivant "J'ai cru comprendre que l'origine de la dissymétrie dans le paradoxe vient du fait, dans le cas où le jumeau voyageur "subit" une accélération, que le vaisseau spatial réagit simplement au combustible qui le propulse ou à l'intervention d'un champs crée par un objet voisin."

Salut.

[mtheory]

Bonjour,

J'arrive un peu tard mais j'aimerai quand même revenir à la question initiale.

Je suis d'accord avec cette remarque mais uniquement si on se limite à la cinématique (on ne se préoccupe que des longueurs et des durées), par contre si on introduit les notions de masse et énergie, c'est-à-dire si on fait de la physique, les situations des deux observateurs en accélération relative ont peu de chances d'être similiaires

Et pourquoi ? Localement on ne peut pas faire la différence entre les deux origines possibles de l'accélération qu'on expérimente, des bilans d'énergie cinétique ou de quantité de mouvement n'y changeront rien.

[invite6b1a864b]

Bonsoir One Eye Jack,

Je suis pas d'accord avec ton interprétation du ralentissement de l'horloge.
Disons que les horloges sont composées de deux plaques et qu'un photon se rebondit sur les plaques, "comme une balle de ping-pong", l'intervalle entre deux rebonds nous donne l'unité de temps.
Dans l'horloge sur Terre, pour l'observateur sur terre les deux plaques sont immobiles. Mais pour ce même observateur, les plaques de l'horloge sur la fusée se déplacent. Le photon de l'horloge de la fusée se déplace en "zig-zag" pour rebondir sur les plaques, son trajet semble donc plus long pour l'observateur terrestre et donc l'intervalle de temps entre deux rebonds est plus long. L'unité de temps est donc plus longue. C'est pour ça que le jumeau sur Terre voit l'horloge de son frère ralentir.
Mais la vitesse du photon reste la même.

ah yes, ça m'étonnais aussi que je contredise Einstein
Et d'ailleurs aprés réflexion, la contraction s'accompagne d'une décalage temporaire de l'avant à l'arrière du vaisseau pour l'observateur, qui permet au deux scénario d'être cohérent.
Au temps pour moi.
N'empéche, il n'y pas pour autant de paradoxe des Jumeaux. Courbé ou pas, la quantité totale d'espace à parcourir pour partir et revenir, ainsi que la quantité totale d'accélération à subir, dans un sens puis dans l'autre, a une somme nulle à cause du signe de la modification..

[mtheory]

C'est fou ça ,des gens qui continuent à dire que la Terre est plate alors que l'expérience prouve qu'elle est ronde.

[invitef591ed4b]

C'est parce qu'ils ne regardent pas plus loin que l'horizon.

[invite6b1a864b]

En fait je me suis encore trompé dans mes explications .
En réalité, il y a bien, avec la RR et la RG, un paradoxe des jumeaux, cependant mes arguements métaphysique, me fournissent la solution : La solution, c'est l'expansion de l'univers.
Le jumeau arriverait à priori plus jeune. Mais si on prend en compte l'expension qui se produit durant le trajet, on arrive bien à avoir des jumeaux du même age.
Désolé.

[mtheory]

En fait je me suis encore trompé dans mes explications .
En réalité, il y a bien, avec la RR et la RG, un paradoxe des jumeaux, cependant mes arguements métaphysique, me fournissent la solution : La solution, c'est l'expansion de l'univers.
Le jumeau arriverait à priori plus jeune. Mais si on prend en compte l'expension qui se produit durant le trajet, on arrive bien à avoir des jumeaux du même age.
Désolé.

Désolé mais ce n'est même pas la question ,nous avons des expériences qui montrent sans l'ombre d'un doute un ralentissement du temps et un veillisement moins rapide pour des systèmes physique dans les situations type jumeaux de Langevin.Toute la métaphysique ou l'épistémologie du monde n'y changera jamais rien.

[invitef591ed4b]

Chuis pas certain qu'il sache vraiment où se trouve le paradoxe ... Il me semble que pour lui, le paradoxe est le fait que les jumeaux aient des âges différents, "alors qu'ils ne devraient pas"

[invite6b1a864b]

Ho, l'expérience du concorde ? Les examens portés la dessus montre bien qu'elle est plus que douteuse et que les résultats ont été trés peu concluant.

[mtheory]

Ho, l'expérience du concorde ? Les examens portés la dessus montre bien qu'elle est plus que douteuse et que les résultats ont été trés peu concluant.

Comme je te l'ai déjà indiqué précédement dans un autre fil il y a DES expériences.

[invite6b1a864b]

Comme je te l'ai déjà indiqué précédement dans un autre fil il y a DES expériences.

quelles sont elles ?

[invitef591ed4b]

Quel est le paradoxe, dans le paradoxe des jumeaux ?

[mtheory]

quelles sont elles ?

http://forums.futura-sciences.com/sh...890#post439890
post#54

[invite6b1a864b]

Le paradoxe est une histoire d'age.
Et si il y a une variation du temps, il y a potentiellement tout les paradoxe du voyage dans le temps, les violations de la causalité....les trous noirs, blancs, etc...

[invite6b1a864b]

euh désolé, dans ce texte, je vois uniquement l'histoire de la durée de vie d'une particule, dont j'ai déjà parlé : le paradoxe des jumeaux inclue comme hypothèse de départ que le jumeau revient sur Terre et se place à coté de son frére plus vieux. Si tu essaye de freiner la particule pour la faire revenir à la vitesse d'une autre qui serait plus vieille.. elle rattrape son retard et disparait avant d'y arriver.
D'autre part l'expérience en concorde, je la connais, j'ai mis un lien il y a peu de temps sur l'examen de ses résultats qui font apparaitre clairement qu'il y a eu une manipulation avantageuse des marges d'erreurs..
En plus je nous vois mal mesurer avec un concorde des effets qui se manifeste à des vitesses proche de c, sur des distance considérable..

[invitef591ed4b]

Ho bien vu, on a tous compris qu'on parlait de l'âge.

Mais qu'est-ce qui est paradoxal, précisément ? Qu'est-ce qui, dans l'expérience des jumeaux, semble différent de ce qu'il devrait être ?

[invite6b1a864b]

Bien la différence d'age. Cela signifie notamment au final que l'espace proprement dit posséde une vitesse de temps différentes d'un endroit à l'autre. Qu'on pourrait allez faire un tour en navette pour gagner du temps sur son voisin. Et donc au final qu'il y a un moyen de contrecarrer l'effet du temps. Hors le temps, précisément, n'est pas à proprement parler une constante physique : c'est la structure de l'évolution des phénomènes qui produit le temps. D'ailleurs d'un point de vue stricte, le temps ressentie n'est jamais pour nous que l'effet d'une acquisition d'information : nous avons savons plus à chaque seconde, et ce que nous savons constitue le passé de l'univers dans lequel nous sommes.
Derrière cela il y a l'éternel affrontement entre le détérminisme et l'indéterminisme. Je pense que l'univers est déterministe : qu'il existe, mais si il est à priori infinie, un ensemble de loi qui font que les mêmes causes ont les mêmes effets.
Si on prend deux situations rigoureusement identique, elles évoluerons de manière rigoureusement identique. C'est une question de cohérence de l'univers. Que nous n'ayons pas les moyens de produire des situations rigoureusement identique, pas accés, de manière physique, à l'ensemble de l'information qui définit une réalité , (heureusement sinon elle pourrait existait en plusieurs exemplaire, rendant le cardinale de l'ensemble de la situation existante différente de un (un dans la réalité, un dans la simulation) reméttant en cause l'unité concréte de l'univers) et donc probablement que nous ne pourront jamais trouvé une M-Theorie compléte, ne signifie pas que l'univers ne soit pas cohérent et que les causes aient toujours les mêmes effets.

[mtheory]

euh désolé, dans ce texte, je vois uniquement l'histoire de la durée de vie d'une particule, dont j'ai déjà parlé : le paradoxe des jumeaux inclue comme hypothèse de départ que le jumeau revient sur Terre et se place à coté de son frére plus vieux. Si tu essaye de freiner la particule pour la faire revenir à la vitesse d'une autre qui serait plus vieille.. elle rattrape son retard et disparait avant d'y arriver.
D'autre part l'expérience en concorde, je la connais, j'ai mis un lien il y a peu de temps sur l'examen de ses résultats qui font apparaitre clairement qu'il y a eu une manipulation avantageuse des marges d'erreurs..
En plus je nous vois mal mesurer avec un concorde des effets qui se manifeste à des vitesses proche de c, sur des distance considérable..

Regardes bien toutes les références ,les dates et renseignes toi sur des machins comme les horloges atomiques ,les masers.

[invite6b1a864b]

Je te l'ai dit, le paradoxe des jumeaux stipule que que les jumeaux soit au départ et à l'arrivé immobile l'un par rapport à l'autre. Je sais bien qu'un muons accéléré vie plus longtemps. Mais si tu décélére le muon, il disparait.

[invite6b1a864b]

Bien la différence d'age. Cela signifie notamment au final que l'espace proprement dit posséde une vitesse de temps différentes d'un endroit à l'autre. Qu'on pourrait allez faire un tour en navette pour gagner du temps sur son voisin. Et donc au final qu'il y a un moyen de contrecarrer l'effet du temps. Hors le temps, précisément, n'est pas à proprement parler une constante physique : c'est la structure de l'évolution des phénomènes qui produit le temps. D'ailleurs d'un point de vue stricte, le temps ressentie n'est jamais pour nous que l'effet d'une acquisition d'information : nous avons savons plus à chaque seconde, et ce que nous savons constitue le passé de l'univers dans lequel nous sommes.
Derrière cela il y a l'éternel affrontement entre le détérminisme et l'indéterminisme. Je pense que l'univers est déterministe : qu'il existe, mais si il est à priori infinie, un ensemble de loi qui font que les mêmes causes ont les mêmes effets.
Si on prend deux situations rigoureusement identique, elles évoluerons de manière rigoureusement identique. C'est une question de cohérence de l'univers. Que nous n'ayons pas les moyens de produire des situations rigoureusement identique, pas accés, de manière physique, à l'ensemble de l'information qui définit une réalité , (heureusement sinon elle pourrait existait en plusieurs exemplaire, rendant le cardinale de l'ensemble de la situation existante différente de un (un dans la réalité, un dans la simulation) reméttant en cause l'unité concréte de l'univers) et donc probablement que nous ne pourront jamais trouvé une M-Theorie compléte, ne signifie pas que l'univers ne soit pas cohérent et que les causes aient toujours les mêmes effets.

qu'il existe, même si il est à priori infinie, un ensemble de loi qui font que les mêmes causes ont les mêmes effets.

[mtheory]

. Je sais bien qu'un muons accéléré vie plus longtemps.

On ne dirait pas.

Mais si tu décélére le muon, il disparait.

Pas immédiatement et ça ne change rien au problème.
De plus il y a eu plusieurs expériences avec des horloges atomiques et elles donnent toutes les mêmes résultats.
Le temps ralentit et c'est un effet physique pas une illusion d'optique.

[invite6b1a864b]

J'ai même un arguement imparable : l'hypothèse fondamental de la physique : les lois sont les mêmes partout, les différences viennent de objet qu'elles décrivent et de leur propriété particulière (vitesse.. accélération)..
C'est nécessaire à l'unité de l'univers : le cadre physique qui eglobe un objet dépend entiérment et uniquement de ce qui n'est pas lui. Donc même situation, même cadre, même comportement (si même objets).
Bref. Si il est possible de créer une symétrie entre deux objets, de ce qu'ils sont et de l'univers qui les entours, alors leur destin est absolument identique. Il n'y a pas un saint esprit qui arrive et qui dit "celui là sera autrement".
Donc point de paradoxe. Si deux vaisseaux identiques s'éloigne l'un de l'autre de manière symétique l'un par rapport à l'autre, il auront rigoureusement le même destin et se rencontreront au même instant de leur histoire.
L'éventuelle masse, qui pourrait expliquer le paradoxe, vient en fait l'empêcher. Répartir la masse, c'est uniquement modifié le centre de gravité du systéme, c'est à dire précisément l'axe de la symétrie entre les deux.
Il y a longtemps on m'a parler d'un effet visible de la relativité : une particule qui va plus vite, semble durée plus longtemps qu'une immobile. Seulement voilà : si tu tente de ralentir, la particule, elle disparaitra, pour rattraper le temps perdu : tu ne pourra plus la faire s'arrêter pour voir si il y a un paradoxe : elle disparaitra avant.

Tu as mal lu le N°21 de ce fil.

[invite6b1a864b]

Du plus, si tu fais tourner une horloge atomique pour faire subir au muons qui sont dedans une accélération continue, ça ne change rien au probléme : tu dois arrêter l'horloge pour que l'expérience correspondent bien au hypothèse de départ du paradoxe des jumeaux. Et là miracle, si tu continue à mesurer la durée de vie moyenne des muons, tu verra qu'elle retrouve sa valeur normale.

[mtheory]

Je vois que je suis confronté au mur du zéro absolu.

[invite6b1a864b]

Barf tu veux que je reprenne précissément le coup du muon ?
Donc tu fait tourner tes muons en montagne et une autre au niveau de la mer.
Il y a une différence normale d'accélération du à la variation de la courbure de l'espace temps. Donc là rien de mystérieux : un muons qui va plus vite vie plus longtemps.

Ce que je te dis, c'est que normalement, si tu fait redescendre ton horloge en fonctionnement, tu va voir varier la durée de vie du muons, durant le trajet, pas simplement en diminuant progressivement pour redevenir celle d'en bas, mais tu la verra diminue plus que la normale avec la descente, puisque la trajectoire du muon, sera écourter du faite qu'il suit la courbure. Tu oublie que le fait de monter ou de descendre une horloge constitue de fait une accélération qui se superpose à l'accélération gravitationnel.
CQFD.

[invite6b1a864b]

Pour respecter scrupuleusement l'expérience des jumeaux, il faut mesurer la durée de vie moyenne des muons sur une période qui inclue le déplacement de l'horloge. L'age des jumeau ne doit être mesurer qu'à des moments ou il sont au même endroit, à la même vitesse.

[invite9cfffd9d]

Bonjour,

Et pourquoi ? Localement on ne peut pas faire la différence entre les deux origines possibles de l'accélération qu'on expérimente, des bilans d'énergie cinétique ou de quantité de mouvement n'y changeront rien.

J'étais en train de préparer une réponse quand je me suis rendu compte que je ne comprend pas très bien ce que tu veux dire par "les deux origines possibles de l'accélération qu'on expérimente" dans ce contexte où il est question d'une accélération relative.
Est-ce qu'il te serait possible de développer un peu plus ton idée ?
Merci
En attendant je peux dire que, là où j'ai besoin de masse et d'énergie, c'est pour définir la notion de repère inertiel, galiléen. Je pense que c'est nécessaire mais je peux tout à fait avoir tort.
Cordialement

[mtheory]

Bonjour,
J'étais en train de préparer une réponse quand je me suis rendu compte que je ne comprend pas très bien ce que tu veux dire par "les deux origines possibles de l'accélération qu'on expérimente" dans ce contexte où il est question d'une accélération relative.
Est-ce qu'il te serait possible de développer un peu plus ton idée ?
Merci
En attendant je peux dire que, là où j'ai besoin de masse et d'énergie, c'est pour définir la notion de repère inertiel, galiléen. Je pense que c'est nécessaire mais je peux tout à fait avoir tort.
Cordialement

Salut,
Eh bien dans un champ de gravitation ,localement mais jamais globalement,on peut annuler le champ de gravitation en passant dans un référentiel donné,celui de chute libre comme dans le cas des avions pour les expériences en apesanteur.
Pour un référentiel accéléré par rapport à un autre l'accélération ressentie est uniforme dans le référentiel et ne peut pas être éliminée localement mais toujours globalement.
Le principe d'équivalence stipule donc que pour une région suffisament petite,et donc localement ,on ne peut pas faire la différence entre l'accélération créée par un corps matériel et le fait d'être dans un référentiel en mouvement accéléré par rapport à un autre.
Imagine que tu es dans une boite et que tu fasses des expériences de physique .Tout t'indique qu'il existe une accélération vers le sol de la boite mais tu ne peux pas savoir si tu es posé sur le sol d'une planète ou que la boite est tirée par une fusée en accélération identique à la précédente par rapport à un référentiel donné.
Ce n'est pas seulement une question de cinématique,la dynamique aussi est inchangée.