Questions à propos de la relativité restreinte

[invite01c33540]

Bonjour,
J'ai commencé la lecture du livre "La Théorie de la relativité restreinte et générale - La relativité et le problème de l'espace" de A. Einstein.
J'arrive au chapitre qui parle de la transformation de Lorentz mais avant de poursuivre ma lecture, j'aurais besoin de quelques éclaircissements (j'ai un mauvais bac S et peu de connaissances en physique).

Le chapitre qui me pose le plus de problèmes est celui qui traite de la relativité de la simultanéité, je m'explique :

Einstein suppose un train qui se déplace sur une voie ferrée avec une vitesse constante v (et dans une direction indiquée sur un schema), on peut observer cette voie depuis un talus.
Il suppose ensuite que deux éclairs viennent frapper la voie en un point A et en un autre point B, et ce de manière "simultanée", je vais nommer ces événement E et F.
E et F interviennent au moment ou un point M' du train est à équidistance de A et de B.
Il se pose ensuite la question de savoir si E et F qui sont simultanés par rapport à la voie, sont aussi simultanés par rapport au train.
Il en arrive à la conclusion que, le train se dirigeant vers B, un observateur assis au point M' verra par conséquent le rayon de lumière en provenance de B plus tôt que celui qui vient de A et en tirera pour conclusion que l'éclair B s'est produit antérieurement à l'éclair A.

Jusque la je suis d'accord, mais le problème se pose à la ligne suivante, et je vais citer les termes exacts : "Nous aboutissons ainsi au résultat important suivant : Des événements qui sont simultanés par rapport à la voie ferrée ne sont pas simultanés par rapport au train et inversement (relativité de la simultanéité)."
Il lance ça comme ça, sans plus d'explications, en se basant sur le simple fait que les rayons en provenance du point B viennent frapper l'œil de l'observateur avant ceux provenant du point A, et cette conclusion ne me suffit pas.
La simple perception d'un rayon lumineux suffit elle à décrire un événement comme la foudre venant frapper le sol ?
Admettons qu'on pose en A et B des capteurs qui vont enregistrer la température des ces points (ou je ne sais quoi d'autre qui puisse mesurer la présence de la foudre), que ces capteurs transmettent en temps réel les variations de température en A et B à un terminal situé dans le train qu'un autre observateur peut consulter à tout moment, ne percevrait-il pas les éclairs de manière simultanée ?

Je donne un autre exemple pour justifier ma pensée :
Supposons que je sois enfermé dans un pièce avec un écran, cet écran me montre les images de la pièce voisine avec une seconde de décalage, dans cette pièce il y a une autre personne.
Un tiers, placé à équidistance de mon acolyte et moi même, est chargé de nous donner un signal, à l'écoute de ce signal nous devons accomplir une action, par exemple plier le bras.
Nous allons donc plier le bras simultanément, mais je verrais la personne dans la pièce à côté le plier avec une seconde de décalage, je pourrais donc en conclure que j'ai plié le bras avant lui, pourtant nous l'avons plié en même temps.

Je ne suis donc pas d'accord avec ce qu'a dit Einstein ! J'ai raté quelque chose ? (j'ai d'autres points de désaccord, mais je souhaite proceder par étapes)

Cordialement,
-----

[Deedee81]

Salut,

Le raisonnement doit faire intervenir le temps de propagation du signal entre l'émission et la réception (le fait que l'on voit l'événement) pour en déduire s'ils sont simultanés ou pas. Ce n'est peut-être pas clair dans ce livre (que je ne connais pas).

[invite01c33540]

Salut,
Quand je dit en temps réel, j'imagine sans aucune latence, mais comme c'est impossible, imaginons qu'on puisse mesurer le temps de transmission et donc virtuellement faire comme si il n'y en avait pas

[Deedee81]

Salut,
Quand je dit en temps réel, j'imagine sans aucune latence, mais comme c'est impossible, imaginons qu'on puisse mesurer le temps de transmission et donc virtuellement faire comme si il n'y en avait pas

Euuuh, c'est ce que je disais non ? Ou alors je n'ai pas compris.

Si on a un événement E se produisant à l'instant t et qu'on le voit à l'instant t2, et que le signal se propage pendant le temps L/c (L distance mesurée dans le repère et c vitesse de la lumière), alors t2 = t + L/c. Et quand on parle de simultanéité pour des événements, c'est évidemment t que l'on compare (avec l'autre événement), pas t2. Et dans l'autre repère t' et pas t'2.

Les calculs, l'expérience ou les raisonnements à la Einstein montrent alors que les instants t des deux événéments peuvent être différents ou identiques selon le repère.

J'y vais, donc bon week end et à lundi,

D'autres prendront le relais si nécessaire

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

Admettons qu'on pose en A et B des capteurs qui vont enregistrer la température des ces points (ou je ne sais quoi d'autre qui puisse mesurer la présence de la foudre), que ces capteurs transmettent en temps réel les variations de température en A et B à un terminal situé dans le train qu'un autre observateur peut consulter à tout moment, ne percevrait-il pas les éclairs de manière simultanée ?

Bonjour

oui mais cela ne ferait que lui montrer le constat de l'observateur situé sur la voie.
En comparant ce resultat avec ce que lui-même voit il concluerait la même chose qu'Einstein et il en déduirait sa propre vitesse.

[invite01c33540]

Merci de vos réponses,

Oublions mes raisonnement un instant :

Ce que je ne comprends pas c'est comment on peut dire de deux événements qui sont simultanés par rapport à la voie qu'ils ne le sont plus, simplement parce que l'observateur perçoit l'un avant l'autre, et c'est clairement ce qu'écrit Einstein.
Pour moi c'est simplement un défaut de perception, nous voyons grâce à la lumière, il y a donc une latence même très faible entre les choses telles qu'elles sont et telles que nous les voyons, se baser sur la seule observation d'un humain pour justifier son raisonnement me semble donc erroné ou tout du moins insuffisant, car la lumière n'est pas la seule conséquence physique des deux éclairs.

[bobdémaths]

Bonjour,

Le problème, c'est que la physique se base justement sur les observations que l'on peut faire, et uniquement sur celles-là. La grande idée d'Einstein est précisément que certaines choses, comme la simultanéité, dépendent de l'observateur, et c'est une conséquence directe de la vitesse finie (et constante dans tous les référentiels) de la lumière, qui transmet les informations.

Mais peut-être vaut-il mieux considérer une situation un peu plus symétrique pour bien comprendre le truc. Plaçons-nous dans le vide intersidéral, loin de tout point de repère. Nous sommes dans notre vaisseau spatial qui n'accélère pas, nous n'avons aucun moyen de savoir si nous nous déplaçons rapidement ou lentement ou si nous sommes immobiles (de toute façon, ça n'a pas de sens). Un autre voyageur, dans un autre vaisseau, est exactement dans la même situation.

Tout d'un coup, nous voyons deux supernovae exploser en des endroits très distants, celle de l'étoile A puis celle de l'étoile B. Le collègue a également vu les explosions, mais il a vu B en premier et A en second. Qui a raison ?

S'il y avait un espace absolu, par exemple dans lequel les deux étoiles sont fixes, et dans lequel les lois de la physique prennent une expression "privilégiées", alors on pourrait dire qu'un bon juge serait un observateur immobile dans ce référentiel. Mais justement la relativité postule qu'un tel référentiel n'existe pas ! Il est donc IMPOSSIBLE de donner raison à l'un ou à l'autre, car les lois de la physique sont exactement les mêmes pour les deux voyageurs, et la situation est entièrement symétrique. Conclusion : la simultanéité, et même l'ordre de certains événements, dépend de l'observateur.

Remarque : Il se peut que deux événements A et B soient PHYSIQUEMENT ordonnées temporellement. Vous verrez sans doute dans la suite du livre que cela se produit quand le vecteur qui les relie est de genre temps. A l'inverse, si ce vecteur est de genre espace, on montre qu'il existe TOUJOURS :
- des référentiels dans lesquels A est avant B
- des référentiels dans lesquels B est avant A
- des référentiels dans lesquels A et B sont simultanés.

N'hésitez pas à poser d'autres questions !

[bobdémaths]

Je n'ai peut-être pas assez insisté sur le problème de la perception et son rapport avec la physique. Il faut bien comprendre que la physique ne prétend pas dire comment le monde fonctionne de façon "ontologique". Cela signifie ici que la description de l'espace-temps de Minkowski qui se cache derrière ces concepts ne prétend pas révéler des choses profondes sur la nature de l'espace et du temps. C'est simplement un modèle qui permet d'expliquer de façon cohérente des observations que nous pouvons faire, et de prédire les résultats d'expériences que nous sommes en capacité de mener. Il se trouve que nous sommes limités par la vitesse finie de la lumière (qui est un constat expérimental) pour toutes nos mesures, et donc la relativité restreinte est adéquate pour rendre compte des expériences que nous sommes capables de faire. C'est en cela qu'on peut dire qu'elle fournit un modèle raisonnable.

Ces remarques sont encore plus pertinentes quand on fait de la mécanique quantique, où il peut apparaître plusieurs situations en apparence paradoxales, mais où le paradoxe disparaît souvent parce qu'il s'appuie sur des "expériences" de pensées qui sont en fait irréalisables. Il est alors capital de garder à l'esprit les moyens dont on dispose et les choses que l'on peut effectivement mesurer. Et là, effectivement, notre perception entre en jeu, mais aussi nos appareils de mesure, etc.

[invite01c33540]

Merci pour ta réponse, qui m'aide beaucoup même si je n'ai pas saisi tous les détails techniques (vecteurs temps et espace ? Minkowski ? mais je me renseignerais par moi même à ce sujet)

Cela dit j'ai encore du mal à digérer tout ça ! Je m'explique (attention je vais peut-être dire des aberrations ) :

Effectivement les deux voyageurs dont tu parle ne pourront jamais déterminer qui de A ou B à explosé en premier, je l'ai compris.
Mais par exemple si deux supernovae explosent au même instant où j'appuie sur la touche "E" de mon clavier, ces 3 événements auront été simultanés, on ne peut pas l'observer, ou pas encore le mesurer, toujours est-il qu'au moment ou j'appuie sur ma touche il y a deux explosions (il y a en tous cas une probabilité que ça arrive).
Enfin ce que je veux dire c'est que le temps est défini par la simultanéité d'événements / par le mouvement. non ?
On peut toujours dire : au moment ou je fais X, Y se passe, et c'est une indication de temps non ?
Donc si on dit "Au moment ou le point M' du train passe en M, milieu de A et B, (appelons cet instant T) deux éclairs s'abattent en A et en B" quelque soit la perception de l'observateur, l'événement c'est produit à T, cad au moment ou M et M' étaient alignés. (ok en fait je reviens au point de départ on dirais... )

En fait il faut percevoir la théorie comme un outil plutôt qu'une réalité donc ?

[bobdémaths]

Merci pour ta réponse, qui m'aide beaucoup même si je n'ai pas saisi tous les détails techniques (vecteurs temps et espace ? Minkowski ? mais je me renseignerais par moi même à ce sujet)

Oui tu verras cela dans la suite du livre normalement ! Pas d'inquiétude.

Mais par exemple si deux supernovae explosent au même instant où j'appuie sur la touche "E" de mon clavier, ces 3 événements auront été simultanés, on ne peut pas l'observer, ou pas encore le mesurer, toujours est-il qu'au moment ou j'appuie sur ma touche il y a deux explosions

Non, comme je l'ai expliqué, ça n'a pas de sens. Les trois événements sont simultanés dans ton référentiel (et encore, en supposant que le signal ait voyagé de ton clavier jusqu'aux étoiles de façon instantanée). Dans un autre référentiel, ils ne le seront pas forcément. Pourquoi ton référentiel serait-il plus important qu'un autre, à tel point qu'on puisse dire que, parce que dans ton référentiel les événements sont simultanés, ils le sont "réellement" ?

Enfin ce que je veux dire c'est que le temps est défini par la simultanéité d'événements / par le mouvement. non ?

Ce que dit Einstein c'est justement qu'il n'y a pas de définition unique du temps. En quelque sorte il y a un temps par référentiel. Après on peut effectivement le définir par la succession des événements dans son référentiel, toujours est-il que dans certains référentiels, A aura eu lieu avant B, et dans d'autres l'inverse.

Donc si on dit "Au moment ou le point M' du train passe en M, milieu de A et B, (appelons cet instant T) deux éclairs s'abattent en A et en B" quelque soit la perception de l'observateur, l'événement c'est produit à T, cad au moment ou M et M' étaient alignés. (ok en fait je reviens au point de départ on dirais... )

Ce que tu décris, c'est dans le référentiel du quai, l'instant T est repéré avec le temps du quai. Avec le temps du train, les deux éclairs ne s'abattent pas en même temps !

En fait il faut percevoir la théorie comme un outil plutôt qu'une réalité donc ?

Tout à fait, une théorie est une modélisation de la réalité, qui est toujours valable dans un certain domaine d'application. Par exemple, la physique de Newton est tout à fait valable tant que les vitesses ne sont pas trop grandes. Quand la vitesse devient proche de celle de la lumière, il faut changer de modèle, et on prend la relativité restreinte. Si on veut commencer à mettre des masses importantes, il faudra encore changer de modèle.

[invite01c33540]

Ok, je me satisfait de ça pour poursuivre ma lecture donc !
Merci pour les explications !

Edit : je m'explique rapidement a ce propos quand même : "Pourquoi ton référentiel serait-il plus important qu'un autre, à tel point qu'on puisse dire que, parce que dans ton référentiel les événements sont simultanés, ils le sont "réellement" ? "

Justement je me considérais ici comme faisant partie de l'univers, et que par pur hasard, lorsque j'appuye sur ma touche il existe une probabilité que les deux explosions aient survenu au même moment

[invite01c33540]

Mais cela ne rentre pas dans la théorie de la relativité restreinte si j'ai bien compris
(je sais pas pourquoi j'ai pas pu éditer mon message précedent)

[bobdémaths]

Je comprends ton point de vue : il y aurait une notion de simultanéité bien définie quelque part, et par chance il se pourrait qu'elle coïncide justement avec ta propre notion de simultanéité dans ton propre référentiel.

C'est une idée pas forcément absurde, mais pas physique, si on ne donne pas un processus expérimental qui permettrait de savoir comment atteindre ce "quelque part" où la simultanéité absolue est définie, ou comment savoir si le référentiel où on se trouve coïncide avec celui qui définit la simultanéité. Or, ce processus expérimental n'est pas connu à ce jour. Donc on se contente de la théorie d'Einstein, qui rend bien compte de nos observations, même si c'est parfois déroutant pour l'esprit !

[invite01c33540]

J'ai saisi ! merci, je me replonge dans le bouquin !

[PPathfindeRR]

bonjour,

à Bumbleleez,

Un petit livre gris et le chapitre 11 "transformation de Lorentz" page 47 ?
Si c'est bien celui là, je t'avoue qui m'a soulé un peu !
On n'a pas fini de comprendre un principe qu'on passe au chapitre suivant, on veut se faire une image et on y arrive pas....
Ce genre de livre aide un peu mais a ses limites, bon après il faut relativisé ! il ne fait que 7.50 euros !

pour ma part, le livre qui m'a le plus aidé à me représenter et comprendre ce que voit un observateur :
Carnets de voyages relativistes par Hans-Peter Nollert et Hanns Ruder.
de Belin - Pour la science. ISBN 978-2-84245-089-2, prix 20 euros.

SIMULTANÉITÉ
oui, la simultanéité peut exister, comme deux étoiles qui explosent en même temps, mais comment le savoir ?!!
Il faut bien admettre que la lumière met un certain temps pour aller du point A au point B et donc que tous ce que nous observons, qui nous émet son information par la lumière est tel qu'il était dans le passé.
La lumière part de l'étoile et nous atteint plus tard, donc quand une étoile s'éteint ou s'allume, il faut attendre que la lumière arrive à nos yeux pour en être informé... nous l'observons dans le passé.
Si deux étoiles explosent en même temps, il faut se situé pile entre les deux pour observer cette simultanéité, que la lumière (l'image de l'explosion) nous atteigne en même temps et tout ceci en étant chacun fixe les uns par rapport aux autres (nous et les deux étoiles).
Si je suis plus près de l'étoile A que de l'étoile B, je verrais d'abord l'étoile A exploser... et je ne serais pas d'accord avec toi qui te situe pile entre les deux étoiles et les voit exploser en même temps.

DILATATION/CONTRACTION DES DURÉES
Quand tu es distant de moi, tu observes ma montre telle qu'elle était dans le passé.
Plus tu es distant et plus tu observes ma montre dans le passé et donc indiquer un horaire du passé.
Si tu t'éloigne de moi à une certaine vitesse, tu observeras ma montre de plus en plus dans le passé... donc observeras ma montre tourner plus lentement que la tienne, qu'elle retardera de plus en plus au fur et a mesure que tu t'éloignes.
Moi, j'observerais également la même chose, que ta montre tourne plus lentement que la mienne, car nous nous éloignons l'un de l'autre.

DILATATION/CONTRACTION DES LONGUEURS
Nous nous situons près d'une voie ferrée qui traverse un paysage très platonique avec un regard très loin sur l'horizon, nous nous situons disons à cinquantaine de mètre de la voie ferrée.
Le long de cette voie ferrée, sont planté des poteaux tous les 1 mètre et numéroté (au loin 1, 2, 3, 4,... et ce jusqu'à nous)
Un train arrive au loin à vitesse très élevée, nous observons le train entièrement, de la tête à la queue.
Le train mesure exactement 10 mètres, donc équivalent à 10 poteaux.
Le train se situe à un instant précis, disons à 12h00, du poteaux 60 au poteaux 70, mais qu'observons nous, étant à plusieurs centaines de mètres ?

Nous observons le train (l'image du train), par la lumière qu'il émet... nous observons de la lumière, soit une image du train qui arrive sur nous à la vitesse de la lumière.
C'est comme une succussion d'images à la queuleuleu émient par le train qui arrive sur nous et qui nous informe de son mouvement minute après minute, un peu à la manière d'un film (un film qui nous montre le passé)

Nous observons également la queue du train un peu plus dans le passé que la tête du train (La tête du train est plus proche de nous que la queue).
"Pour simplifier le calcul, avec des chiffres au hasard pour rester sur le principe"
A 12h05 nous observons l'image de la tête du train au niveau du poteau 70 (pour le train il est 12h00, comme cité ci-dessus),
mais l'image de la queue du train met plus de temps à nous parvenir... nous observons donc la queue du train un peu plus dans le passé, là ou elle se trouvait à 11h55 et non à 12h00... elle se situé à cet heure là au niveau du poteau 50 et non 60...
Nous observons donc un train plus long qu'il ne l'est vraiment !

Le train au loin nous parait plus long, mais plus il se rapproche de nous et plus nous l'observons se contracter...
une fois que le train est passé devant nous et qu'il s'éloigne, nous l'observons plus contracté qu'il ne l'est vraiment (qu'il ne l'est au repos).

Un petit dessin pour se représenter l'histoire du train :

[PPathfindeRR]

je peux ajouter aussi que dans le train les observations sont identiques, un autre exemple :

Dans notre fusée, nous observons la tranche de la voie lactée devant nous.
Nous nous mettons à accélérer pour atteindre une vitesse très élevés tout en regardant la voie lactée devant nous.
Nous pourrions imaginer voir les étoiles défiler, comme le paysage sur une autoroute... mais il faut se rendre compte qu'à l’échelle de la voie lactée, la vitesse de la lumière va aussi vite qu'une tortue ! et donc non, nous ne verrions pas le paysage défiler, ou alors défiler très très très... lentement !
Par contre, (comme pour l'histoire du train), nous verrons une contraction des longueurs.
Toutes les étoiles situées sur notre coté passeront devant nous, nous observerions la voie lactée se contracté devant nous, dans le sens de notre direction...
Et plus on accélère et plus le phénomène s'empire ! proche de la vitesse de la lumière, nous verrions toutes les étoiles qui était autour de nous passer devant nous.
Comme si nous avions des yeux derrière la tête !

Il y a un documentaire (Sciences et avenir) sympa qui montre ces effets de distorsion dans des simulations :
Voyage au cœur d'un trou noir, de Alain Riazuelo et Sylvie Rouat.

On peut encore trouver ce documentaire sur You Tube je pense.

[curieuxdenature]

J'ai saisi ! merci, je me replonge dans le bouquin !

Bonjour

si tu veux comprendre sans t'emmeler les pinceaux (on y est tous passé, rassures-toi) tu dois visualiser correctement les 3 notions suivantes
la simultanéité, la coïncidence, la causalité.
Dans ces trois là, il n'y a que la causalité qui impose un ordre absolu entre l'événement et son constat. (tu appuies sur un bouton, la lumière s'allume, personne ne verra jamais l'ordre inverse, où qu'il se trouve dans l'univers).
Les deux autres se voient dans n'importe quel ordre, qui dépend uniquement du référentiel de l'observateur. (la lune est cachée par une feuille d'arbre, il n'y a que toi qui voit cette coïncidence.)

[stefjm]

SIMULTANÉITÉ
oui, la simultanéité peut exister, comme deux étoiles qui explosent en même temps, mais comment le savoir ?!!

En même temps, en relativité...

[Nicophil]

Bonjour,

SIMULTANEITE
Alors qu'on pensait que la simultanéité était absolue, Einstein fait remarquer en 1905 qu'elle n'est que relative : elle dépend du système de coordonnées espace-temps dans lequel le physicien mathématise ses observations.

La simul-tané-ité, c'est la propriété d'être à la même coordonnée de temps.
Einstein redéfinit le temps. Ou plutôt : la coordonnée de temps il la définit, pour la première fois car aucun physicien n'avait pensé à le faire avant lui tant cette notion paraissait évidente, naturelle !
Cette définition, appelée synchronisation d'Einstein-Poincaré, s'appuie sur des horloges stationnaires.

Du coup, il peut donner une interprétation cinématique à la notion de "temps local" apparue dans la transformation de Lorentz-Poincaré, si bien que la "contraction des longueurs" également apparue dans cette transformation n'est plus réelle mais cinématique.

[invite6754323456711]

En même temps, en relativité...

Le premier verrou à faire sauter pour aborder la relativité en toute sérénité est cette vision d'un temps et espace absolu. En effet notre perception quasi-imédiate de notre environnement nous conduit à une représentation d'un hyper-plan de simultanéité nous créant du sens perçu pour la notion de présent quand bien même nous ne recevons que des signaux électromagnétiques.

De cette prise de conscience on peut plus facilement comprendre le cadre dans lequel sont définis (et leur donne du sens, mais un autre plus raisonné que extrapolation de nos sens perçue) les notions comme temps propre, temps coordonnées, durée, datation, métriques, mesure, simultanéité,synchronisation .... et conventions notamment en ce qui concerne la simultanéité.

Patrick

[Amanuensis]

s'appuie sur des horloges stationnaires.

Des horloges stationnaires dans l'espace absolu?

[PPathfindeRR]

à Amanuensis

non, l'espace n'est pas absolu, ce sont des dimensions !!! on a pas de point fixe par rapport à l'espace mais un point fixe par rapport à un autre point, (des coordonnées relatifs).

Deux horloges stationnaires sont deux horloges fixes l'une par rapport à l'autre et dans des référentiels similaires (identiques).
nous observons l'horloge au loin retarder sur la notre...
Nous pouvons vérifier correctement le décalage de temps indiqué sur l'horloge au loin juste en soustrayant le temps qu'a mit la lumière pour parcourir la distance qui nous sépares pour s'assurer qu'elles sont bien synchronisées.

[PPathfindeRR]

quand on parle d'espace absolu c'est quand nous l'observons de l'extérieur, ce qui n'est pas le cas pour notre univers.

Comme dans un logiciel de dessin vectoriel, on établit un espace de travail avec une origine mesure en sont milieu.
Les coordonnées absolues correspond alors à la distance (dans les 3 axes) qui sépare chaque points du dessin à l'origine mesure; vue de l'extérieur.
Les coordonnées relatives correspond alors à la distance (dans les 3 axes) qui sépare un point du dessin à un autre point; vue de l'intérieur, et dans ce cas l'origine mesure devient un point relatif au autre sauf si on le considère comme le centre de l'espace (et on sait qu'aucun point ne peut prétendre être le centre de l'univers).

[Amanuensis]

à Amanuensis

non, l'espace n'est pas absolu

Sans blague?

---

Ma question était dirigée à Nicophil, pour qu'il clarifie son discours...

[invite6754323456711]

Deux horloges stationnaires sont deux horloges fixes l'une par rapport à l'autre et dans des référentiels similaires (identiques).
nous observons l'horloge au loin retarder sur la notre...
Nous pouvons vérifier correctement le décalage de temps indiqué sur l'horloge au loin juste en soustrayant le temps qu'a mit la lumière pour parcourir la distance qui nous sépares pour s'assurer qu'elles sont bien synchronisées.

"Il faut réfléchir pour mesurer et non pas mesurer pour réfléchir".
La simultanéité n’est pas essentiellement une question expérimentale, il s’agit aussi d’une question de définition qui permet de lever les circularités et comme toute définition, contient une part d’arbitraire. Bon nombre ont été proposé par Reichenbach, Poincaré, Einstein, .. et cela sans contradiction entre elles.


Patrick

[Zefram Cochrane]

Salut,

Le raisonnement doit faire intervenir le temps de propagation du signal entre l'émission et la réception (le fait que l'on voit l'événement) pour en déduire s'ils sont simultanés ou pas. Ce n'est peut-être pas clair dans ce livre (que je ne connais pas).

C'est un livre très drôle ou on trouve des choses étonnantes :
Albert Einstein dans la théorie de la relativité restreinte et générale (première édition 1923 , éditions Dunod 2004) à la page 84:
"En second lieu, cette conséquence (courbure des rayons lumineux) montre que, conformément à la Théorie de la relativité générale, la loi déjà souvent mentionnée de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, qui est une des deux suppositions fondamentales de la théorie de la relativité restreinte, ne peut prétendre à une validité illimitée.En effet, une courbure des rayons lumineux ne peut se produire que si la vitesse de la lumière varie avec le lieu.
On pourrait penser que cette conséquence renverse la Théorie de a relativité restreinte et avec elle la Théorie de la relativité en général. Mais en réalité il n'en est pas ainsi.
On peut seulement en conclure que la Théorie de la relativité restreinte ne peut pas prétendre à un domaine de validité illimitée; ses résultats ne sont valables que dans la mesure où l'on peut négliger les influences que les champs de gravitation exercent sur les phénomènes (par exemple de la lumière)."

ou encore p 104 :

"Dans la première partie de ce Livre nous avons pu nous servir de coordonnées d'espace-temps qui sont susceptibles d'une interprétation physique simple et directe et qui d'après le chapître XXVI, peuvent être regardées comme des coordonnées cartésiennes à quatre dimensions. Ceci était possible en vertu de la loi de la constance de la vitesse de la lumière que d'après le chapître XXI, la Théorie de la relativité générale ne pouvait pas maintenir.; nous sommes, au contraire , arrivés au résultat que, d'après cette dernière, la vitesse de la lumière doit toujours dépendre des coordonnées , s'il existe un champ de gravitation. Nous avons en outre, rencontré au chapître XIII ( je pense qu'il s'agit du XVIII) un cas spécial qui nous avait conduit au but dans la Théorie de la relativité restreinte.
Etant donné ces résultats, nous venons à la conviction que conformément au principe de relativité générale, le conttinuum d'espace-temps ne peut être considéré comme un continuum euclidien, mais..".

Cordialement,
Zefram

[PPathfindeRR]

heu... là on parle de deux livres ?

- Albert Einstein La relativité - Édition PAYOT - ISBN 2-228-88254-2 (que Deedee81 ne connait pas).
- Albert Einstein La théorie de la relativité restreinte et générale - Édition DUNOD - ISBN 2-10-048716-7 (que tu cites).

mais je vois pourquoi Zefram remarque ce passage du livre, (je voulais le préciser à mon message #22 mais je l'ai réédité)
Pour déduire une simultanéité il faut également que l'une des horloges (ou les deux) ne soit pas en interaction gravitationnelle avec un corps massif à proximité de celle-ci, pour une mesure dans un espace-temps plat... sinon on sort du cadre de la Relativité Restreinte et il faut faire appel à la Relativité Générale qui prend en compte la gravité, pour un espace-temps courbe (non euclidien), ce qui correspond à la réalité.

à Amanuensis,

ah ok, j'ai démarré au quart de tour car je pensais que tu étais sérieux en parlant d'espace absolu... pour bah alors tout va bien !

[invite6754323456711]

Pour déduire une simultanéité

Ce que l'on peut lire avec le recul d'aujourd'hui.


Patrick

[Nicophil]

Des horloges stationnaires dans l'espace absolu?

Stationnaires dans le référentiel, qui doit être galiléen.
Et une horloge peut être aussi loin qu'on veut (du moins pour un modèle d'Univers "stationnaire"!): les signaux EM qu'elle envoie au physicien comportent ses coordonnées spatiales, si bien que ce dernier peut gérer le retard R/c avec lequel il reçoit ses informations.

[Nicophil]

Est-il vrai que la RG ne gère que les basses vitesses ?

Que ce soit la distance spatiale de la RGal ou la distance spatiotemporelle de la RR, le concept de longueur d'un objet ne fait de sens que si on mesure simultanément la position des deux extrémités.

En RGal, la simultanéité est absolue (une illusion due aux basses vitesses). Donc, en Rgal, les mesures simultanées de la position des deux extrémités d'un objet seront perçues comme simultanées dans tous les référentiels: le concept longueur d'un objet est un invariant-> il correspond à la distance entre deux points -> il définit la métrique.

En RR, la simultanéité est relative. Donc, la longueur d'un objet dépend du référentiel, puisque la mesure simultanée de la position des deux extrémités n'est simultanée que dans 1 (UN!) référentiel. Dans tous les autres, on clamera que la longueur n'a pas été mesurée puisque les mesures de positions n'étaient pas simultanées: le concept longueur d'un objet n'est pas un invariant -> il ne correspond pas à l'intervalle entre deux points -> il ne définit pas la métrique.