Sur la "flèche du temps"

[looser555]

Bonjour/bonsoir,

je voulais vous faire part de mes petites réflexions sur la "flèche du temps" ; si on considère que l'Univers correspond à une équation qui dépend du temps, il me semble clair qu'on ne peut calculer cette équation qu'en partant d'une valeur finie ( on prendra zéro comme valeur de départ ) pour aller vers +l'infini et non l'inverse ; l'infini ne peut pas être un point de départ pour un calcul ; bien sûr, le grand mystère reste " comment cette équation de l'Univers est calculée ?" , qu'est-ce qui "donne vie" à l'Univers ; mais ce que je voulais dire, c'est que ce calcul ne peut se faire que dans une certaine "direction" ( de zéro vers +l'infini, donc ) et à mon avis c'est ça qui donne ce qu'on appelle la "flèche du temps".

Qu'en pensez-vous ?
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[stefjm]

Prenez comme nouveau paramétrage pour le temps le logarithme de votre temps et vous aurez un temps qui va de.

[Deedee81]

Salut,

La flèche du temps est d'origine statistique et thermodynamique. Mais tu as raison en disant qu'il y a un lien profond avec l'univers.... encore très très mal compris.

J'ai pas mal creusé la question. Voir ici en vulgarisation :

http://fr.scribd.com/doc/145647461/T...ersibilite-pdf

Et un peu plus technique ici :

http://fr.scribd.com/doc/215423227/L...e-du-temps-pdf

Dans les deux articles, j'ai abordé le lien avec l'univers vers la fin.

EDIT croisement avec Stefjm. Excellent Mais sans rire tu mes le doigt sur un point important. La variable t n'est qu'une variable mathématique. On lui associe ce qu'on veut comme grandeur. On peut toujours faire t -> -t dans les équations et travailler dans "l'autre sens". C'est arbitraire. La flèche du temps c'est donc plus subtil qu'un "0 à l'infini". Voir ci-dessous.

Mon bout de texte n'apparaissait pas, bizarre.

[Zefram Cochrane]

Bonjour,

Je pense que cette flèche du temps est un avatar de la dynamique newtonnienne.

Dire que je parcours 0.8c en 1s est strictement équivalent à dire que je mets 1.25s pour parcourir 1s.l

donc en faisant le poduit scalaire de la vitesse sous cette forme par une distance, j'obtiens un temps en secondes.

Or dans l'espace-temps, un corps immobile dans un référentiel à une 4-vitesse de c ( en l'occurence 1s/s.l).

Cordialement,
Zefram

[A voir en vidéo sur Futura]

[looser555]

oui, merci pour les réponses ( je ne suis pas encore allé voir les liens, mais j'y vais juste après ceci : )

En fait, c'était surtout après avoir vu une question du genre ( Stephen Hawking il me semble ) "si le temps s'écoulait à l'envers, est-ce que nous verrions la tasse se reformer ?" en supposant qu'une tasse soit tombée par terre et se soit cassée en plein de morceaux ; je ne pense pas qu'on pourrait vraiment observer cela, car si le temps s'écoulait à l'envers on ne pourrait plus observer, on dé-observerait si je puis dire...
Si on part du moment où la tasse est cassée et qu'on "remonte" au moment où elle est entière, on va perdre au fur et à mesure de l'expérience de la mémoire, des souvenirs quoi, plutôt que d'en gagner ; on va avoir la tasse qui se reforme, mais on ne se souviendra même plus qu'elle était complètement cassée, ce qui nous empêchera de faire une vraie observation.

Deedee81 merci pour les liens mais il y a plus de lecture que ce que je croyais Je pensais que jeter un coup d'oeil suffirait, mais là c'est pas possible... Il va falloir que je me décide à lire tout ça, mais ça m'intéresse.

[looser555]

Stefjm, je crois que le simple fait que le logarithme de 0 n'existe pas est un indice comme quoi on ne doit pas avoir recours aux log : je pense qu'on doit pouvoir partir de t=0, en tout cas ça paraît assez "naturel". Si on admet qu'un infini ne peut pas être le point de départ de la "grande équation" ( l'équation de l'Univers ) au niveau du temps, et que le temps doit être positif, alors on n'a pas beaucoup de choix, il faut partir d'une valeur finie et le plus loin qu'on puisse remonter c'est à la valeur de temps zéro, sinon on tombe dans le négatif. Après ça, si on veut avoir droit aux temps négatifs, c'est juste une convention, mais on n'aura alors plus droit aux temps positifs et toujours pas à l'infini pour point de départ. ( prendre un infini comme point de départ pour un calcul ça ne me paraît pas faisable. Si on veut calculer 2x+1 par exemple, je vois mal comment on pourrait dire " je commence à -l'infini", c'est une limite, mais pas un point de départ. )

Et je n'ai pas trouvé comment taper le symbole "infini"... Copier/coller ?

Au fait , je me demande si le fait qu'on puisse prendre des temps positifs comme des temps négatifs ne doit pas nous faire penser qu'il faut qu'il y ait une symétrie, et que le point de départ, à ce moment-là, ne peut être que zéro...

[coussin]

Un article récent sur la flèche du temps. Complètement quantique et basé sur la corrélation position-impulsion. Élégant

[looser555]

je vais aller jeter un coup d'oeil, mais j'ai déjà l'impression que je ne vais pas trop capter...

Sinon, je voulais dire aussi : si on parle d'inverser le sens d'écoulement du temps, cela revient à partir de l'infini pour aller vers zéro, donc je pense que ça n'a pas de sens.

[Deedee81]

Je pense que cette flèche du temps est un avatar de la dynamique newtonnienne.
Dire que je parcours 0.8c en 1s est strictement équivalent à dire que je mets 1.25s pour parcourir 1s.l
donc en faisant le poduit scalaire de la vitesse sous cette forme par une distance, j'obtiens un temps en secondes.
Or dans l'espace-temps, un corps immobile dans un référentiel à une 4-vitesse de c ( en l'occurence 1s/s.l).

C'est totalement incompréhensible.

Note qu'en physique newtonienne, les équations sont invariantes sous la transformation t -> -t.
C'est cela la flèche du temps ou plutôt son absence.

En fait, c'était surtout après avoir vu une question du genre ( Stephen Hawking il me semble ) "si le temps s'écoulait à l'envers, est-ce que nous verrions la tasse se reformer ?" en supposant qu'une tasse soit tombée par terre et se soit cassée en plein de morceaux ; je ne pense pas qu'on pourrait vraiment observer cela, car si le temps s'écoulait à l'envers on ne pourrait plus observer, on dé-observerait si je puis dire...
Si on part du moment où la tasse est cassée et qu'on "remonte" au moment où elle est entière, on va perdre au fur et à mesure de l'expérience de la mémoire, des souvenirs quoi, plutôt que d'en gagner ; on va avoir la tasse qui se reforme, mais on ne se souviendra même plus qu'elle était complètement cassée, ce qui nous empêchera de faire une vraie observation.

Tout à fait. Ce que tu soulignes c'est qu'il existe en sens relatif privilégié pour certaines transformations (le fait que la manière dont certaines opérations se déroulent avec la tasse ou avec le cerveau se font dans le même sens temporel). C'est exactement cela la flèche du temps.

Et peu importe que l'on prennent t, log(t), 0, l'infini. Ce n'est qu'une variable mathématique. Ca n'a aucune influence sur la réalité physique.

Un article récent

Il y a aussi l'excellent :

http://www.time-direction.de/

du génial Docteur Zeh.

[Zefram Cochrane]

Si le voyageur s'éloigne du sédentaire à 0.8c (1.25), il va dans le passé du sédentaire on prend x= 24s.l :
(v-c).x = (1.25 - 1).24 = 6s (Le mobile voit le sédentaire âgé de 6s ie à 6s.l de l'événement de départ)

Si le voyageur se rapproche du sédentaire à 0.8c (1.25) depuis une distance x=24s.l, il va dans le futur du sédentaire :
(v+c).x = (1.25 + 1).24 = 48+6 =54s (Le mobile voit le sédentaire âgé de 54s)

P.S (54*6 = 18²)

Si le sédentaire voit le voyageur s'éloigner de lui à 0.8c sur une distance x de 24s.l il le verra au bout de
(v+c).x = (1.25 + 1).24 =54s

Si le sédentaire voit le voyageur se rapprocher de lui à 0.8c depuis x = 24 s.l le voyageur sera sur lui au bout de

(v-c).x = (1.25 - 1).24 = 6s.

note que (1.25+1) = 2.25 s/s.l est la vitesse apparente déloignement
et que (1.25-1) = 0.25 s/s.l est la vitesse apparente d'approche.

Cordialement,
Zefram

[Deedee81]

Si le voyageur s'éloigne du sédentaire [...]

C'est toujours aussi réversible t->-t. Ca n'a donc rien à voir avec la flèche du temps.

[Zefram Cochrane]

Je n'ai pas compris pourquoi.
Ce que je veux dire est que si le temps est un scalaire, il n'a pas de direction, donc la flèche du temps n'est qu'un concept qui n'a pas de réalité physique?

[Dynamix]

cela revient à partir de l'infini pour aller vers zéro, donc je pense que ça n'a pas de sens.

Pourquoi "ça n'a pas de sens" ?
Exemple :
On peu définir l' énergie potentielle zéro à l' infini (et on ne s' en prive pas)
Et ça a un sens .

[Deedee81]

Je n'ai pas compris pourquoi.
Ce que je veux dire est que si le temps est un scalaire, il n'a pas de direction, donc la flèche du temps n'est qu'un concept qui n'a pas de réalité physique?

Tu as déjà vu un verre brisé se reconstituer spontanément ?

Ou un mélange d'encre et d'eau se séparer tout d'un coup, tout seul, en une moitié eau et une moitié encre, biens séparés ?

Pourtant, d'après les lois physiques fondamentales cela devrait se produire aussi souvent et facilement que l'inverse.

C'est tout à fait physique et c'est justement parce que les lois physiques fondamentales sont réversibles qu'il y a un problème.
Je souligne car la thermo ou la théorie de la chaleur sont non réversible.
Et il y a une exception : la violation T de la désintégration des mésons K et B, qui n'est pas invariante par renversement du temps.
Il est très difficile de comprendre si cela a un quelconque lien avec la flèche du temps globale de l'univers (je ne fais que le spéculer).

[stefjm]

La thermo faisant parti de la physique, les lois physiques ne sont donc pas T réversibles.
Cela se voit sur n'importe quel système d'ordre un. (et système d'ordre deux si les pôles ont une partie réelle non nulle.)

[Deedee81]

La thermo faisant parti de la physique, les lois physiques ne sont donc pas T réversibles.

A qui répondais-tu ?

[stefjm]

A toi, mais quelle importance?
Ce qui est écrit a la même signification quel que soit le destinataire.

[looser555]

@Dynamix : oui, j'ai été un peu rapide, mais ce que je voulais dire, c'est qu'on ne peut pas prendre l'infini comme point de départ, c'est ça qui n'a pas de sens ; l'infini n'est pas une valeur. On peut calculer une limite à l'infini, mais pas la valeur d'une expression en considérant l'infini comme une valeur de t en l'occurrence ( supposons qu'on considère l'expression 2t+1 par exemple, qui va dire : alors je calcule la valeur de cette expression pour t infini, et ensuite on se déplace vers t = 0 ? On peut calculer la limite en + l'infini, mais pas prendre ça comme point de départ ) ; pour être un peu plus clair, j'espère, supposons qu'on te dise : alors calculons la valeur de la fameuse grande équation de l'Univers au moment exact où t vaut + l'infini, tu fais quoi ? Tu vas calculer une limite qui correspond à ce qui se passe quand t devient de plus en plus grand, c'est-à-dire quand on s'éloigne de zéro, alors que là on supposait qu'on allait se rapprocher de zéro en "inversant la flèche du temps" ; ça ne va pas. Enfin du moins ça me paraît assez clair, dites-moi si ce n'est pas le cas pour tout le monde.

[gatsu]

Salut,

Je suis assez d'accord avec la remarque de stefjm. Deedee si je peux me permettre il est peut être plus coŕrecte de parler de physique des particules élémentaires que de physique fondamentale. Parce qu'en effet il ne faut pas chercher bien loin pour trouver un contre exemple à la réversibilité des "lois de la physique ".

[Deedee81]

Salut,

A toi, mais quelle importance?

Simplement parce que je n'étais pas sûr vu que j'avais dit la même chose (pour la première phrase du moins) : "Je souligne car la thermo ou la théorie de la chaleur sont non réversible." J'avais la bizarre impression que tu n'avais pas lu mon message.

Je suis assez d'accord avec la remarque de stefjm. Deedee si je peux me permettre il est peut être plus coŕrecte de parler de physique des particules élémentaires que de physique fondamentale. Parce qu'en effet il ne faut pas chercher bien loin pour trouver un contre exemple à la réversibilité des "lois de la physique ".

Je ne suis pas d'accord car la mécanique newtonienne, la gravité newtonienne, la relativité restreinte, la relativité générale, etc... sont toutes des théories totalement invariantes par la symétrie T. Et ce ne sont pas des théories des particules élémentaires. Mais elles font bien partie (ou l'on été à une époque ) des théories dites fondamentales.

Ce n'est pas le cas de la théorie du frottement sec par exemple (irréversible car le signe de la force dépend du signe de la vitesse) qui dérive d'aspects microscopiques ignorés dans la formulation phénoménologique macroscopique.

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Qu'entendons nous par invariance par la symétrie T?
Par exemple en RR?

[Deedee81]

Salut,

Bonjour,
Qu'entendons nous par invariance par la symétrie T?
Par exemple en RR?

L'invariance des lois physiques sous l'opération t -> -t.

Dit autrement, si tu as une équation décrivant le phénomène physique, si tu as une solution et que tu fais t -> -t dans cette solution, alors ça reste une solution possible de l'équation.

Dit encore autrement, le phénomène physique renversé dans le temps reste un phénomène physique possible.

Exemple : un objet est au repos et subit une force F (vers les x positifs). Il accélère et arrive en un point avec une vitesse V.
Renversons le temps. Cela change le signe de la vitesse. L'objet va alors dans l'autre sens en ralentissant jusqu'à son point de départ.
Or, la force agit vers les x positif, donc il est tout à fait normal que cela ralentisse l'objet. Le renversement est compatible avec la loi de Newton F=ma.

[stefjm]

L'invariance des lois physiques sous l'opération t -> -t.
Dit autrement, si tu as une équation décrivant le phénomène physique, si tu as une solution et que tu fais t -> -t dans cette solution, alors ça reste une solution possible de l'équation.
Dit encore autrement, le phénomène physique renversé dans le temps reste un phénomène physique possible.

Un système physique du premier ordre est un bête contre exemple.

Sans doute un grain de sable...

[Amanuensis]

Je ne suis pas d'accord car la mécanique newtonienne, la gravité newtonienne, la relativité restreinte, la relativité générale, etc... sont toutes des théories totalement invariantes par la symétrie T.

Dépend de ce qu'on appelle "théorie". Si on réduit la RG à l'équation de champ, oui ; mais si on inclut le refus des solutions non causales (propagateurs avancés), non.

La flèche du temps apparaît un peu partout, au point qu'on peut aller jusqu'à considérer que les cas symétriques sont artificiels, des exceptions dont l'origine est la simplification.

Au passage, le message #5 est fort judicieux: l'observateur lui-même amène la flèche du temps, ce qui la rend incontournable sauf, justement, par simplification. Et la physique sans observateur, ou avec seulement des observateurs "non physiques" (genre capables de "voir" tout le continuum des événements à la fois), c'est quelque part artificiel.

[Zefram Cochrane]

Un système physique du premier ordre est un bête contre exemple.

Sans doute un grain de sable...

La loi de désintégration radiactive est une loi probabiliste. Cela me rappelle justement un truc sur la MQ où il existait à l'instant t tout sorte d'univers possibles pour une particule mais qu'une particule n'en sélectionnait qu'un ( je ne sais selon quel critère). Si ce que je dis évoque quelque chose à d'autres plus qualifiés que moi dans ce domaine...

Cordialement,
Zefram

[stefjm]

Dépend de ce qu'on appelle "théorie". Si on réduit la RG à l'équation de champ, oui ; mais si on inclut le refus des solutions non causales (propagateurs avancés), non.

Ca me fait penser que j'ai oublié l'échelon qui va bien

La flèche du temps apparaît un peu partout, au point qu'on peut aller jusqu'à considérer que les cas symétriques sont artificiels, des exceptions dont l'origine est la simplification.

Il y aurait donc une simplification évidente à faire pour un physicien, simplification refusée par les gens qui font de la commande car ces gens là savent très bien ce qui marche et ce qui ne marche pas?

Au passage, le message #5 est fort judicieux: l'observateur lui-même amène la flèche du temps, ce qui la rend incontournable sauf, justement, par simplification. Et la physique sans observateur, ou avec seulement des observateurs "non physiques" (genre capables de "voir" tout le continuum des événements à la fois), c'est quelque part artificiel.

Un asservissement est-il quelque chose d'artificiel?
La modélisation physique en utilisant les principes des asservissements donne des résultats cohérents avec l'observation.
En particulier, un asservissement règle automatiquement les constantes arbitraires d'intégrations aux valeurs qui vont bien... y compris en l'absence de l'observateur et c'est justement tout l'intérêt du truc.
Cordialement.

[Amanuensis]

La modélisation physique en utilisant les principes des asservissements donne des résultats cohérents avec l'observation.
En particulier, un asservissement règle automatiquement les constantes arbitraires d'intégrations aux valeurs qui vont bien... y compris en l'absence de l'observateur et c'est justement tout l'intérêt du truc.

On doit pouvoir en conclure que le jour où les machines avec asservissement développeront leurs théories physiques, cela inclura la notion de flèche du temps de l'observateur.

[b@z66]

Ca me fait penser que j'ai oublié l'échelon qui va bien

Il me semblait pourtant que la question avait été réglée. Le comportement de ce genre de système pris avec l'axe des temps renversé est celui d'un système instable or les systèmes instables existent(avec effectivement leur limitations dues à leur domaine de validité et d'application).

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement. J'attendais plus de précision pour réfuter. Baz66 a pris les devants. Je suis grillé

Un système physique du premier ordre est un bête contre exemple.

Un contre exemple à quoi ? J'ai donné une définition. Depuis quand peut-on trouver des contre-exemples à des définitions ? On peut trouver des exemples satisfaisant la définition et d'autres, non, mais des contre-exemples c'est n'importe quoi.

Stefjm, il faut réfléchir avant de penser, euh, ou quelque chose du genre

L'exemple que tu donnes est d'ailleurs assez incompréhensible, juste une formule, sans explication, sans aucun lien avec la physique.... Essaie d'être plus précis et complet. Même si un forum n'est pas fait pour écrire des pages et des pages (mais ce n'est pas non plus un tchat).

Zefram, pour la MQ c'est assez compliqué. J'en parle ici :
http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII

[azizovsky]

Salut,un simple exemple, à partir de , soit , le temps a la même orientation que l'espace , ou , orientation opposée à celle de l'espace, la dérivée par rapport à donne deux façon,soit :
utiliser l'une ou l'autre, l'invariant reste le même.