Relativité restreinte, justification intuitive

[lignux]

Et voilà, un post de plus sur le sujet. En faisant une recherche sur le forum, je trouve plus de 500 résultats, dont des fils très très longs... J'admet ne pas avoir le courage de parcourir tout cela, surtout qu'il y a là à boire et à manger.

En fait, je suis à la recherche d'une explication, voir une justification intuitive de la relativité restreinte.

Pas une vulgarisation qui présente l'habituel paradoxe des jumeaux, mais un texte qui vient des tripes d'un gars qui trouve cela logique, normal. Une interprétation qui permette de mettre cette théorie en adéquation avec notre bon sens. Une explication qui fasse dire "tilt, mais oui, bien sûr, c'est ça l'astuce", et après laquelle on ne puisse plus concevoir le monde autrement.

Cela pourrait donc être un fil de ce forum, si vous en connaissez un qui contient ce que je cherche.

D'avance, merci pour votre aide!
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[chwebij]

c'est pas mal fait alors pourquoi s'en priver???
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier510-1.php
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier509-1.php

[curieuxdenature]

Bonjour Lignux

je pense qu'il ne faut pas le voir comme cela, la logique et la normalité, comme la justification intuitive, ne sont pas des critères dont on tient compte en physique.

La théorie de la R.R. se trouve être la réponse du berger à la bergère en ce qui concerne les résultats observés par l'expérience. On peut dire que c'est la seule façon de concevoir un modèle mathématique qui fonctionne sans les infinis de la mécanique classique.

C'est donc l'historique de la physique qui te donnera la réponse au pourquoi de la R.R., c'est une suite à donner aux recherches sur l'electricité et le magnétisme quand les physiciens de l'époque ont tenté de concilier ça avec la mécanique classique.

Comme tu dis, il n'y a pas trop moyen de shunter la RR, sans elle on retombe dans des interrogations qui n'aboutissent pas.

[lignux]

Bonjour Lignux

je pense qu'il ne faut pas le voir comme cela, la logique et la normalité, comme la justification intuitive, ne sont pas des critères dont on tient compte en physique.

La théorie de la R.R. se trouve être la réponse du berger à la bergère en ce qui concerne les résultats observés par l'expérience. On peut dire que c'est la seule façon de concevoir un modèle mathématique qui fonctionne sans les infinis de la mécanique classique.

C'est donc l'historique de la physique qui te donnera la réponse au pourquoi de la R.R., c'est une suite à donner aux recherches sur l'electricité et le magnétisme quand les physiciens de l'époque ont tenté de concilier ça avec la mécanique classique.

Comme tu dis, il n'y a pas trop moyen de shunter la RR, sans elle on retombe dans des interrogations qui n'aboutissent pas.

Oui ça je sais, mais quand on m'explique les lois de Newton, je dis, OK, ça correspond bien à ce que j'observe.

Quand je découvre l'électromagnétisme, c'est plus abstrait, c'est insivible, imperceptible (sauf la lumière ) mais on en observe des effets. Et donc, j'admet que oui, il y a des phénomènes "bizarres", mais pourquoi pas.

Quand on m'apprend la mécanique quantique, je dis "houlalalaaa" c'est quoi ce truc? Mais bon, ça se passe à l'échelle atomique. Je ne vois pas cela directement. Et pourquoi pas? Pourquoi les particules élémentaires n'auraient-elles pas ce genre de comportement? Après tout, il n'y a a-priori aucune raison qu'un électron se comporte comme une balle. Ils n'ont pas la même constitution, et ne "vivent" pas à la même échelle.

Mais la RR, même si elle est négligeable aux vitesses d'ordre humain, concerne les mouvements de tous les objets. Nous y compris. Et c'est là que c'est plus difficile à admettre.

Merci pour les liens chwebij, je vais jeter un oeil.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

Le seul truc simple à comprendre, c'est que la vitesse de la lumière est la même pour tout le monde : 300000 km/s pile, même si on court devant ou si l'on vient à sa rencontre.
Un peu comme l'horizon : il a l'air d'avancer quand on avance et de reculer quand on recule.

De ce constat dingue découlent toutes les autres dingueries : dilatation temporelle, contraction des longueurs, paradoxe des jumeaux...

[lignux]

C'est bien le mot "dingue" qui m'embête.

Je suis justement persuadé qu'il y a moyen d'avoir une compréhension de la chose qui ne la rende pas dingue du tout, mais au contraire très sensée.

[Pio2001]

De ce constat raisonnable découlent tous les autres phénomènes normaux : dilatation temporelle, contraction des longueurs, paradoxe des jumeaux...

[chaverondier]

En fait, je suis à la recherche d'une explication, voir une justification intuitive de la relativité restreinte.

Une justification qui marche très très bien, c'est d'admettre l'invariance des lois de la physique quand on change de référentiel inertiel d'observation. Presque tout découle de là (1).

Maintenant, si on veut une métaphore qui marche assez bien pour "comprendre" la symétrie surprenante des effets relativistes (c'est à dire pour ramener la symétrie des effets relativistes à un comportement proche d'un comportement connu par notre expérience de tous les jours) c'est possible en considérant la matière comme formée d'ondes stationnaires se propageant dans un milieu.

Cette métaphore permet de rendre compte de la contraction de Lorentz, de la dilatation temporelle de Lorentz, de la relativité de la simultanéité et de deviner un certain nombre d'effets (comme la courbure négative d'un disque tournant ou comme la rupture d'un fil tendu entre deux fusées soumises à la même loi d'accélération), effets qu'il n'est pas très facile de deviner sans s'aider de cette image.

Cette métaphore présente toutefois l'inconvénient de charier avec elle l'idée selon laquelle il serait possible de définir une notion d'immobilité privilégiée. C'est certes possible en RG (dans les espace-temps dont les géodésiques sont non simplement connexes ou encore dans l'espace-temps de Schwarzschild) et c'est possible aussi si l'on rajoute à la Relativité Restreinte l'hypothèse thermodynamique d'existence d'un champ de vecteurs température. Toutefois, dans les exemples relatifs à la Relativité Générale, l'invariance de Lorentz (propre à la Relativité Restreinte) n'est pas respectée globalement et dans le cas d'un champ de vecteurs température, c'est même localement que l'invariance de Lorentz est violée.

Voilà pourquoi cette métaphore d'un milieu de propagation des ondes de matière et d'énergie n'est pas appréciée des connaisseurs de la Relativité Restreinte. Elle fait émerger un comportement Lorentz invariant d'une métaphore qui suggère que la symétrie des effets relativistes pourrait découler d'une combinaison d'effets masquant un "objet" (le vide quantique?) ne respectant pas cette invariance. Cette métaphore incite donc à penser que cette violation d'invariance de Lorentz pourrait être observable (sans quoi elle n'a pas de sens physique) en contradiction avec l'accumulation de preuves (2) tendant à prouver le contraire. BC

(1) A quelques subtilités près dans l'établissement des transformation de Lorentz. Une hypothèse physique supplémentaire (passée sous silence dans les démonstrations de ma connaissance) est en effet nécessaire si on cherche à déduire ces transformations en partant du principe de relativité de l'instant, de la position, de l'orientation et du mouvement plutôt qu'en postulant au contraire directement une hypothèse d'invariance des lois de la physique vis à vis des actions du groupe de Poincaré complet (sans le justifier à partir de raisonnements physiques). Il s'agit du groupe qui laisse invariant la métrique de Minkowski. D'ailleurs, l'hypothèse d'invariance des lois de la physique vis à vis des actions du groupe de Poincaré complet est en fait fausse, même localement, car la désintégration du Kaon neutre viole la symétrie P et la symétrie T.

(2) à quelques interrogations près concernant l'interprétation de la "non-localité quantique".