Besoin explication relativité restreinte documentaire Arte

[vincenteam2]

Bonjour,

Je ne comprends pas. Dans le documentaire Arte (https://www.youtube.com/watch?v=xxlwjnmb98Y&t=750s), il est spécifié que des astronautes se déplaçant à très grande vitesse devraient voir un astéroïde percutant une planète au ralenti (12'15'' dans la vidéo). Intuitivement pour moi, ça devrait être l'inverse étant donné que le temps s'écoule plus lentement pour eux par rapport à la planète. Donc quand il se passe une minute dans leur vaisseau, le temps écoulé sur la planète et l'astéroïde est sans doute de plusieurs dizaines de minutes, largement de quoi se percuter.
N'y a t'il pas une erreur quelque part dans le documentaire, ce qui me surprendrait de la part d'Arte ?

Merci de vos retours.
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[curieuxdenature]

Bonjour

Pas d'erreur, selon la RR il n'y a pas de référentiel privilégié, du point de vue des astronautes qui se considèrent comme immobiles c'est l'événement qui se déplace à grande vitesse.
La dilatation du temps selon l'équation T' = To * gamma s'applique alors à l'événement observé par eux.
Dans l'exemple le facteur gamma est associé à la vitesse apparente de la planète par rapport à eux.

[albanxiii]

Bonjour,

Toujours se demander qui mesure quoi, dans quel référentiel se trouve la personne qui fait la mesure et dans quel référentiel se trouve ce qu'elle mesure.
Normalement, quand ceci est clair, il n'y a plus de confusion.

[Tondu]

Pas d'erreur, selon la RR il n'y a pas de référentiel privilégié

Selon la mécanique newtonienne aussi, soit dit en passant (le "principe de relativité" selon Galilée). A partir du moment où on comprend cela dans la mécanique classique newtonienne, il faut appliquer le même principe dans la mécanique relativiste.

Mais sinon, je suis tout à fait d'accord avec vos réponses : il n'y a pas de "référentiel absolu", donc le principe de "dilatation du temps" est "symétrique" et s'applique depuis n'importe quel référentiel (chacun dans son référentiel pense que c'est le temps de l'autre personne dans son référentiel à lui qui se "dilate"). Et ce n'est pas si intuitif que ça, parce que pour bien comprendre cette "symétrie", il faut aussi tenir compte des phénomènes de "contraction des longueurs" et de "simultanéité relative au référentiel" (car la "dilatation du temps" seule ne permet pas d'expliquer et comprendre complètement cette symétrie).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Tout à fait d'accord avec ton explications.

Et ce n'est pas si intuitif que ça

Et aussi parce que dans la vie courante, un tel décalage est dû à une montre qui retarde et n'a rien de réciproque. Ce n'est donc pas un réflexe intuitif et naturel.

Tu as raison sur le fait qu'il faut tout combiner et c'est pour ça que pour des analyses pratiques et numériques je rejette toujours la dilatation du temps, la contraction des longueurs, etc.... Trop délicat. J'identifie bien les événements, les relations entre coordonnées données par le problème et hop une bonne louche de transformation de Lorentz et tout devient facile.

D'une manière générale il faut toujours se méfier de la vulgarisation, trop court. J'estime que 3/4 d'heure c'est un peu court pour tout présenter. Ainsi j'ai préparé des vidéos d'explication vulgarisée RR/RG dans le cadre d'une série sur la cosmologie (pas encore sur le youtube) : résultat 1h30 ! Et je ne présente même pas tout !!!! (et pour la série non vulgarisée, environ 50 h).
La durée est souvent significative non pas de la qualité mais au moins du caractère suffisamment précis et complet. Et la très grande majorité des articles de vulgarisation sont beaucoup beaucoup beaucoup trop court.

Maintenant pour la TV je peux comprendre, le temps est limité par le programme. C'est dommage mais c'est ainsi.

[Tondu]

Ainsi j'ai préparé des vidéos d'explication vulgarisée RR/RG dans le cadre d'une série sur la cosmologie (pas encore sur le youtube) : résultat 1h30 ! Et je ne présente même pas tout !!!! (et pour la série non vulgarisée, environ 50 h).

Ah, j'avoue que je suis très curieux de voir ça, je suis très intéressé. Même si je connais *assez bien* le sujet de la relativité restreinte du point de vue "non vulgarisateur" (donc du point de vue du physicien avec tous les calculs qui vont avec), je suis toujours intéressé de voir des vidéos de vulgarisation pour confronter mes connaissances scientifiques avec un point de vue vulgarisateur. Je suis également très intéressé par cette "série non vulgarisée de cinquante heures".

Mais oui, c'est très délicat à "vulgariser", la relativité restreinte : il faut du temps, ça ne se fait pas en cinq minutes, et pour le spectateur, ça ne se comprend pas non plus en cinq minutes (ni même en trois quarts-d'heure) sans devoir faire un minimum d'effort (ça va lui demander plusieurs lectures et visionnages sur le sujet). Il me semble aussi important de bien recontextualiser la chose en parlant d'abord de Galilée et de Newton (voire de l'"éther" et de l'expérience de Michelson-Morley).
Soit dit en passant, c'est une excellente chose qu'ils aient viré la relativité restreinte du futur programme de Terminale (qui commence l'an prochain), parce que selon moi, c'était d'une connerie sans nom de parler uniquement de "dilatation du temps" sans parler du reste (et puis c'était trop tôt alors que ces lycéens sont à peine en train d'apprendre la mécanique newtonienne, qu'ils ont encore du mal à comprendre la notion de référentiel et de "relativité du mouvement"). C'était toujours délicat pour moi de parler du sujet avec mes élèves.

[vincenteam2]

Merci à tous pour vos réponses.
J'avoue que ce n'est pas encore très clair pour moi, surtout en imaginant que le cosmonaute revient sur terre plus jeune alors qu''il a tout vu "au ralenti". Mais bon... je suppose qu'il va falloir que je bûche encore un peu...

[Deedee81]

Salut,

Difficile de se faire une idée précise sans un minimum de "technique".
Tu peux commencer par :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Relati...%A9_restreinte
https://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux

Et ensuite si tu as encore des difficultés, soit poser les questions ici, soit voir les références indiquées (elles ne manquent pas dans ces deux pages).

[phys4]

Merci à tous pour vos réponses.
J'avoue que ce n'est pas encore très clair pour moi, surtout en imaginant que le cosmonaute revient sur terre plus jeune alors qu''il a tout vu "au ralenti".

L'erreur et de croire qu'il voit tout au ralenti, en réalité il y a deux phases, pendant la première il voit la Terre au ralenti, dans la seconde il la voit en accéléré.

Si le document n'a présenté qu'une phase, il a poussé la vulgarisation trop loin, et trop simplifié l'exposé.

[Deedee81]

Il faut même préciser ce qu'on entend par "voir". Si c'est "voir avec ses yeux", c'est-à-dire le constat des signaux que l'on reçoit, alors en effet, c'est faux, il y a ralenti à l'aller et accéléré au retour.
Mais si on parle de la comparaison des rythmes des horloges par la procédure habituelle (en fait, c'est comme ci-dessus mais on tient compte du fait que le signal a mis un certain temps pour arriver) alors il y a bien ralenti dans les deux sens.

C'est la confusion entre les deux modalités qui entrainent des confusions fréquentes.

A nouveau, voir les liens où tout cela est bien expliqué.

[phys4]

Il faut même préciser ce qu'on entend par "voir". Si c'est "voir avec ses yeux", c'est-à-dire le constat des signaux que l'on reçoit, alors en effet, c'est faux, il y a ralenti à l'aller et accéléré au retour.
Mais si on parle de la comparaison des rythmes des horloges par la procédure habituelle (en fait, c'est comme ci-dessus mais on tient compte du fait que le signal a mis un certain temps pour arriver) alors il y a bien ralenti dans les deux sens.

Dans cette représentation, qui n'est pas observationnelle, une existe un stade intermédiaire de changement de référentiel qui implique un saut temporel.

[Deedee81]

un saut temporel.

Souvent mal compris aussi d'ailleurs (par le profane et parce que le sens rarement bien expliqué dans la vulgarisation)