Recherche expérience pour la contraction des longueurs

[Le Bescond Mickael]

Bonjour,

je cherche un article qui prouve la contraction des longueurs, mais je tombe sur des applications mathématiques de la relativité ou des articles contenants les deux mots.
Si quelqu'un veut bien m'aider.
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[obi76]

je cherche un article qui prouve la contraction des longueurs, mais je tombe sur des applications mathématiques de la relativité ou des articles contenants les deux mots.

Ben vu que l'un est la conséquence de l'autre, pas étonnant...

[mach3]

Vous pouvez jeter un oeil ici si vous maîtrisez l'anglais :
http://math.ucr.edu/home/baez/physic...th_Contraction

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

EDIT wow, le croisement de la mort qui tue. Bien vu pour le fil chargé, je l'avais oublié celui-là. C'est plus simple que ci-dessous.

En relativité restreinte, c'est le type de mesure le plus difficile à faire. Voir :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Tests_..._des_longueurs

Je rajouterais d'une manière générale, les sections efficaces de diffusion. Celles-ci (à haute énergie) sont calculées en théorie quantique relativiste des champs. Et on y trouve le facteur gamma. Par exemple dans la section Compton :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffus...fusion_Compton
(à travers le facteur alpha)

Et les sections efficaces sont parmi les résultats les mieux mesurés de tous. Suffit de voir le calcul et la mesure du moment magnétique anomal de l'électron ! (une douzaine de décimales !!!!)

Il n'existe malheureusement pas à ma connaissance de confirmation plus simples ou plus directes. Si ce n'est bien sûr les mesures de simultanéité combinées aux mesures de dilatation du temps et d'invariance de la vitesse de la lumière, les trois ensemble implique la contraction des longueurs. C'est indirect aussi mais au moins c'est plus simple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Comme la contraction des longueurs est un effet de choix de référentiel, la notion de test expérimental ou de preuve n'est pas claire. (Que peut bien signifier la "longueur d'un objet en mouvement" ?)

En gros, les tests et preuves expérimentales sont celles de le Relativité Restreinte, à prendre comme un bloc avec toutes ses conséquences.

(L'expérience mentionnée dans la section 7 de l'article de Baez ne prouve rien qui soit spécifique à la contraction des longueurs ; on peut la voir comme confirmant que le changement de référentiel calculé selon la RR donne le résultat prévu pour l'électro-magnétisme. Ce qui est à l'origine même de la RR, puisqu'elle a été conçue pour cela ! Elle ne fait que confirmer la théorie "en bloc".)

[Le Bescond Mickael]

Vous pouvez jeter un oeil ici si vous maîtrisez l'anglais :
http://math.ucr.edu/home/baez/physic...th_Contraction

m@ch3

Si que me gène avec ce genre d'expérience c'est qu'elle est valide uniquement en relativité mais pas en mécanique quantique. Car en mécanique quantique c'est soit on connait la vitesse de la particule, ou soit on connait ça position mais pas les deux.
Mais l'expérience reste-t-elle valide pour autant?

[Amanuensis]

Plus avancé: Pour moi la contraction des longueurs (et la dilatation des durées) n'est qu'une expression "imagée" pour parler des termes d'un changement de coordonnées de type boost de Lorenz. Dans un changement (t, x) -> (t', x'), c'est simplement la dérivée partielle de x' par rapport à x à t constant (l'autre étant la dérivée partielle de t' par rapport à t, à x constant). Elle ne correspond à rien de physique, seulement à relation entre grandeurs relatives chacune à un référentiel différent.

La conséquence est ce que j'indiquais dans le message mien précédent.

Les notions physiques, susceptibles d'expérimentation, sont les longueurs propres et les durées propres.

[Amanuensis]

Si que me gène avec ce genre d'expérience c'est qu'elle est valide uniquement en relativité mais pas en mécanique quantique.

La mécanique quantique demande un référentiel pour parler de position ou de vitesse. Ce qu'on présente le plus couramment soit ne parle pas de changement de référentiel, soit applique celui de la mécanique classique.

Si on veut une mécanique quantique relativiste, i.e., compatible avec les changements de référentiel calculés selon la relativité restreinte, faut voir côté théorie quantique des champs, et les notions de "position" et "vitesse" ne sont pas définies d'une manière si simple pour qu'on raisonne avec l'idée "c'est soit on connait la vitesse de la particule, ou soit on connait ça position mais pas les deux".

[Le Bescond Mickael]

Pour résumé un peu, la contraction des longueurs peut être "vu" si on pourrait avoir une fusée allant à 0.7c?

[obi76]

Pour résumé un peu, la contraction des longueurs peut être "vu" si on pourrait avoir une fusée allant à 0.7c?

Par rapport à quoi ?

[Le Bescond Mickael]

Par rapport à un observateur terrien avec de bon yeux

[obi76]

Dans ce cas oui. mais il y a plus simple quand même...

[Deedee81]

Pour résumé un peu, la contraction des longueurs peut être "vu" si on pourrait avoir une fusée allant à 0.7c?

Ouais mais bon, tu parlais d'expériences. Et on n'a pas beaucoup de fusées se déplaçant à sept cent millions de km/h (surtout depuis qu'on a déclassé le Concorde)

Peut-être d'ans l'avenir.... qui sait ?
(on a déjà eut ce genre de chose, par exemple, pendant longtemps la seule vérification de l'existence des OG était indirecte : les pulsars binaires, et maintenant on les détecte de manière directe avec des instruments de la mort qui tue)

[Amanuensis]

Pour résumé un peu, la contraction des longueurs peut être "vu" si on pourrait avoir une fusée allant à 0.7c?

A quel sens du mot "voir" ?

Si un tel objet passait à portée d'appareil photo, et qu'on le prenait en photo, on obtiendrait un angle apparent. Pour que la photo des deux extrémités arrivent "en même temps", faut prendre la photo au moment où la ligne de vue du centre de la fusée est perpendiculaire à la vitesse. Quelle est alors la valeur de l'angle apparent ? Elle sera conforme à la "contraction des longueurs", à partir de la longueur propre de la fusée.

C'est la question du "train relativiste", et on se reportera à la floppée de textes et de fils de forum sur le sujet.

Vu du référentiel de la fusée, la photo n'est pas celle "de l'objet", car correspondant à des émissions de lumière décalées dans le temps entre l'avant et l'arrière. Par exemple si chaque point de la fusée émet une lumière de couleur variable dans le temps mais uniforme tout le long de la fusée, alors la photo montrera une fusée bariolée.

[Le Bescond Mickael]

Donc pour une expérience direct de la contraction des longueurs, il faut attendre que la technologie spatial avance?

[Amanuensis]

Peut-être. Mais la question est "à quoi ça servirait ?". Il y a tellement de preuves expérimentales de la RR "en bloc" qu'on ne voit pas l'intérêt de prouver une conséquence particulière. (En particulier celle-là, qui est mal définie. Car l'expérience de la photo que j'ai mentionnée ne prouve pas la "contraction des longueurs", elle ne prouve que la prédiction de la RR concernant une telle photo. Et ce n'est pas la même chose.)

Si quelqu'un n'accepterait la RR (et toutes ces conséquences), qu'avec une preuve de la "contraction des longueurs", on peut se demander pourquoi l'énorme quantité d'autres expériences compteraient pour rien. Autrement dit, il n'y aurait pas vraiment de raison de discuter avec une telle personne.

[Deedee81]

EDIT on s'est croisé avec Amanuensis

Donc pour une expérience direct de la contraction des longueurs, il faut attendre que la technologie spatial avance?

Ou tout autre méthode. Sans boule de cristal..... difficile à dire.

Mais de toute façon, les preuves indirectes données plus haut sont suffisantes.
C'est comme pour les OG, les physiciens n'ont pas attendu LIGO/VIRGO pour savoir que ces ondes existaient (les résultats indirects avec les pulsars binaires étaient largement suffisants car très caractéristiques et très précis. D'ailleurs ont n'aurait pas investi des milliards dans ces détecteurs sans ça).

C'est pas si rare les preuves indirectes. Un autre exemple, on a détecté expérimentalement les courants neutres :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Intera...urants_neutres
Par contre, pour une diffusion neutrino-neutrino (qui est de même nature), on peut se brosser : la section efficace est trop faible pour être mesurable
(même la détection de la très faible diffusion photon-photon est plus facile)
(je n'ai pas le chiffre exact, mais sans doute de l'ordre de 10^-80 cm² si je compare avec les courants neutres "habituels")
Mais personne n'en doute.

Par contre, le rayonnement de Hawking, même s'il est très solide d'un point de vue théorique, même s'il est cohérent avec la thermodynamique, même s'il est dans un domaine où la physique est déjà validée (au moins pour les TN supermassifs)..... il n'empêche qu'on n'en a aucune confirmation même indirecte et donc il faut laisser un petit grain de sel dessus (l'effet Casimir dynamique est de même type mais ne fait pas intervenir la gravité, donc je resterais prudent).

[Le Bescond Mickael]

J'ai bien mon idée sur la contraction des longueurs et à quoi elle sert dans la RR, mais ce n'est pas le sujet de la discussion.

J'ai ce que je voulais savoir, uniquement des expériences indirectes, aucune expérience direct par manque de moyen technologique.
J'ai bien fait le tour de la question?

[Amanuensis]

J'ai bien mon idée sur la contraction des longueurs et à quoi elle sert dans la RR

Comme elle ne sert "à rien" (la RR sert, la transformation de Lorentz sert, pas un de ses tous petits "morceaux" indépendamment du reste), toute idée que vous ayez sur le sujet va dans une impasse.

, mais ce n'est pas le sujet de la discussion.

Cela a des chances de sous-tendre l'existence même de la "discussion".

J'ai bien fait le tour de la question?

Si vous le voyez comme ça, cela doit être le cas, non? C'est votre question.

[Deedee81]

J'ai ce que je voulais savoir, uniquement des expériences indirectes, aucune expérience direct par manque de moyen technologique.

Que de l'indirect mais aussi valable et aussi sûr que du direct.
(les sections efficaces, c'est lié aux longueurs, forcément, c'est des surfaces, et on voit clairement leur diminution avec l'énergie, avec le facteur gamma).

P.S. attention, pas de théorie personnelle, sinon couic (je préfère prévenir que guérir)

[Sethy]

Si que me gène avec ce genre d'expérience c'est qu'elle est valide uniquement en relativité mais pas en mécanique quantique. Car en mécanique quantique c'est soit on connait la vitesse de la particule, ou soit on connait ça position mais pas les deux.
Mais l'expérience reste-t-elle valide pour autant?

C'est quand même plus subtil. Si on confine l'électron dans un espace qui a grosso-modo la taille d'un atome, alors oui, l'imprécision sur la "vitesse" est importante.

Mais heureusement qu'on peut connaitre vitesse et position avec une certaine précision sinon pas d'oscilloscope à tube et pas de télé à tubes (ou même au LHC).

Personnellement, je trouve l'expérience de la durée de vie des muons "cosmiques" très parlante. Voir ici : http://www.astrosurf.com/luxorion/re...reinte-ex4.htm

[Deedee81]

Personnellement, je trouve l'expérience de la durée de vie des muons "cosmiques" très parlante.

Oui, mais c'est pas la question
(sinon oui pour l'incertitude quantique y a pas de lézard, tu as raison)

Notons qu'une vitesse est une longueur parcourue sur une certaine durée. Et de plus la définition d'une longueur est la position des extrémités à un instant donné (simultané dans le référentiel concerné). Et donc si on peut avoir des résultats expérimentaux précis sur la vitesse, la durée et la simultanéité, ce qui est le cas, alors on l'a automatiquement sur les longueurs, même si ce n'est pas aussi direct qu'on le voudrait. Si j'ai c = a*b par définition et que je sais mesurer a et b, je ne me casse pas la tête pour une mesure "directe" de c.

Mais bon voyons ce que LBM a en-tête (si ce n'est pas hors charte ).

[Le Bescond Mickael]

" toute idée que vous ayez sur le sujet va dans une impasse."
Extrapolation d'une idée que je n'est pas énoncé, comment pouvez vous savoir si elle va dans une impasse ou non?

Je vous remercie d'avoir répondu à ma question.
Sur ceux bon COVID-19 à vous. ok

[Amanuensis]

" toute idée que vous ayez sur le sujet va dans une impasse."
Extrapolation d'une idée que je n'est pas énoncé, comment pouvez vous savoir si elle va dans une impasse ou non?

Quand on a lu pendant plus de dix ans des fils sur le sujet sur le forum, on se permet d'extrapoler !