Dilatation du temps et relativité restreinte
Bonjour,
Est-ce que quelqu'un pourrait m'expliquer de manière très concise la réponse à la question suivante: Comment l'observation selon laquelle la constance de la vitesse de la lumière dans le vide implique la dilatation du temps?
Merci de m'éclairer!
je pense que le manière la plus simple de le réaliser est celle de l'expérience de pensée de "l'horloge lumière", qui est enseignée je crois au lycée maintenant, donc tu l'as peut etre déja vue vu ton âge ?
On considère deux miroirs horizontaux placés en face à face à une certaine distance verticale l''un de l'autre (sur le plancher et sur le plafond), et on fait voyager un rayon lumineux qui se réfléchit alternativement sur les deux miroirs. En connaissant la distance (il y a une règle graduée entre les deux) et la vitesse de la lumière, tu peux utiliser le temps d'aller-retour comme un étalon de temps, un genre de balancier d'horloge. Par exemple si la distance est exactement 2,99 792 458 mètres, ton horloge bat exactement 10 ns par aller retour, et une seconde tous les 100 millions d'AR. Il suffit de compter les AR pour avoir le temps.
Maintenant la meme expérience quand les miroirs sont dans un référentiel en mouvement (un train par exemple) montre que le temps ne peut pas etre le même dans les deux référentiels. Le temps d'un AR dure toujours 10^-8 s dans le référentiel en mouvement (celui où les miroirs sont fixes), en revanche il semble durer plus longtemps dans le référentiel de l'observateur (celui où les miroirs bougent), car le trajet des rayons lumineux est plus grand.
Attention à une erreur commune : on ne démontre pas comme ça que TOUS les intervalles de temps mesurés dans le référentiel de l'observateur sont plus longs que les mêmes intervalles de temps mesurés dans le référentiel en mouvement. Ca ne veut PAS dire que tout se passe comme un film au ralenti. La conclusion ∆T obs > ∆T propre n'est valable (aussi bien dans cette expérience particulière que dans les formules générales de la relativité) que si les deux évènements en question ont lieu au même endroit dans le référentiel en mouvement. (ce qui est le cas d'un AR d'un rayon lumineux qui revient à son point de départ dans le référentiel en mouvement) . C'est ça qui permet de dire que c'est un temps "propre" (c'est à dire le temps mesuré dans le référentiel ou les deux évènements ont lieu au même endroit) et que ∆T impropre > ∆T propre.
Mais si les deux évènements ont lieu au même endroit dans le référentiel de l'observateur (par exemple pour une horloge lumière restée sur le quai et donc immobile pour l'observateur), alors on a à l'inverse ∆T obs < ∆T train , c'est ∆Tobs qui joue le rôle de "temps propre".
Si les évènements n'ont lieu ni au meme endroit pour l'observateur, ni pour le train, alors le rapport des ∆T peut valoir n'importe quoi entre 0 et l'infini, suivant l'endroit où ils ont lieu.
Une autre condition très importante c'est que les référentiels doivent etre galiléens donc se déplacer à vitesse constante. Si il y a des accélérations (rotations, changements de vitesses, demi-tour...) la situation est plus compliquée et on ne peut pas appliquer simplement cette conclusion (cas des jumeaux de Langevin).
Ce sont des restrictions très importantes pour les raisonnements, et les oublier ou ne pas les avoir comprises conduit à des erreurs de raisonnement qui sont à la source de tous les soi disant "paradoxes" concluants que "la théorie de la Relativité est fausse et Einstein s'est trompé". Quand on l'applique correctement bien sur , elle n'a aucune contradiction
et même n'importe quelle valeur entre - l'infini et + l'infini, car il est possible que ∆T > 0 pour un référentiel et <0 pour un autre (donc qu'un évènement soit dans le "passé" de l'autre pour un observateur et dans le "futur" pour un autre observateur, aussi bizarre que cela puisse paraître. )Envoyé par Archi3
