Bonjour,
Si le photon va à la vitesse maximum dans l'espace, il ne peut pas se déplacer dans le temps car il ne peut pas cumuler les vitesses, il n'est donc pas dans le même référentiel que nous qui avançons dans le temps. On ne devrait donc jamais se croiser. Or, les photons qui partent du soleil mettent huit minutes pour arriver jusqu'à nos rétines. N'est-ce pas un paradoxe ?
Merci à tous ceux qui pourront m'éclairer
Bonjour,
dans n'importe quel référentiel, le photon va à vitesse c. (bien comprendre que la relativité restreinte nous dit que la notion de référentiel lié à un photon n'a pas de sens).
Mais dans un référentiel lié au Soleil par exemple, ce qui a du sens, la lumière mets 8 minutes pour parcourir une distance de 8 minutes-lumière.
Où est la paradoxe ? Qu'est ce que tu ne comprends pas ?
There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.
Il y a sûrement un rapport avec ceci :
https://forums.futura-sciences.com/p...e-lumiere.html
Dans ce cas, il s'agit probablement d'une indigestion d'un certain type de vulgarisation de la RR qui convient à certains, mais pas à tous.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Merci mach3, c'est exactement ça.
Quand on n'est pas physicien et qu'on veut se représenter le monde, on est susceptible d'accepter des infos trompeuses.
J'ai parcouru les sujets déjà discutés sur lesquels tu m'as envoyé mais je n'ai pas trouvé de réponse à ma question.
Donc pour rétablir une meilleure compréhension du monde, peux-tu me dire laquelle de ces affirmations est fausse :
- Un objet va à c en direction du futur s'il est immobile
- Un objet qui se déplace dans l'espace voit son temps propre ralentir
- La lumière évolue dans l'espace mais pas dans le temps
- Deux objets qui ne vont pas à la même vitesse temporelle ne peuvent pas se rencontrer.
Merci pour ton aide.
Bonjour,
Je ne suis pas (mais alors absolument pas) spécialiste, mais
n'a pas de sensEnvoyé par olivier999999999
contraire avec la définition même de temps propre et le principe de relativité
Cela veut dire quoi ?
Je suis sur la quai de la gare, le train arrive (donc pas la même vitesse) et à un moment donné, j'ai le marchepied devant moi.
Où avez-vous trouvé ce genre d'affirmations ?
ou comment des explications présentées comme "éclairant" le problème finissent par l'embrouiller complètement
Bonjour
Je ne suis encore qu'à la première réponse. Celle de Jacknicklaus:".....dans n'importe quel référentiel, le photon va à vitesse c...."
Sous entendu dans le vide?
(Et donc il ne va pas à la vitesse c dans le verre?)
C'est tout le problème de passer du langage (raisonnement) mathématique au langage tout court.
86cat
Sujet récurrent : exemple
vitesse-de-lumiere-un-milieu-n<1
qui renvoie à d'autres discussions
Pour résumer "dans n'importe quel référentiel (et n'importe quel milieu), le photon va à vitesse c."
Bonjour, je crois comprendre ta façon de représenter le concept de l'espace-temps:
-Espce-temps= espace-espace/c , avec espace/c = le temps mit par les photons dans l'espace 'vide' .
le temps mit par le photon est t= d/c, tu fais référence au composition des vitesses: quelque soit notre vitesse par rapport à un référentiel au repos, sa vitesse par rapport à nous est c.Si le photon va à la vitesse maximum dans l'espace, il ne peut pas se déplacer dans le temps car il ne peut pas cumuler les vitesses
donc: sa vitesse est calculer dans notre référentiel quelque soit notre mouvement par rapport au fixe, et t(photon)= espace/c , c'est lui qui avance dans l'espace par rapport à nous et nous par rapport à un autre (le fixe) (t'=D/v)il n'est donc pas dans le même référentiel que nous qui avançons dans le temps
sa dépend de sa direction par rapport à nous: si la source émettrice est unidirectionnelle comme un laser qui est pointé sur les étoiles, on va jamais les recevoir (photons du laser) sur nos rétinesOn ne devrait donc jamais se croiser..
Dernière modification par azizovsky ; 06/03/2021 à 09h55.
c'est le propre de ce genre de forum. les memes questions viennent et reviennent et reviennent.
c'est un choix qu'on peut comprendre sinon ou pourrait renvoyer vers wikipedia et clore si l'article y repond.
on peut trouver le choix opposé dans le site anglophone physics stack exchange.
si la question a déja eu une réponse sur le site , il y a un lien vers la réponse et fermeture. il disent aussi que l'on peut reformuler la question sur un point précis non traité.
le probleme c'est que c'est assez austere. et il faut savoir formuler précisement la question ce qu'on ne sait pas forcément faire quand on nage avec un probleme.
Dernière modification par ornithology ; 06/03/2021 à 10h04.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
IL y'a le cas où le 3 ème référentiel c'est nous, notre vitesse est nulle et la vitesse du photon est c, mais impossible d'inverser les rôles... pour que la vitesse du photon soit nulle ...(il n'existe pas de référentiel dans lequel le photon est au repos ) que toi même tu l'a exprimé :
<==> t=d/c=0, d=0 ,i.e le photon est au repos .il ne peut pas se déplacer dans le temps
Chacun de nous a un bagage limité pour s'exprimé (exprimer une idée dans le langage propre du domaine).
Bonjour.
Chacun de nous a un bagage DIFFERENT pour s'exprimer. Par son passé (profs, livres, sites parcourus). Et par ses affinités (math ou littéraire, abstrait ou concret......).
Un bagage limité chacun d'une façon différente................
"...les mêmes questions viennent et reviennent et reviennent..."
J'ai remarqué que quand je posais une question (c'est nouveau pour moi...), il y avait des réponses qui me semblaient "à côté du sujet". C'est la réponse de quelqu'un qui a un bagage différent du mien................ Qui voit les choses autrement.................
Parfois, c'est enrichissant. Et parfois aussi, c'est à côté du sujet...................
En attendant, j'ai commandé Matière et lumière de Feynman.....
Et pour rester dans la discussion,
THM55 a écrit:"...Cela n'a donc pas de sens de parler de la vitesse du photon individuel dans la matière...".
Le sujet est:"Pourquoi un photon se déplace-t-il plus vite dans le vide que dans l'air ou dans l'eau ?". 28/02/2020.Réponse#10.
https://forums.futura-sciences.com/p...lair-leau.html
Je prendrai le temps de lire cette discussion.
86cat
Salut,
Je tente une réponse, il faut plusieurs points de vue pour arriver à se faire le sien...
Ce sujet a déjà fait couler pas mal d'encre (voir lien de mach3) et la réponse qui suit ne plaira pas forcément à tout le monde.
Ta formulation doit surtout être interprétée dans le sens où la norme de tout déplacement d'un objet matériel dans l'espace temps est constante, ça s'appelle le temps propre. Chacun dans son référentiel, quelle que soit sa vitesse relative par rapport à d'autres objets aura toujours le sentiment que son temps est "normal" : s'il regarde sa montre il verra toujours les aiguilles tourner à la même vitesse ou son cœur battre régulièrement. Ce n'est qu'en comparant son horloge avec tous ceux qui ne sont pas immobiles par rapport à lui qu'il jugera que leur temps est "ralenti". D'ailleurs il ne s'agit pas vraiment de "voir" car ce temps pourrait sembler accéléré si un objet est en approche, c'est l'effet Doppler, le verbe adéquat n'est donc pas "voir" mais "être".
Dire qu'on va à c (une norme constante) vers le futur n'est donc pas totalement faux. Quand on regarde un diagramme d'espace temps type Minkowski on a des distances en abscisse et du temps en ordonnée, mais en y regardant de plus près et afin que les unités soient concordantes, cad que l'objet se déplace en 4D dont la nature du découpage (3D espace + 1D temps) n'est pas prédéfinie et dépend justement de la trajectoire 4D de l'objet, alors... l'ordonnée n'est pas t mais c*t, donc les deux axes sont de même nature : des distances.
Non, voir plus haut : chacun mesure un temps propre régulier sur sa montre. Un observateur peut mesurer localement au passage d'un autre objet en mouvement (exit le terme "voir") un ralentissement de l'horloge de l'autre. Mais réciproquement l'autre, ayant la même vitesse relative, jugera que c'est le premier observateur qui a un temps "ralenti". C'est réciproque, c'est la relativité...- Un objet qui se déplace dans l'espace voit son temps propre ralentir
En fait ni l'un ni l'autre. Si on se met dans le référentiel d'un objet qui va quasiment à c (car celui du photon est interdit) on se rend compte que l'espace (de l'observateur fixe) va se compresser dans le sens du mouvement. Si ce déplacement est proche de c, le facteur de Lorentz Y est quasiment infini ce qui signifie que la compression est quasiment "totale". Ainsi en poussant un peu le raisonnement le photon ne parcourt aucun espace, et forcément ça ne lui prend aucun temps. Techniquement ça s'apelle un intervalle d'espace temps nul et d'une certaine façon on pourrait dire que les photons sont immobiles mais que ce sont les objets matériels qui se déplacent (à c si on veut).- La lumière évolue dans l'espace mais pas dans le temps
Vitesse temporelle ça ne veut pas dire grand chose... Deux objets qui n'ont pas la même vitesse peuvent bien évidement se croiser (voir exemple de gts2).- Deux objets qui ne vont pas à la même vitesse temporelle ne peuvent pas se rencontrer
Bon courage
Trollus vulgaris
Merci a tous pour vos réponses.
En vous lisant je comprend deux choses. D'une part que le terme de "temps propre" est mal choisit pour poser la bonne question. En effet, c'est bien dans notre référentiel que tout se passe. C'est par rapport à notre référentiel que le temps de l'objet qui va dans l'espace à la vitesse de la lumière va sembler ralentir, pas dans le sien.
Et d'autre part, l'utilisation du photon comme objet n'est pas judicieux parce que justement, le photon n'a pas de référentiel inertiel.
Prenons un exemple différent.
Un vaisseau file à une vitesse proche de celle de la lumière. Il avance vers nous qui sommes immobiles. Lui, il va vite sans son référentiel mais depuis le notre, il est presque à l'arrêt. Pour lui, nous avançons en vitesse accélérée. C'est le principe du paradoxe des jumeaux. Et nous, nous sommes immobiles, nous allons donc très vite dans le temps. Difficile alors de se croiser.
Je voulais savoir si cette image est juste et si on pouvait remplacer le vaisseau par un photon.
Mais peut-être que je cherche à vulgariser de la science déjà vulgarisée et que je suis à côté du réel. Qu'en pensez-vous ?
Bon lecture... et parcours sur FS .
ps: On ferme pas sa propre discussion pour discuter celle des autres !!!
Re,
Exactement, pour lui son temps propre sera "normal" et réciproquement c'est le notre qui lui semblera ralenti.
Juste. Pour avoir un référentiel il faut avoir un axe d'ordonnée qui soit du temps et le photon n'a pas de temps propre. Une autre façon de voir les choses est de dire qu'il n'y a aucun référentiel dans lequel un photon est immobile/inertiel (pas le sien donc... pour cela qu'il n'existe pas) puisqu'il va à c pour tout le monde (= dans tous les référentiels d'objets massiques).Et d'autre part, l'utilisation du photon comme objet n'est pas judicieux parce que justement, le photon n'a pas de référentiel inertiel.
Ben non, dans notre référentiel il va "à une vitesse proche de celle de la lumière" selon tes mots. Et dans son référentiel à lui il est immobile, c'est la définition d'un référentiel (et c'est nous qui avons une vitesse de son point de vue).Un vaisseau file à une vitesse proche de celle de la lumière. Il avance vers nous qui sommes immobiles. Lui, il va vite sans son référentiel mais depuis le notre, il est presque à l'arrêt.
Non, pourquoi est-il maintenant question d'accélération ? Commence avec les MRU (mouvement rectiligne uniforme), il y a déjà pas mal de barrières conceptuelles à faire sauter pour ce simple cas.Pour lui, nous avançons en vitesse accélérée.
Décidément je ne comprends pas cette question... le paradoxe des jumeaux c'est qu'il y en a un des deux qui fait demi-tour, ce qui crée une dissymétrie. C'est un très bon exercice pour aborder la RR, tu y viendras rapidement si tu poursuis.C'est le principe du paradoxe des jumeaux. Et nous, nous sommes immobiles, nous allons donc très vite dans le temps. Difficile alors de se croiser.
Non, tout ce qui a une masse peut avoir un référentiel (dans lequel il est immobile) et tout ce qui n'en a pas ne peut pas avoir de référentiel (photons, neutrinos).Je voulais savoir si cette image est juste et si on pouvait remplacer le vaisseau par un photon.
A+
Trollus vulgaris
les neutrinos ont une masse ...
Oups je croyais... t'as un autre exemple de truc sans masse ? C'était pour dire que ce n'est pas l'essence du photon de ne pas avoir de temps propre mais que c'est une conséquence du fait de ne pas avoir de masse.
Merci
Dernière modification par Mailou75 ; 06/03/2021 à 19h49.
Trollus vulgaris
Selon ce fil https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6197962 : photons et gluons + hypothétiques gravitons et très hypothétiques tachions
Tout ça va à c pour cause d’absence de masse et donc de référentiel inertiel. C'est leur vitesse mini et maxi.
Trollus vulgaris
Au départ toutes les particules étaient sans masse.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Inadapté au niveau de la question... merci pour lui
Trollus vulgaris
En fait, on est tous immobiles dans notre référentiel. Je commence à comprendre mon erreur. Pour le paradoxe des jumeaux, je pensais que celui qui voyage à une vitesse proche de celle de la lumière évolue dans un temps ralenti par rapport à la terre et donc quand il revient, il est forcément moins vieux. Par contre, si lui pouvait nous voir, nos mouvements seraient plus rapides.Ben non, dans notre référentiel il va "à une vitesse proche de celle de la lumière" selon tes mots. Et dans son référentiel à lui il est immobile, c'est la définition d'un référentiel (et c'est nous qui avons une vitesse de son point de vue).
attention, le "temps" dont on parle n'est pas celui qu'on voit. C'est le "temps du référentiel" enregistré par des horloges qui sont au même endroit où le jumeau passe, et qui ont été synchronisées avec une horloge de l'observateur. L'observateur les voit cependant dans le passé à cause du retard mis par la lumière pour lui parvenir. Ce qu'il "voit" du jumeau voyageur est d'abord qu'il va au ralenti, puis qu'il vit en accéléré au retour à cause de l'effet Doppler. Mais à la fin, il s'aperçoit que la combinaison des deux fait que son jumeau a moins vieilli. Le jumeau voyageur voit qualitativement la même chose, mais au retour il constate que la combinaison des deux fait que son jumeau a plus vieilli. Les rôles ne sont pas symétriques car l'un a fait demi-tour et pas l'autre.
Salut,
C'est ça. Tant qu'on est inertiel, cad sans accélération propre (ressentie)
Oui mais c'est réciproquePour le paradoxe des jumeaux, je pensais que celui qui voyage à une vitesse proche de celle de la lumière évolue dans un temps ralenti par rapport à la terre
Non c'est le demi-tour qui crée la dissymétrie (voir explication plus complète d'Archi3)et donc quand il revient, il est forcément moins vieux.
Non, ce n'est pas "lui est plus lent et nous plus rapides". Comme le dit Archi3, chacun voit "qualitativement la même chose" cad un redshift (ralentissement du "film") à l'aller et un blueshift (accélération du "film") au retour, c'est l'effet Doppler. Pour comprendre en quoi la dissymétrie engendre une différence (non réciproque cette fois) aux retrouvailles il va falloir plonger un peu dans les calculs. Mais rassure toi c'est du niveau collège. Le problème tient surtout à ce qu'on pense savoir et qu'il faut réapprendrePar contre, si lui pouvait nous voir, nos mouvements seraient plus rapides.
Trollus vulgaris
Allez, comme je m'étais promis de mettre cette planche au propre et parce que je dois me remettre le pied à l'étrier sur les schémas, je vais me fendre d'une réponse "complète" sur ce sujet. Je vais tenter d'être exhaustif sans être rébarbatif...
C'est l'histoire d'un jumeau qui fait un aller retour à 60% de la vitesse lumière. On note ça (beta) B=0,6
Le problème est facilement compréhensible représenté dans un diagramme de Minkowski.
Ce qu'il faut d'abord comprendre dans ces coordonnées c'est que la lumière va à 45°. Comme on le voit dans le repère de gauche la lumière parcourt 5s.l (secondes.lumière) en 5s. Les graduations en abscisse sont des s.l et l'intervalle en ordonnée entre deux billes vaut 1s. (si tu veux que ce soit des minutes, des heures ou des années ça ne changera rien)
Le jumeau sédentaire suit la trajectoire rouge et le jumeau voyageur va emprunter les trajectoires bleue puis violette. A la vitesse de B=0,6 il va donc parcourir 3s.l en 5s du temps propre du voyageur sédentaire (car 5*0,6=3). Une fois dans chaque sens.
Le facteur de Lorentz noté (gamma) Y vaut : Y=cosh(atanh(B))=1,25
(tu peux trouver d'autre formules dans wiki mais je préfère les formules de géométrie hyperbolique, elles sont plus "honnêtes" compte tenu de la géométrie utilisée chez Minkowski)
Ca signifie que lorsque le sédentaire compte 5s, le voyageur n'en compte que 5/Y=4s. Ainsi entre le départ et les retrouvailles, le sédentaire aura compté 10s et le voyageur seulement 8s. C'est ça qu'on appelle le "paradoxe des jumeaux" qui n'est en fait qu'une simple conséquence de la relativité restreinte (RR).
Le premier changement de repère, au centre, montre que lorsqu'on se place du point de vue du voyageur, c'est le sédentaire qui s'éloigne à B=0,6 car la vitesse est "relative".
La vitesse relative entre les deux trajectoires empruntées par le voyageur vaut tanh(2*atanh(0,6))=0,882
parce qu'en relativité "2*0,6" ça ne fait pas 1,2, cad une vitesse qui serait supérieure à celle de la lumière, B=1.
(tu peux trouver d'autre formules d'addition de vitesse relativistes dans wiki mais etc...)
Pour résoudre ce prétendu "paradoxe" il faut simplement comprendre ce qu'est l'effet Doppler.
Il vaut z+1=exp(atanh(0,6))=2
(tu peux trouver d'autre formules du Doppler dans wiki mais etc...)
Pour simplifier la lecture j'ai indiqué par des flèches qu'un film émis par l'un pendant une durée donnée sera perçu par l'autre pendant une durée différente. Quand le film est vu pendant une durée plus longue que l'émission, cad au ralenti, on appelle ça un redshift (rouge parce que l'image sera rougie car les longueur d'ondes reçues sont allongées) et quand le film est vu pendant une durée plus courte que l'émission, cad accéléré, on appelle ça un blueshift (bleu parce que l'image sera bleuie car les longueur d'ondes reçues sont raccourcies).
Ainsi si on regarde bien l'ensemble des diagrammes on peut voir que :
- Le sédentaire va voir 4 films de 1s en 8s ET 2 films de 2s en 2s soit un total de 4*1+2*2=8s en 8+2=10s
- Le voyageur va voir 2 films de 1s en 4s ET 4 films de 2s en 4s soit un total de 2*1+4*2=10s en 4+4=8s
Personne ne rate donc rien de la vie de l'autre, pourtant aux retrouvailles ils n'ont plus le même âge.
Le phénomène visuel qui complète cette explication s’appelle l'aberration de la lumière et peux se comprendre par le passage soudain entre les référentiels bleu et violet au moment du "boost" de demi-tour : le voyageur qui voyait s'éloigner lentement et proche le sédentaire va tout à coup le voir revenir de très loin et très rapidement, simplement car la distance angulaire (cad vue) se lit sur l'axe des abscisse dans chacun des repères.
Ca reste une peu télégraphique donc si tu as des questions n'hésite pas
A+
Mailou
Trollus vulgaris
Malheureusement je n'ai pas été jusqu'au collègePour comprendre en quoi la dissymétrie engendre une différence (non réciproque cette fois) aux retrouvailles il va falloir plonger un peu dans les calculs. Mais rassure toi c'est du niveau collège. Le problème tient surtout à ce qu'on pense savoir et qu'il faut réapprendre
Plus sérieusement, ton schéma et ton explication sont très instructifs. Je regarde dans le détail et je reviens si j'ai du mal. De plus, il y a une autre discussion (à laquelle tu participes) qui est aussi très intéressante sur le problème des jumeaux.
Merci pour ta patience
De rien, quand on peut aider...
Trollus vulgaris
Si je comprend bien ton explication, aucun des effets ne sont réels (vitesse lente, vitesse rapide) c’est à cause de l’effet Doppler et de la différence de référentiel, mais ce qui est bien réel, c’est qu’il y a une différence d’âge à l’arrivée. Juste à cause de la géométrie. C’est bien ça ? Mais au final, le temps a quand même ralenti pour le voyageur.
D’où mon interrogation du début, une question qui était très mal posée, où je m’interrogeais sur la possibilité que le temps soit à l’arrêt si un objet pouvait aller à la vitesse C. Mais je m’aperçois que cette question n’a pas réellement de sens car seul un objet sans masse pourrait aller à C et il n’aurait n’a donc pas de référentiel (si j’ai bien compris).
Ça n’est pas très intuitif car en se représentant mentalement les 4D de l’espace-temps, on imagine mal comment un photon peut aller dans toutes les directions à C et pour tous les référentiels.
Salut,
C’est ça, le ralentissement n’est pas absolu il est relatif, «calculé» depuis un autre référentiel
Aussi, c’est dû à la différence de trajet dans l’espace temps, ce qui ne va pas en ligne droite (inertiel) entre deux évènements prendra un temps propre plus courtmais ce qui est bien réel, c’est qu’il y a une différence d’âge à l’arrivée.
Oui. Rien ne ralentis vraiment mais le total a l’arrivée est bien différent. Le ralentissement perçu à l’aller n’est pas le Y mais le z+1 (Doppler) et au retour le se voient mutuellement accélérés (aussi le Doppler). Le Y (facteur de Lorentz) est une «construction» est n’est quasiment jamais mesuré sauf : quand les observateurs se croisent (localement) ou quand la trajectoire est orthogonale à la ligne de visée (dans ce cas z+1=Y ce qu’on appelle le Doppler transverse)Juste à cause de la géométrie. C’est bien ça ? Mais au final, le temps a quand même ralenti pour le voyageur.
Arrêt complet non mais le Y tend vers l’infini quand B tend vers 1 (vitesse lumière). Mais un objet aura beau accélérer les photons iront toujours à c par rapport à lui. C’est ce qui a mis Einstein sur la voie de la relativité.D’où mon interrogation du début, une question qui était très mal posée, où je m’interrogeais sur la possibilité que le temps soit à l’arrêt si un objet pouvait aller à la vitesse C.
C’est çaMais je m’aperçois que cette question n’a pas réellement de sens car seul un objet sans masse pourrait aller à C et il n’aurait n’a donc pas de référentiel (si j’ai bien compris).
C’est le postulat d’Einstein, encore fallait il avoir l’intuition que le temps pouvait être différent en fonction des observateurs. Son génie est là, entre autre...Ça n’est pas très intuitif car en se représentant mentalement les 4D de l’espace-temps, on imagine mal comment un photon peut aller dans toutes les directions à C et pour tous les référentiels.
Dernière modification par Mailou75 ; 09/03/2021 à 10h02.
Trollus vulgaris
