Relativité de la simultanéité

[Tom200]

si si, elles vont se désynchroniser. Dans le référentiel du train, il y a un champ de gravitation apparent (sans courbure car on est dans un espace-temps plat, mais le résultat n'est pas lié à la courbure mais seulement à la métrique) , qui produit un "redshift gravitationnel" qui fait que l'horloge à l'arrière va se mettre à aller apparemment plus lentement, et donc finir par retarder sur celle qui est l'avant.

Ben non, sur un diagramme de Minkowski on voit qu'elles ne se désynchronisent pas. L'heure qu'elles marquent dépend de leur ligne d'univers et si on néglige la contraction des longueurs c'est la même ligne d'univers pour les deux horloges. Il faut changer les horloges manuellement.
Le référentiel accéléré du train synchronisé par Einstein est équivalent à un champ gravitationnel en effet, mais il semblerait que ce référentiel d'Einstein ne soit pas physique puisqu'il faut toucher les horloges à la main pour simuler la gravitation...
Le référentiel d'Einstein accéléré simule la courbure du champ de gravitation par la pseudo-rotation du changement de simultanéité.
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[Archi3]

Ben non, sur un diagramme de Minkowski on voit qu'elles ne se désynchronisent pas.

je ne sais pas de quel diagramme tu parles, mais si elles ont la même accélération en même temps par rapport au référentiel de l'observateur, elles restent synchronisées pour lui, mais elles sont désynchronisées dans le référentiel tangent en mouvement (en raisonnant même dans le référentiel de l'observateur, si tu refais l'expérience d'E-P avec un signal émis par une horloge, reçu par l'autre et renvoyé en écho, tu constates facilement que tu n'as pas t2 = (t1+t'1)/2, donc une horloge ne considérera pas être synchronisée avec l'autre dans son référentiel - bien sûr tu retrouves la même conclusion avec les transformations de Lorentz).

[Tom200]

Je parlais dans le référentiel du quai. Relis le texte que tu as cité de moi.
Pour l'observateur du quai les horloges ne se désynchronisent pas. Donc les passagers du train doivent retarder l'horloge de devant à la main, à leur point de vue pour la resynchroniser et au point de vue du quai pour la désynchroniser avec celle de l'arrière.

[Archi3]

Je parlais dans le référentiel du quai. Relis le texte que tu as cité de moi.
Pour l'observateur du quai les horloges ne se désynchronisent pas. Donc les passagers du train doivent retarder l'horloge de devant à la main, à leur point de vue pour la resynchroniser et au point de vue du quai pour la désynchroniser avec celle de l'arrière.

oui c'est ce que je décris, dans le train, elles se désynchronisent (ce qui est attribué au champ gravitationnel apparent pendant la phase d'accélération ), et donc ?

[coussin]

Cette question est résolue simplement via le "paradoxe" du vaisseau de Bell et la notion de rigidité de Born.
Si on dit que le train doit être rigide au sens de Born, l'arrière du train doit accélérer plus fort que l'avant. Des horloges placées à l'avant et à l'arrière ressentent donc des champs gravitationnels apparents différents et se désynchronisent.

[Tom200]

oui c'est ce que je décris, dans le train, elles se désynchronisent (ce qui est attribué au champ gravitationnel apparent pendant la phase d'accélération ), et donc ?

Rien, c'était un quiproquo.
Einstein a établi son postulat et ses conventions pour supplanter la théorie de Lorentz. Pour que la théorie d'Einstein soit une théorie physique et non pas une simple convention il faut que la vitesse de la lumière soit isotrope pour de vrai par rapport au train en mouvement et il faut que la simultanéité soit relative pour de vrai. C'est à dire qu'il faut que les conventions établies par Einstein correspondent à des réalités physiques. Dans le cas contraire la seule théorie valable est celle de Lorentz. D'accord ?

Cette question est résolue simplement via le "paradoxe" du vaisseau de Bell et la notion de rigidité de Born.
Si on dit que le train doit être rigide au sens de Born, l'arrière du train doit accélérer plus fort que l'avant. Des horloges placées à l'avant et à l'arrière ressentent donc des champs gravitationnels apparents différents et se désynchronisent.

Non, ça ne suffit pas.

[Tom200]

Cette question est résolue simplement via le "paradoxe" du vaisseau de Bell et la notion de rigidité de Born.
Si on dit que le train doit être rigide au sens de Born, l'arrière du train doit accélérer plus fort que l'avant. Des horloges placées à l'avant et à l'arrière ressentent donc des champs gravitationnels apparents différents et se désynchronisent.

Il faut aussi prendre en compte le changement de simultanéité qui va décaler vers le futur l'horloge de l'avant par rapport à celle de l'arrière.

[Archi3]

Rien, c'était un quiproquo.
Einstein a établi son postulat et ses conventions pour supplanter la théorie de Lorentz. Pour que la théorie d'Einstein soit une théorie physique et non pas une simple convention il faut que la vitesse de la lumière soit isotrope pour de vrai par rapport au train en mouvement .

qu'est ce que tu veux dire par "pour de vrai" ?

[pm42]

Non, ça ne suffit pas.

Depuis le début, c'est ça : des affirmations gratuites, aucune référence, aucun calcul et un rejet de toutes les objections d'un revers de la main sans aucune justification bien sur.

Ca peut continuer longtemps.

[Tom200]

Cette question est résolue simplement via le "paradoxe" du vaisseau de Bell et la notion de rigidité de Born.
Si on dit que le train doit être rigide au sens de Born, l'arrière du train doit accélérer plus fort que l'avant. Des horloges placées à l'avant et à l'arrière ressentent donc des champs gravitationnels apparents différents et se désynchronisent.

Non, je me trompe parce que j'ai considéré l'accélération du point de vue du quai et la différence des temps propres qui résulte de la contraction des longueurs. Mais si tu prends le point de vue du référentiel accéléré et synchronisé à la façon Einstein du train tu as raison.

[Tom200]

qu'est ce que tu veux dire par "pour de vrai" ?

Quand on mesure le train depuis le quai, pour que la longueur soit mesurée raccourcie, il faut que les mesures de l'avant et de l'arrière ne soient pas effectuées simultanément dans le référentiel du train, et cette différence de temps entre les prises de mesure ne peut pas être seulement une convention, sinon on ne mesurerait pas la longueur du train raccourcie. Il faut qu'au moment de la mesure dans le référentiel du quai, l'avant du train soit véritablement en retard dans le temps par rapport à l'arrière afin qu'il ait franchi une distance moindre.
C'est clair ?

[pm42]

Quand on mesure le train depuis le quai, pour que la longueur soit mesurée raccourcie, il faut que les mesures de l'avant et de l'arrière ne soient pas effectuées simultanément dans le référentiel du train

Ce qui est la définition de la mesure dans un référentiel et de la relativité de la simultanéité...

C'est sur que si on dit "je mesure une longueur dans un référentiel mais le temps dans un autre", on se simplifie la vie mais ça ne marche pas.

[coussin]

Sinon, puisque vous êtes apparemment fan des diagrammes de Minkowski, on peut le faire "à l'ancienne". Vous tracez 3 hyperboles de Rindler pour l'avant, le milieu et l'arrière du train. Le milieu envoie des rayons lumineux à l'avant et à l'arrière qui les renvoient vers le milieu. Et dites nous si le milieu reçoit ces signaux au même instant.

[Archi3]

Quand on mesure le train depuis le quai, pour que la longueur soit mesurée raccourcie, il faut que les mesures de l'avant et de l'arrière ne soient pas effectuées simultanément dans le référentiel du train,

bien sur, la contraction des longueurs a lieu parce qu'on mesure simultanément dans le référentiel du quai, pas dans celui du train , et donc ?

et cette différence de temps entre les prises de mesure ne peut pas être seulement une convention, sinon on ne mesurerait pas la longueur du train raccourcie. Il faut qu'au moment de la mesure dans le référentiel du quai, l'avant du train soit véritablement en retard dans le temps par rapport à l'arrière afin qu'il ait franchi une distance moindre.
C'est clair ?

pas vraiment non. La longueur impropre est définie par celle mesurée par deux mesures simultanées dans le référentiel du quai, et donc ?

[Tom200]

C'est pourtant simple.
Le train est à l'arrêt et ses horloges sont synchronisées avec celles du quai.
Il accélère jusqu'à sa vitesse de croisière.
Les horloges à bord se désynchronisent.
On n'applique pas la convention d'Einstein et on ne les resynchronise pas.
Sur le quai, on prend la mesure du train.
Est-ce que le train sera mesuré contracté ou non ?

[pm42]

La mesure du train sur le quai ne dépendant pas du tout de la présence d'horloges à son bord, on se demande vraiment si on continue à parler de Relativité ou s'il ne faudrait pas reprendre des trucs de base comme la logique élémentaire.

[Tom200]

C'est ce que je veux faire dire à Archi3.
Il dit que la synchronisation d'Einstein et la constante de la vitesse de la lumière sont des conventions. J'essaie de lui faire dire qu'il faut aussi que ce soient des réalités physiques pour qu'elles impactent la réalité.
Le postulat d'Einstein sur la constance de la vitesse de la lumière doit être une réalité physique.
Le changement de simultanéité doit être une réalité physique.
Sinon le train ne sera pas mesuré contracté.

Sinon la contraction du train n'est pas dû à un changement de simultanéité mais à une contraction mécanique de la matière, ce qui est la théorie de Lorentz.

[Tom200]

Merci beaucoup à tous pour vos réponses, je comprends bien mieux le concept maintenant. Auriez-vous par hasard quelques livres pas trop compliqués pour creuser un peu le domaine ?

Voici un article d'Einstein où il explique lui-même sa démarche et ses conséquences.
https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol3-doc/169

On comprend bien qu'il fait une hypothèse nouvelle pour expliquer autrement que Lorentz le principe de relativité.
Il faut savoir qu'aujourd'hui encore ce n'est qu'une hypothèse et que l'isotropie de la vitesse de la lumière dans tous les référentiels galiléens n'est pas un fait démontré.
Toute la relativité restreinte peut s'expliquer soit à la façon de Lorentz soit à la façon d'Einstein.

[Mailou75]

Salut Tom200,

Ce petit dessin (Minkowski) devrait suffire à te faire comprendre la désynchronisation et la compression : https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post5999260

Le repère de gauche est celui du quai. On voit qu'au départ les horloges de l'avant et de l'arrière du train sont bien synchronisées. On suppose que pour le quai la photo est prise sur la ligne notée L/Y et, pour lui, cette ligne est de l'espace à une date donnée. La distance L/Y c'est évidement la longueur du train L compressée du facteur de Lorentz Y. Quant aux durées sur les horloges à l'avant et l'arrière du train, tu vois qu'elles n'indiquent pas la même heure sur la photo (les nombres à coté des points sont des unités de temps propre). Ensuite le train ralentit et les horloges se resynchronisent. L'avant et l'arrière auront un total de durée du voyage identique.

Comme le dit Coussin, "l'arrière du train doit accélérer plus fort que l'avant". A départ l'arrière subit une accélération deux fois plus forte (dans ce dessin) que l'avant. L'arrière atteint la même vitesse de croisière en un temps propre deux fois plus court (voir Rindler). Comme il se passe exactement l'inverse pour l'arrivée, les horloges indiquent un même total. Ceci est du au fait qu'on considère que le train est rigide.

Par contre faut-il déjà faire l'analogie entre accélération ressentie et "champs gravitationnels apparents" ? Je dirais que non, mais c'est une vraie question...

Bon courage quand même

[Archi3]

C'est ce que je veux faire dire à Archi3.
Il dit que la synchronisation d'Einstein et la constante de la vitesse de la lumière sont des conventions. J'essaie de lui faire dire qu'il faut aussi que ce soient des réalités physiques pour qu'elles impactent la réalité.

c'est une réalité physique puisqu'elle est basée sur les échanges de rayons lumineux. Evidemment que le train apparait contracté dans le référentiel du quai, quand tu mesures les positions de l'avant et de l'arrière "en meme temps" donc avec des horloges synchronisées dans le référentiel du quai. On s'en fiche des horloges embarquées dans le train, comme dit pm42 ça n'intervient pas dans la mesure de la contraction.
Encore une fois pour parler de vitesse (sous entendu, mesure de ∆l/∆t) tu as besoin de définir les distances et d'évaluer la différence de temps ∆t. Tu ne peux faire ça que si les horloges du point de départ et d'arrivée sont synchronisées dans le référentiel où tu évalues la vitesse. La procédure de synchronisation est donc essentielle AVANT de mesurer une vitesse -et en l'occurrence elle assure qu'on aura v= c.

[mach3]

Considérons d'abord un train A à l'arrêt (par rapport à la gare), qui accélère de façon rigide (longueur propre constante) puis fini à une vitesse constante par rapport à la gare. Considérons un autre train B, de même longueur propre, allant à la même vitesse constante par rapport à la gare. On s'arrange pour que les deux trains se retrouvent exactement côte à côte quand A fini son accélération.

On place plein d'horloges le long de la voie ferrée, immobiles par rapport à la gare. On les synchronise suivant la procédure de Einstein-Poincaré. Idem dans le train A et dans le train B. Il va sans dire qu'initialement les horloges immobiles par rapport à la gare et celles du train A sont toutes synchronisées entre-elles (au sens de EP). Les horloges de B ne semblent pas synchronisées vue de A et réciproquement.

Ce que prédit la relativité restreinte dans une telle situation (et cela peu importe comment on l'interprète), c'est que :
-d'une part quand le train A accélère, ses horloges se désynchronisent par rapport à celles de la gare et que quand l'accélération est finie et les trains A et B, immobiles l'un par rapport à l'autre, les horloges de A ne sont pas synchronisées (au sens ce EP) pour B (en fait il n'y a plus aucun référentiel où ces horloges sont synchronisées). Plus précisément, chaque horloge de A n'indique pas la même heure que son homologue de B (ça c'est trivial car les synchronisations faites dans A et dans B au début de l'expérience sont indépendantes et arbitraires), mais surtout la différence entre les deux varie tout le long des trains.
-d'autre part, initialement, dans le référentiel de la gare, le train B est plus court que le train A, puis en accélérant, le train A raccourcit jusqu'à faire la même longueur que le train B quand il cesse d'accélérer. Plus précisément, on entend par "initialement, dans le référentiel de la gare, le train B est plus court que le train A" que la distance entre l'avant et l'arrière du train A est plus grande que la distance entre une horloge du quai qui indique une heure t0 quand l'avant du train passe devant elle et une autre horloge du quai qui indique la même heure t0 quand l'arrière du train passe devant elle. Il n'est pas question ici de savoir si la contraction est matérielle ou illusoire, on n'interprète pas, on ne s'intéresse qu'à la distance entre des horloges du quai qui mesurent la même heure quand l'avant et l'arrière de B passent devant elles. Quand A cesse son accélération, son avant et son arrière passent devant les horloges du quai en même temps que l'avant et l'arrière de B (respectivement) et donc la distance entre deux horloges de la gare qui indiquent la même heure quand l'avant passe devant l'une et l'arrière devant l'autre et alors la même pour les deux trains.

Il est clair que la mesure de la longueur des trains par rapport au quai, telle que définie par la distance entre deux horloges du quai qui indiquent la même heure quand l'une voit passer devant elle l'avant d'un train et l'autre l'arrière, est directement liée à la synchronisation d'Einstein-Poincaré qui a été effectuée sur les horloges du quai. Raisonner avec une autre synchronisation semble un peu trop ardu pour un développement suivant cet axe pour l'instant (par manque d'habitude, évidemment). Néanmoins, il a été montré que le choix d'une autre procédure de synchronisation laisse invariante la structure de l'espace-temps de Minkowski. Voir par exemple : https://physics.stackexchange.com/qu...ial-relativity . En attendant mieux (c'est à dire que quelqu'un de bonne volonté s'y colle), on se satisfera de cet argument d'autorité.

m@ch3

[Tom200]

c'est une réalité physique puisqu'elle est basée sur les échanges de rayons lumineux. Evidemment que le train apparait contracté dans le référentiel du quai, quand tu mesures les positions de l'avant et de l'arrière "en meme temps" donc avec des horloges synchronisées dans le référentiel du quai. On s'en fiche des horloges embarquées dans le train, comme dit pm42 ça n'intervient pas dans la mesure de la contraction.

Tu confonds la synchronisation en tant que réalité physique et la synchronisation d'Einstein en tant que procédure physique. Tu sais très bien que l'échange de rayons lumineux ne prouve absolument pas que la synchronisation est physique. L'interprétation de Lorentz est justement que la synchronisation n'est physique que dans le référentiel de l'éther et que partout ailleurs la synchronisation est artificielle.
Croire en la théorie d'Einstein c'est faire le pari que la synchronisation d'Einstein est physique dans tous les référentiels et non pas seulement dans un référentiel particulier. Et ce pari est un acte de foi dont tu n'as aucun moyen de savoir s'il est vrai.

Encore une fois pour parler de vitesse (sous entendu, mesure de ∆l/∆t) tu as besoin de définir les distances et d'évaluer la différence de temps ∆t. Tu ne peux faire ça que si les horloges du point de départ et d'arrivée sont synchronisées dans le référentiel où tu évalues la vitesse. La procédure de synchronisation est donc essentielle AVANT de mesurer une vitesse -et en l'occurrence elle assure qu'on aura v= c.

Mais ta procédure de synchronisation tu ne sais même pas si elle correspond à la réalité physique, donc tu ne sais pas non plus si v=c ou pas. Tu auras beau synchroniser par rayons lumineux ça n'aura aucune influence sur la synchronisation physique. Tu dois croire par un acte de foi que v = c, tu n'as pas le choix.

Einstein dit que le train qui accélère change de simultanéité pour de vrai et Lorentz que c'est pour de faux.
Einstein dit que la procédure de synchronisation synchronise pour de vrai les horloges et Lorentz dit que cette procédure les synchronise pour de faux sauf si on se trouve être immobile par rapport au milieu qui est le support de la lumière, et dans les autres cas les deux signaux faussement synchronisés seront reçu à deux moments différents par l'arrière et par l'avant.

[Archi3]

Tu confonds la synchronisation en tant que réalité physique et la synchronisation d'Einstein en tant que procédure physique. Tu sais très bien que l'échange de rayons lumineux ne prouve absolument pas que la synchronisation est physique. L'interprétation de Lorentz est justement que la synchronisation n'est physique que dans le référentiel de l'éther et que partout ailleurs la synchronisation est artificielle.
Croire en la théorie d'Einstein c'est faire le pari que la synchronisation d'Einstein est physique dans tous les référentiels et non pas seulement dans un référentiel particulier. Et ce pari est un acte de foi dont tu n'as aucun moyen de savoir s'il est vrai.

la conclusion d'Einstein est qu'introduire un référentiel particulier "l'éther" et une distinction entre synchronisation "réelle" et "artificielle" n'a strictement aucun interêt physique puisqu'absolument aucune expérience n'est capable de déterminer quel est ce référentiel et comment donc il faudrait corriger la synchronisation réelle, en plus de l'inutilité totale pour des applications pratiques pour le faire.

Ce qui est amusant, c'est qu'exactement le même problème existait depuis le début pour la distance en mécanique classique, qui n'est pas invariante de référentiel, et donc la vitesse non plus : si le ∆t est invariant en MC, le ∆l ne l'est pas. Quand tu calcules la vitesse d'un avion entre deux villes comme Paris et New York et que tu trouves 800 km/h, tu prends soin de synchroniser les horloges (en raisonnant en TU mais pas en temps local) mais tu ne te préoccupes absolument pas de savoir si le référentiel que tu utilises (celui tournant avec la Terre) est celui de l'éther ou pas. Evidemment ce serait très inutilement compliqué de calculer la vitesse de l'avion dans le référentiel de Galilée (où la terre tourne) , ou de celui de Copernic (où elle va autour du Soleil) la distance parcourue serait très différente et la vitesse aussi. Ca n'a strictement aucun interêt pour les applications pratiques d'introduire cette correction dans le calcul de la vitesse et de recorriger pour savoir quel est le temps mis par l'avion pour faire New York San Francisco sachant que la correction dépend du jour et de l'heure alors que le résultat final n'en dépend pas.

Absolument personne n'a joué le rôle de Lorenz pour Newton en demandant à ce que les calculs de distance soient faits dans le référentiel de l'éther pour une double raison absolument évidente à tout physicien : ça n'a aucun interêt pratique et en plus personne ne peut le faire puisque personne ne connait le référentiel de l'éther dans lequel la distance est correctement calculée. Donc en plus de n'avoir aucun interêt pratique, cette correction est impossible à évaluer : une bonne raison pour ne pas s'en préoccuper non ?

Ce qui est drôle c'est que le problème du temps relatif turlupine plein de monde, alors que le problème de la distance relative ne gêne absolument personne . Evidemment l'explication est psychologique, c'est juste qu'on s'est habitué à imaginer que les intervalles de temps étaient absolus et les intervalles de distance ne l'étaient pas, donc ça nous paraît "normal", alors qu'avec un peu de réflexion on peut convenir qu'il n'y a aucune raison pour ça et que les deux sont relatifs. Mais c'est comme les nouvelles chaussures, on les trouve bizarre au début mais avec un peu d'habitude on n'y prête plus attention

[mach3]

Tu confonds la synchronisation en tant que réalité physique et la synchronisation d'Einstein en tant que procédure physique. Tu sais très bien que l'échange de rayons lumineux ne prouve absolument pas que la synchronisation est physique. L'interprétation de Lorentz est justement que la synchronisation n'est physique que dans le référentiel de l'éther et que partout ailleurs la synchronisation est artificielle.
Croire en la théorie d'Einstein c'est faire le pari que la synchronisation d'Einstein est physique dans tous les référentiels et non pas seulement dans un référentiel particulier. Et ce pari est un acte de foi dont tu n'as aucun moyen de savoir s'il est vrai.

Méprise sur le sens de réalité physique ? Les faits objectifs (donc "réel physiquement") qui découlent de la synchronisation EP sont, si on considère une horloge locale et une horloge distante et immobile par rapport à l'horloge locale :
-la durée d'aller-retour d'un signal entre les deux est 2T
-cette durée n'evolue pas dans le temps
-chaque horloge voit constamment l'autre retarder de T

Il n'y a que cela de physique dans la synchronisation EP. Aller plus loin, en décrétant qu'une seule des synchronisations est vraie (Lorentz) et les autres fausses relève justement de l'acte de foi vu qu'aucune mesure objective ne permet de savoir si l'une des synchronisations est vraie et encore moins laquelle.

La position d'Einstein n'est pas que toutes les synchronisation sont vraies (et c'est un bel homme de paille de prétendre le contraire) mais qu'on se moque de savoir laquelle est vraie car cela n'a aucun impact sur l'accord entre mesures et les prédictions.

m@ch3

[Archi3]

Il y a quand même une différence de principe importante entre le point de vue d'Einstein et celui de Lorenz-Poincaré : si on adopte le point de vue que seul le temps de l'éther est le bon, adopter le temps de l'éther pour les autres référentiels conduit à des horloges désynchronisées , ce qui n'est évidemment pas acceptable , et de plus c'est contradictoire expérimentalement avec le fait que les horloges en mouvement ont des durées de vie différentes (durée de vie du muon par exemple). Il faut donc introduire des effets physiques inexpliqués de ralentissement du temps et de contraction des longueurs, sans raison physique, et surtout sans moyen de savoir quel référentiel absolu prendre.

Einstein explique que le ralentissement des horloges n'est pas un effet physique mais une simple conséquence de la procédure de synchronisation "normale" (qui serait à appliquer par exemple dans le référentiel de l'éther si on le connaissait), et qu'on applique simplement de la même façon dans tous les référentiels galiléens sans se demander si c'est l'éther ou pas. Il n'y pas d'effet physique associé. Pas plus qu'il n'y a d'effet physique associé avec le fait que la distance parcourue lors d'un Paris New York n'est pas la même dans le référentiel tournant avec la Terre ou dans le référentiel de Copernic - ce qui ne gêne personne. A noter que la mécanique classique accepte sans problème que les distances parcourues soient différentes, elle pose seulement une contrainte que les distances relatives entre deux points fixes dans un référentiel soient conservés, mais c'est impossible à maintenir si il n'y a pas conservation de la simultanéité, donc l'abandon de la deuxième conduit aussi à abandonner la première. Mais j'insiste, le premier fait fondamental que les distances parcourues dépendent du référentiel n'a jamais troublé aucun physicien, qu'il soit relativiste ou classique.

[stefjm]

Edit : croisement avec le post ci-dessus

Absolument personne n'a joué le rôle de Lorenz pour Newton en demandant à ce que les calculs de distance soient faits dans le référentiel de l'éther pour une double raison absolument évidente à tout physicien : ça n'a aucun interêt pratique et en plus personne ne peut le faire puisque personne ne connait le référentiel de l'éther dans lequel la distance est correctement calculée. Donc en plus de n'avoir aucun interêt pratique, cette correction est impossible à évaluer : une bonne raison pour ne pas s'en préoccuper non ?

Oui tant qu'on n'a pas de différences significativement mesurables et non s'il en apparait.
Ce serait quand même sympa d'avoir un référentiel privilégié pour l'ensemble de l'univers, même si on sait que localement, il ne va servir à rien.

[ordage]

Bonjour
La simultanéité a-t-elle un caractère physique?
La synchronisation a-telle un caractère physique ou est-elle seulement conventionnelle pour sauver les concepts de temps et d'espace de la mécanique classique?

Autrement dit, à la différence de la causalité qui conserve un caractère physique en relativité dans un espace-temps, ces concepts de simultanéité et de synchronisation sont des vestiges de la mécanique classique, qu'on essaie de préserver, qui n'ont pas de caractère physique en relativité.

Dur à entendre, mais faudra s'y faire..

Cordialement

[Archi3]

pour être précis, le caractère absolu de la simultanéité est un vestige, pas la notion de simultanéité relative, qui elle reste indispensable dans le cadre de la théorie.

Même en RG, le principe d'équivalence qui stipule qu'on peut construire des référentiels localement galiléens en chute libre autour de n'importe quel évènement, suppose que la simultaneité relative peut être définie entre des horloges voisines dans ces référentiels en chute libre (ce qui est l'interprétation physique de la métrique de Minkowski locale, avec également la constance de la vitesse de la lumière dans ces référentiels en chute libre, ce qui impose aussi des contraintes sur l'échelle de distance).

La construction locale de "bons référentiels", avec des bonnes distances et des bonnes mesures de temps (sans décalage horaire entre les horloges) reste indispensable pour l'interprétation physique de la réalité, ce que tout physicien fait quand il fait des expériences, et les erreurs peuvent être embêtantes, cf l'affaire des neutrinos superluminiques où finalement tout s'est résumé à vérifier la synchronisation entre les horloges utilisées au CERN et au Gran Sasso

[Tom200]

Archi3 :

Donc en plus de n'avoir aucun interêt pratique, cette correction est impossible à évaluer : une bonne raison pour ne pas s'en préoccuper non ?

Donc la force de la synchronisation d'Einstein serait son intérêt pratique. Ok, mais ça n'a aucun rapport avec de la physique. C'est un problème pour les horlogers alors.

puisque personne ne connait le référentiel de l'éther dans lequel la distance est correctement calculée

Si tout le monde connaît ce référentiel et il étonnant que tu ne le saches pas toi même.
Et même si on ne le connaissait pas on pourrait prendre n'importe lequel, celui de la terre par exemple, ce serait une convention qui en vaudrait une autre.

Mach3 :

Il est clair que la mesure de la longueur des trains par rapport au quai, telle que définie par la distance entre deux horloges du quai qui indiquent la même heure quand l'une voit passer devant elle l'avant d'un train et l'autre l'arrière, est directement liée à la synchronisation d'Einstein-Poincaré qui a été effectuée sur les horloges du quai. Raisonner avec une autre synchronisation semble un peu trop ardu pour un développement suivant cet axe pour l'instant (par manque d'habitude, évidemment). Néanmoins, il a été montré que le choix d'une autre procédure de synchronisation laisse invariante la structure de l'espace-temps de Minkowski. Voir par exemple : https://physics.stackexchange.com/qu...ial-relativity . En attendant mieux (c'est à dire que quelqu'un de bonne volonté s'y colle), on se satisfera de cet argument d'autorité.

Donc supposons que l'on puisse choisir la synchronisation que l'on souhaite et que celle d'Einstein ne soit qu'une possibilité parmi d'autres.
Le quai a ses horloges synchronisés selon sa procédure particulière. La vitesse de la lumière n'est pas forcément isotrope, elle peut dépendre d'une règle plus complexe.
Le train accélère. La loi qui régit la vitesse de la lumière dans le train est normalement modifiée par la vitesse du train.
Mais certains décident que ce n'est pas vrai, que la loi est la même dans le train que sur le quai.
Dans le cas de la synchronisation d'Einstein, cela revient à dire que la vitesse de la lumière est isotrope même dans le train malgré que de l'extérieur on voit bien le contraire.
Donc, puisque la différence de vitesse constatée est niée on est obligé de la reporter sur le temps et de postuler que la simultanéité dans le train est différente de la simultanéité sur le quai. En effet, il faut bien expliquer d'une façon ou d'une autre le fait que la vitesse du train par rapport à la lumière ne semble pas la même que la vitesse du quai par rapport à la lumière. Puisque les rayons lumineux échangés dans le train ne sont pas reçu synchronement par les extrémités du train vu depuis le quai c'est que le temps du train n'est plus synchrone avec le temps du quai.
Donc toutes les solutions du type convention de synchronisation exigent que la simultanéité dépende de la vitesse.
Seule la solution de Lorentz, en acceptant que la vitesse relative du quai et de la lumière ne soit pas la même que la vitesse relative de la lumière et de la gare, conserve une simultanéité absolue.
Donc pour croire en la théorie d'Einstein ou ses pareilles il faut croire en la relativité de la simultanéité et pour croire en celle de Lorentz il faut croire en la relativité de la vitesse de la lumière.

Méprise sur le sens de réalité physique ? Les faits objectifs (donc "réel physiquement") qui découlent de la synchronisation EP sont, si on considère une horloge locale et une horloge distante et immobile par rapport à l'horloge locale :
-la durée d'aller-retour d'un signal entre les deux est 2T
-cette durée n'evolue pas dans le temps
-chaque horloge voit constamment l'autre retarder de T

Ceci sont des mesures, reste à les interpréter.

Il n'y a que cela de physique dans la synchronisation EP. Aller plus loin, en décrétant qu'une seule des synchronisations est vraie (Lorentz) et les autres fausses relève justement de l'acte de foi vu qu'aucune mesure objective ne permet de savoir si l'une des synchronisations est vraie et encore moins laquelle.
Si la procédure de synchronisation du train et de la gare ne donnent pas les mêmes résultats c'est qu'il y a quelque chose de physiquement différent entre les deux. Si on nie que cette chose physique différente est la vitesse de la lumière, alors c'est forcément la synchronisation elle-même en tant que réalité physique qui est différente.

La position d'Einstein n'est pas que toutes les synchronisation sont vraies (et c'est un bel homme de paille de prétendre le contraire) mais qu'on se moque de savoir laquelle est vraie car cela n'a aucun impact sur l'accord entre mesures et les prédictions.

Si on se moque de savoir laquelle est la vraie pourquoi ne pas en choisir une hasard ? ça évitera de dire que la simultanéité est relative.

Archi3 :

Il y a quand même une différence de principe importante entre le point de vue d'Einstein et celui de Lorenz-Poincaré : si on adopte le point de vue que seul le temps de l'éther est le bon, adopter le temps de l'éther pour les autres référentiels conduit à des horloges désynchronisées , ce qui n'est évidemment pas acceptable

Pour quelles raisons les horloges seraient-elles désynchronisées ? Si on adopte un référentiel privilégié c'est qu'on n'adopte pas la synchronisation d'EP et que donc les horloges ne seront pas désynchronisées. (Elles seront désynchronisées selon EP, mais EP ne sera plus alors un critère valide pour juger de la synchronisation.)

et de plus c'est contradictoire expérimentalement avec le fait que les horloges en mouvement ont des durées de vie différentes (durée de vie du muon par exemple). Il faut donc introduire des effets physiques inexpliqués de ralentissement du temps et de contraction des longueurs, sans raison physique, et surtout sans moyen de savoir quel référentiel absolu prendre.

Tu sais que le rythme d'une horloge de lumière ralentit avec la vitesse selon le facteur gamma. Quel pourrait être sur la matière l'effet du ralentissement de la vitesse de la lumière. Par exemple, si la lumière va moins vite dans un corps humain, qui te dit que le vieillissement du corps n'en sera pas naturellement ralenti comme une horloge de lumière ? Il existe des réponses tout à fait pertinentes et étudiées à la question de la contraction physique de la matière et à la dilatation du temps physique.

[Archi3]

Archi3 :

Donc la force de la synchronisation d'Einstein serait son intérêt pratique. Ok, mais ça n'a aucun rapport avec de la physique. C'est un problème pour les horlogers alors.

le problème de mesurer la vitesse des neutrinos était un problème d'horloger, mais il était fondamental pour répondre à une question physique (est ce que les neutrinos peuvent dépasser un photon ?). Il ne faut pas négliger les problèmes d'horloger.

Plus sérieusement, la physique est juste un moyen de se donner des mesures et des lois pour être prédictif (par exemple arriver à poser une sonde sur un astéroïde lointain). Ca n'a rien d'évident à faire si tu n'as pas des lois précises. Or on sait écrire ces lois précises avec un formalisme précis qui suppose que les horloges d'un référentiel galiléen doivent être synchronisées (ou éventuellement elles sont désynchronisées mais on sait compenser exactement leur désynchronisation ).

Encore une fois ça ne s'improvise pas et ça ne peut pas être le résultat du hasard si ça marche. Ce qu'on te dit, c'est que ça marche parfaitement (avec toute la précision atteignable jusque là ) en admettant que tous les référentiels galiléens peuvent être synchronisés avec la même procédure, sans se poser de question sur savoir si il y en a un de particulier (qu'on est de toutes façons incapable d'identifier), mais que ces procédures impliquent que la simultanéité dépend du référentiel, ce qui ne pose par ailleurs aucun problème particulier, pas plus que le fait que la distance parcourue dépend aussi du référentiel (qui ne te pose manifestement non plus aucun problème particulier).

Qu'est ce que tu proposes de mieux ?