Je ne comprends pas le concept d'indépendance de la source/référentiel de la célérité de la lumière

[Papidoupidou]

Je n'arrive pas à comprendre comment la célérité de la lumière peut être indépendante de sa source. A la fois ca parait évident si l'on parle d'une vitesse maximum pour la lumière, mais d'un autre coté ça me donne plein de nœuds d'esprit : prononcé comme ça, cela sous-entendrait qu'il y aurait un point fixe dans le vide par rapport auquel les ondes électromagnétiques se déplaceraient.

Où serait-il ?

Il me semble qu'à grande échelle les corps se déplacent les uns par rapport aux autres à des vitesses pas totalement négligeables par rapport à celle de la lumière.
Comment peut-il exister un point de référence à la vitesse de la lumière si celui-ci par définition n'existe pas puisqu'il s'agit de vide ?
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[ThM55]

cela sous-entendrait qu'il y aurait un point fixe dans le vide par rapport auquel les ondes électromagnétiques se déplaceraient

Bonjour. Eh bien non, c'est tout le contraire. La vitesse de la lumière étant la même pour tout observateur inertiel, c'est justement qu'elle ne dépend pas d'une référence absolue.

Je dois dire que je ne sais pas comment expliquer cela sans avoir recours à quelques développements mathématiques, en l’occurrence la géométrie de l'espace-temps de Minkowski. Je ne suis pas un auteur de vulgarisation, je n'ai pas de compétences pour ce genre d'exercice. Le mieux serait d'étudier un vrai cours de physique mais pour aborder la relativité restreinte il faut d'abord passer par les étapes intermédiaires.

[jacknicklaus]

Bonjour,

Je n'arrive pas à comprendre comment la célérité de la lumière peut être indépendante de sa source.

c'est vrai que ce n'est pas très intuitif. On se dit que si on allume une lampe dans une fusée très rapide s'éloignant de la Terre, la vitesse de la lumière de cette lampe, mesurée depuis la Terre, sera forcément plus grande que celle mesurée dans la fusée. Et en fait non.

L'attitude la plus simple est de se dire que les voies les plus "logiques" selon le raisonnement humain, ne sont pas toujours celles choisies par la nature. Seule l'expérience, répétée des milliers de fois dans des milliers de laboratoires, peut nous convaincre qu'en effet ca marche comme ca, même si c'est bizarre.

L'attitude la plus satisfaisante nécessite de se frotter à la théorie et de voir la beauté des mathématiques sous-jacentes.

[Nicophil]

Bonjour,

Comment peut-il exister un point de référence à la vitesse de la lumière si celui-ci par définition n'existe pas puisqu'il s'agit de vide ?

C'est à toi de fixer la référence.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Papidoupidou]

Je dois dire que je ne sais pas comment expliquer cela sans avoir recours à quelques développements mathématiques, en l’occurrence la géométrie de l'espace-temps de Minkowski. Je ne suis pas un auteur de vulgarisation, je n'ai pas de compétences pour ce genre d'exercice. Le mieux serait d'étudier un vrai cours de physique mais pour aborder la relativité restreinte il faut d'abord passer par les étapes intermédiaires.

L'attitude la plus satisfaisante nécessite de se frotter à la théorie et de voir la beauté des mathématiques sous-jacentes.

J'entends bien, je n'ai pas de doutes sur le fait qu'une compréhension profonde de ces phénomènes passe par une application théorique et une maîtrise avancée des mathématiques. Ce qui j'imagine nécessite un gros minimum de temps et d'investissement.
Mais à force d'entendre parler de relativité restreinte un peu partout, elle finit par attiser une curiosité coupable.

J'espère trouver ici des gens généreux pour m'éclairer la caboche au mieux possible malgré mes lacunes

Eh bien non, c'est tout le contraire. La vitesse de la lumière étant la même pour tout observateur inertiel, c'est justement qu'elle ne dépend pas d'une référence absolue.

Je crois avoir compris mon erreur d'interprétation. Mais alors cela fonctionne t'il de la manière suivante ? :



L'objet B émet une onde lumineuse dans le vide.
Du point de vue de l'objet A, faudra t'il le même temps pour que ce dernier reçoive l'onde lumineuse peut importe qu'il aille a une certaine vitesse vers la source ou dans une direction opposée ?
Du point de vue de l'objet B, il faudra plus ou moins de temps pour que l'objet A reçoive selon que l'objet A aille à une certaine vitesse vers la source ou dans une direction opposée ?

[Nicophil]

Du point de vue de l'objet A, peu importe qu'il aille a une certaine vitesse vers la source ou dans une direction opposée ?

Dans le référentiel de A, A est immobile.

[Papidoupidou]

Dans le référentiel de A, A est immobile.

C'est justement ma question, est il impossible de concevoir un objet (ici A) qui se déplace relativement a une onde lumineuse ? C'est à dire que si dans le référentiel de A, A est immobile, alors cela suppose qu'il lui faille le même temps pour que ce dernier reçoive l'onde lumineuse peut importe qu'il aille a une certaine vitesse vers l'onde ou dans une direction opposée, puisqu'il ne peut tout simplement pas se déplacer relativement à cette onde.

Par contre du point de vue et dans le référenciel de l'objet B ( c'est ma deuxième question ), si l'objet A se déplace, faudra-t'il plus ou moins de temps pour que l'objet A reçoive l'onde selon que l'objet A aille à une certaine vitesse vers la source ou dans une direction opposée ?

[Nicophil]

Par contre du point de vue et dans le référentiel de l'objet B (c'est ma deuxième question), si l'objet A se déplace, faudra-t-il plus ou moins de temps pour que l'objet A reçoive l'onde ?

Oui :
D / c+v
et
D / c-v

[Papidoupidou]

Oui :
D / c+v
et
D / c-v

D'accord, donc si je reprends mon schéma en lui précisant des valeurs :



Cela signifie-t-il que :

Du point de vue de l'objet A, si je souhaite calculer le temps nécessaire pour que l'onde lumineuse lui parvienne :
t=D/V
=D/C
=2.99x10^8/2.99x10^8
=1s

Tandis que du point de vue de B, si je souhaite calculer le temps nécessaire pour que l'onde lumineuse atteigne A j'ai :

t=D/C+V
=(2.99x10^8)/(2.99x10^8+0.5x10^8)
=0.85s

C'est bien ca, j'ai compris le concept ou je fais une erreur quelque part ?

[chaverondier]

Je n'arrive pas à comprendre comment la célérité de la lumière peut être indépendante [de la vitesse] de sa source.

Ca par contre, c'est la partie des effets relativistes la plus facile à comprendre. C'est une propriété valide pour n'importe quelle onde, même quand on reste dans le cadre de la physique classique.

Imaginons un bateau, avançant sur l'eau. Imaginons une personne sur le bateau plongeant un bâton dans l'eau. Une onde de surface est créée. La vitesse à laquelle le bateau se déplace n'a aucun effet sur la vitesse à laquelle se propage l'onde de surface ainsi créée.

On peut aussi imaginer une personne courant très vite avec un marteau et tapant sur un longue tige d'acier. Le son se propage dans la tige à une vitesse (5 km/s) ne dépendant nullement de la vitesse à laquelle court celui qui a donné le coup de marteau (la vitesse de la source de l'onde sonore).

Cette analogie classique ne suffit toutefois pas à illustrer complètement l'invariance de la vitesse des ondes lumineuses. En effet, la vitesse du son par rapport à l'observateur dépend de la vitesse de la tige d'acier (dans laquelle se déplace le son) par rapport à l'observateur. Cette dépendance de la vitesse du son par rapport à l'observateur permet de rendre mesurable la vitesse du milieu de propagation de l'onde sonore (la tige d'acier).

Au contraire, la vitesse de la lumière ne dépend pas de la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation de la lumière (le vide quantique du champ électromagnétique). Il en résulte que la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses n'est pas mesurable (1).

C'est, d'après ce que disait J.M. Souriau, un point ayant amené Einstein, bien des années après avoir publié son article sur la relativité (2), à considérer qu'il y aurait un milieu de propagation des ondes lumineuses (un éther) mais que ce dernier n'aurait pas d'état de mouvement. En effet, selon le principe du rasoir d'Occam, tant qu'un fait n'est pas observable, il est supposé ne pas exister (même si une analogie tentante suggère l'inverse).

(1) C'est contraire à ce qui se passerait si l'invariance relativiste était l'invariance galiléenne. Si la lumière respectait l'invariance galiléenne, il serait possible de mesurer la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation de la lumière grâce à un interféromètre de Morley-Michelson. Les attentes de cette expérience (initialement dédiée à mesurer une vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses) reposait sur l'hypothèse, erronée, selon laquelle l'équation de propagation des ondes lumineuses aurait respecté l'invariance galiléenne et non l'invariance de Lorentz.

(2) Sans que l'hypothèse d'un éther sans état de mouvement n'ait fait l'objet d'une publication d'Einstein car cela relève simplement de l'interprétation et n'a donc pas d'incidence sur la modélisation de l'invariance relativiste (l'invariance dite de Lorentz, parfaitement respectée par les lois de la physique dont, en particulier, les équations de Maxwell).

[curiossss]

C'est, d'après ce que disait J.M. Souriau, un point ayant amené Einstein, bien des années après avoir publié son article sur la relativité (2), à considérer qu'il y aurait un milieu de propagation des ondes lumineuses (un éther) mais que ce dernier n'aurait pas d'état de mouvement.

J'apprends avec plaisir qu'Einstein a fini par admettre que les ondes électromagnétiques ont, comme toutes les ondes, besoin d'un support pour se propager !
Et pourquoi s'accrocher à l'Ether comme une moule à son rocher, l'Espace ne peut-il pas être ce support ? On constate son existence, donc il existe (évidence expérimentale ^^)
"Il n'aurait pas d'état de mouvement" : le mouvement c'est la propagation des ondes EM (et de la matière qui, à ce qu'on sait, vibre aussi), mais l'espace peut se dilater (évidence astronomique et encore une preuve que l'Espace 'existe').

Si on considère donc, avec Einstein (la caution qui va bien), que l'espace (on peut l'appeler Ether ou Toto ça ne change rien) est le support de propagation des ondes EM, que la matière est aussi constituée d'ondes et que la matière se dilate ou contracte en fonction de sa vitesse par rapport à l'espace (comme le dit la Relativité (*)) et que le Temps mesuré par un appareillage (de la matière donc) se contracte/dilate lui aussi en fonction de la vitesse par rapport à l'espace de telle façon que la vitesse c (m/s) de la lumière sera toujours mesurée constante alors il n'y a plus de mystère : quel que soit le référentiel on mesure la même vitesse de la lumière, et pourtant il y a bien un référentiel privilégié : l'Espace ! On a fromage et dessert. Ceinture et bretelles.

Avec les mêmes faits expérimentaux on arrive à une interprétation de la réalité totalement différente. Suffit d'avoir l'envie et le courage d'abandonner l'idée que la lumière peut voyager sans support (idée parachutée à l'époque pour expliquer des résultats expérimentaux qu'on ne comprenait pas).

Je n'invente rien, ne postule rien, tout ce que je dis a été constaté.

(*) Il faut bien comprendre que la Relativité est une théorie Observationnelle : elle travaille avec ce qu'on mesure, ce qui n'est pas forcément l'exacte réalité. La relativité a été construite (c'est des maths) pour très bien fonctionner quel que soit le référentiel utilisé, mais chaque observateur, avec son propre référentiel, va voir la réalité un peu déformée (aussi bien les distances que les durées mesurées), et des observateurs voyageant à des vitesses différentes auront du mal à se mettre d'accord puisque leurs mesures ne seront pas identiques.

[Papidoupidou]

Si la lumière respectait l'invariance galiléenne, il serait possible de mesurer la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation de la lumière grâce à un interféromètre de Morley-Michelson. Les attentes de cette expérience (initialement dédiée à mesurer une vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses) reposait sur l'hypothèse, erronée, selon laquelle l'équation de propagation des ondes lumineuses aurait respecté l'invariance galiléenne et non l'invariance de Lorentz.

Je me rappelle effectivement avoir étudié ca il y a quelques années. Mais ce que j'avais a l'époque eu du mal à comprendre avec l'interféromètre de Morley-Michelson c'est comment il pouvait partir d'un postulat d'un mouvement du mouvement de la terre par rapport a quoi que ce soit ou dans quelques directions.
Aucune volonté religieuse ou autocentrée là dedans, mais je ne comprenais pas pourquoi le professeur expliquait que la terre bougeait forcément dans telle ou telle direction puisqu'elle tournait autour du soleil.
D'une part parce qu'un mouvement circulaire dans un axe x,y se déplace autant sur x que sur y, mais aussi parce que Fa/b=Fb/a, il n'y a pas de hiérarchie dans les lois de la gravité, selon le référentiel, le soleil peut tourner autour de la terre et inversement.
Donc au moment où l'hypothèse d'une immobilité de la terre par rapport à un supposé ether luminifère est évoqué, pourquoi l'éliminer de facto sans avoir au préalablement refait l'expérience de Morley-Michelson dans un objet qui n'est pas sur terre ou sur son orbite ( ce d'ailleurs me semble en pratique impossible à faire au début du 20e siècle ).

Considérer la terre comme immobile et que tout l'univers lui a tourné autour c'est tordu mais c'est aussi rigolo, je trouvais ca dommage d'en expédier l'idée sans prendre le temps d'expliquer comme Morley et Michelson en avait fait pour en éliminer l'hypothèse.

Sinon, ce calcul la est il bon ? :

D'accord, donc si je reprends mon schéma en lui précisant des valeurs :



Cela signifie-t-il que :

Du point de vue de l'objet A, si je souhaite calculer le temps nécessaire pour que l'onde lumineuse lui parvienne :
t=D/V
=D/C
=2.99x10^8/2.99x10^8
=1s

Tandis que du point de vue de B, si je souhaite calculer le temps nécessaire pour que l'onde lumineuse atteigne A j'ai :

t=D/C+V
=(2.99x10^8)/(2.99x10^8+0.5x10^8)
=0.85s

C'est bien ca, j'ai compris le concept ou je fais une erreur quelque part ?

[Nicophil]

Oui c'est bon.

[curieuxdenature]

Bonjour
inexact, si tu précises du point de vue de A ET du point de vue de B alors leurs calculs sont identiques.
Tu ne peux pas t'imaginer en tant qu'observateur C comme étant physiquement dans les 2 référentiels en même temps et déclarer que tes observations sont celles de A et de B à la fois.
Si tu le faisais, tu admettrais implicitement que tu es capable de te déplacer à une vitesse infinie.
De ce fait, pour relever un problème dans leur mesure, il faut obligatoirement qu'un des deux (A ou B) change de référentiel et rejoigne l'autre.
C'est cela qui change la donne.

[curieuxdenature]

Pour préciser, si tu es en B, comment fais-tu pour mesurer la distance D ?
Le seul moyen pour B consiste à attendre le retour de la lumière réfléchie sur A.
Pour lui, D = c multiplié par la moitié du temps aller-retour, soit 2 secondes.
Mais pour A, comment peut-il connaitre le temps de propagation du faisceau et en déduire une distance d ?

[Papidoupidou]

Pour préciser, si tu es en B, comment fais-tu pour mesurer la distance D ?
Le seul moyen pour B consiste à attendre le retour de la lumière réfléchie sur A.
Pour lui, D = c multiplié par la moitié du temps aller-retour, soit 2 secondes.
Mais pour A, comment peut-il connaitre le temps de propagation du faisceau et en déduire une distance d ?

Je comprends ce que vous voulez dire, et effectivement si on est en B et que l'on veut calculer le temps qu'il faut pour que l'onde atteigne A, physiquement on est obligé de calculer ca à partir d'un allé retour. Donc dans cette situation, même si on calcule avec l'allé retour, a t'on pris en compte la vitesse de A ?
Si B est le référentiel imobile et que la vitesse de la lumière en est indépendante, ca n'empèche pas A de se déplacer.
En théorie, je peux lancer un boomerang, faire mes calculs et savoir a quel moment précis je dois emettre mon onde lumineuse pour que mon boomerang se dirige vers elle depuis telle distance avec telle vitesse.
Donc est ce que j'additione la vitesse C de l'onde avec la vitesse V du boomerang qui n'est pas mon référentiel pour calculer le temps allé ou plutot allé retour?

Enfin je me trompe probablement quelque part puisque je peux faire quasiment la même chose pour mesurer depuis le referentiel A. Je lance depuis A mon émeteur B pour qu'il m'envoie a tel moment et a telle distance une onde lumineuse tandis que A est a telle vitesse.... Suis je toujours exclusivement dans le referentiel de A...

[Deedee81]

Salut,

Donc est ce que j'additione la vitesse C de l'onde avec la vitesse V du boomerang qui n'est pas mon référentiel pour calculer le temps allé ou plutot allé retour?

Si, c'est ce qu'on appelle la "vitesse d'approche" (closing speed). Ce n'est même pas lié à la relativité et c'est le bon vieux problème scolaire du calcul de l'instant où deux trains se croisent.
Par contre du point de vue du boomerang (dans son référentiel), la vitesse de la lumière est toujours c (et pour que tout reste cohérent il faut tenir compte de la contraction des longueurs et la dilatation du temps ou mieux : les transformations de Lorentz complètes, plus sûr pour plusieurs raisons et ma foi pas si compliquées).

On n'utilise pas souvent cette vitesse en relativité où on préfère la vitesse relative des objets, la vitesse d'un objet définie dans un référentiel donné.
La vitesse d'approche n'étant pas la vitesse d'un objet : c'est la différence de mouvement de deux objets dans un autre référentiel (il faut donc trois trucs).

Ca peut provoquer des confusions (c'est pas fréquent, mais je l'ai déjà vu, en particulier sur les forums en anglais, sais pas pourquoi mais ils sont plus habitués que nous à l'usage de la closing speed).

Enfin je me trompe probablement quelque part puisque je peux faire quasiment la même chose pour mesurer depuis le referentiel A. Je lance depuis A mon émeteur B pour qu'il m'envoie a tel moment et a telle distance une onde lumineuse tandis que A est a telle vitesse.... Suis je toujours exclusivement dans le referentiel de A...

Dans le référentiel A, A est immobile. On est toujours immobile par rapport à soi-même. Si à un moment donné tu parles de la vitesse de A c'est que tu le considère par rapport à un autre référentiel !!!! Faut être prudent et rigoureux avec ces raisonnements sinon c'est casse gueule (pas qu'en relativité d'ailleurs, c'est déjà vrai en cinématique classique, ça fait partie des erreurs scolaires assez classiques en physique)

[curieuxdenature]

Enfin je me trompe probablement quelque part puisque je peux faire quasiment la même chose pour mesurer depuis le referentiel A. Je lance depuis A mon émeteur B pour qu'il m'envoie a tel moment et a telle distance une onde lumineuse tandis que A est a telle vitesse.... Suis je toujours exclusivement dans le referentiel de A...

Bonjour

Le problème avec les expériences de pensée est qu'on a vite fait d'oublier certains détails, comme par exemple la tendance à se prendre pour un référentiel spécial qui "expertise" la situation avec une vitesse infinie.
Il faut essayer de rester les pieds sur terre si j'ose dire, dans le cas que tu soumets, comme on parle de vitesses uniformes, il est impossible, aussi bien du point de vue de A que de celui de B de savoir qui se déplace vers l'autre de façon absolue.
On doit donc raisonner, si on se trouve en A, comme si A était immobile sans perdre de vue qu'un observateur en B a le droit de raisonner de la même façon et avec juste raison.
On prend une feuille et on pose le problème suivant le point de vue de A, et ensuite on fait pareil pour ce que B observe de son point de vue.
Après on est en mesure de constater les incohérences avec les lois de la physique.

[Deedee81]

+1 avec tout ça.

La bonne manière de faire (pour une expérience de pensée).
1) Dessiner sur une feuille l'expérience en question, bien tout expliquer lire et relire (ou faire relire) pour voir si tout est clair et complet.
2) Identifier tous les référentiels dont on a besoin
3) Donner toutes les grandeurs connues au départ (position, durées,...) et dire dans quel référentiel ces grandeurs sont considérées
4) Bien identifier tous les événements et leur attribuer des coordonnées (par exemple l'événement 1, coordonnées x1,y1,z1,t1 dans R, parfois on est à 2D et on peut laisser tomber le z, et x1', y1', etc.... pour les coordonnées dans R')
5) Utiliser 3 pour avoir (une partie) des valeurs des coordonnées
6) Utiliser les trucs évident, non relativistes, pour compléter ce qui peut l'être (par exemple une balle est tirée à 10m/s depuis le point/événement x1 = 0, en t1 = 0 dans le sens des x et atteint la cible 10 secondes plus tard : événement 2 : x2 = 100, t2 = 10)
7) Utiliser les transformations de Lorentz pour relier les référentiels (les coordonnées des événements) et compléter (si le problème est bien posé, on peut calculer tout ce qui reste)
(la dilatation du temps et la contraction sont à éviter : il y a des conditions d'application et les équations ne sont pas inversibles, elles sont réciproques, ce qui complique un peu les choses)
8) Utiliser les valeurs obtenues pour faire les déductions du problème posé

Cela peut sembler fastidieux mais.... c'est rigoureux, c'est assez simple à faire, ça évite (avec un peu d'attention quand même) les erreurs, et avec un peu d'habitude ça va vraiment très vite de faire ça.

Un bon exercice pour faire ça : le "paradoxe" du train dans le tunnel.

En dehors des cas désespéré (les cranks ou les idiots, y en a malheureusement) : j'ai toujours constaté que les erreurs/malentendus/incompréhensions étaient presque toujours dû à un manque de rigueur. Parfois aussi à cause de préjugés ou de fausses croyances vites corrigées (si on n'a pas affaire à un crank).

La rigueur est la base du scientifique

[mach3]

+1 avec tout ça.

La bonne manière de faire (pour une expérience de pensée).
1) Dessiner sur une feuille l'expérience en question, bien tout expliquer lire et relire (ou faire relire) pour voir si tout est clair et complet.
2) Identifier tous les référentiels dont on a besoin
3) Donner toutes les grandeurs connues au départ (position, durées,...) et dire dans quel référentiel ces grandeurs sont considérées
4) Bien identifier tous les événements et leur attribuer des coordonnées (par exemple l'événement 1, coordonnées x1,y1,z1,t1 dans R, parfois on est à 2D et on peut laisser tomber le z, et x1', y1', etc.... pour les coordonnées dans R')
5) Utiliser 3 pour avoir (une partie) des valeurs des coordonnées
6) Utiliser les trucs évident, non relativistes, pour compléter ce qui peut l'être (par exemple une balle est tirée à 10m/s depuis le point/événement x1 = 0, en t1 = 0 dans le sens des x et atteint la cible 10 secondes plus tard : événement 2 : x2 = 100, t2 = 10)
7) Utiliser les transformations de Lorentz pour relier les référentiels (les coordonnées des événements) et compléter (si le problème est bien posé, on peut calculer tout ce qui reste)
(la dilatation du temps et la contraction sont à éviter : il y a des conditions d'application et les équations ne sont pas inversibles, elles sont réciproques, ce qui complique un peu les choses)
8) Utiliser les valeurs obtenues pour faire les déductions du problème posé

Cela peut sembler fastidieux mais.... c'est rigoureux, c'est assez simple à faire, ça évite (avec un peu d'attention quand même) les erreurs, et avec un peu d'habitude ça va vraiment très vite de faire ça.

Et on peut même, dans les cas simples, faire un simple raisonnement géométrique sur une figure sans faire appel ni aux référentiels, ni aux coordonnées. C'est par là qu'il faudrait commencer d'ailleurs pour bien saisir que les référentiels ne sont pas des objets physiques mais des outils construits de toutes pièces pour assister des raisonnements et des calculs qui peuvent en principe être menés sans eux. Le concept de référentiel est généralement tellement mal compris par l'apprenti relativiste qu'idéalement son usage devrait lui être interdit tant qu'il ne maitrise pas les raisonnements géométriques sur les cas simples.

m@ch3

[non bwana]

Bonjour,

...il est impossible, aussi bien du point de vue de A que de celui de B de savoir qui se déplace vers l'autre de façon absolue.

Ben, si, il est possible de le savoir : aussi bien du point de vue de A que de
celui de B, aucun des deux ne se déplace vers l'autre de façon absolue.

Après on est en mesure de constater les incohérences avec les lois de la physique.

Je n'ai pas compris le sens de cette phrase. Les incohérences entre les lois de la physique et quoi ?
Merci.

[Deedee81]

Salut,

Et on peut même, dans les cas simples, faire un simple raisonnement géométrique sur une figure sans faire appel ni aux référentiels, ni aux coordonnées. C'est par là qu'il faudrait commencer d'ailleurs pour bien saisir que les référentiels ne sont pas des objets physiques mais des outils construits de toutes pièces pour assister des raisonnements et des calculs qui peuvent en principe être menés sans eux. Le concept de référentiel est généralement tellement mal compris par l'apprenti relativiste qu'idéalement son usage devrait lui être interdit tant qu'il ne maitrise pas les raisonnements géométriques sur les cas simples.

C'est un très bon conseil, si le curieux/passionné arrivé à se driller pour commencer avec des cas assez simples (quoi que même le paradoxe du train peut s'aborder ainsi). J'ai souvent constaté qu'ils avaient difficile de ne pas mettre la charrue avant les boeufs, c'est la marque de l'enthousiasme. Combien de fois j'ai vu des passionnés aborder les jumeaux (presque toujours ça !) et face aux difficultés de compréhension, modifier leur expérience de pensée .... en la compliquant. Ceci dit, aborder d'abord les méthodes graphiques (pas très compliquées en RR) peut aussi être un moyen de mettre le frein le temps qu'il faut.

Reste qu'il faut commencer par mon 1 à 3. Il est essentiel de définir complètement et clairement le problème ainsi que les référentiels, c'est souvent là que le bas blesse (le flou artistique à fait plus de dégât que tout autre chose dans ce domaine).

Puis le 4 peut se faire graphiquement, et tu as raison car là c'est certainement plus clair. Et ensuite, hop, méthodes graphiques.
Quelqu'un ici aurait un bon lien pour expliquer comment procéder (c'est pas bien mortel mais je me sens pas trop le courage de détailler ça ici) ?

Celui-là m'a l'air super bien https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01611332/document, à confirmer (en plus il est en français. Il est fort long mais très complet et surtout destiné à l'enseignant, pour celui qui veut apprendre, quelques pages permettent déjà de commencer à voir la lumière ). Mais si quelqu'un a mieux et/ou plus court, c'est le bienvenu.

Ben, si, il est possible de le savoir : aussi bien du point de vue de A que de
celui de B, aucun des deux ne se déplace vers l'autre de façon absolue.

Je crois que tu as mal compris ce que disait curieuxdenature car là tu dis la même chose, tu n'as fait que paraphraser (ceci dit mieux vaut avoir raison à deux que tort tout seul )

Je n'ai pas compris le sens de cette phrase. Les incohérences entre les lois de la physique et quoi ?

Ah, cette phrase m'avait échappé. Et là aussi je tique un peu. Il me semble qu'il veut dire "c'est là qu'on peut comparer aux résultats expérimentaux/observations". Mais je ne suis pas sûr.

[mach3]

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Quelqu'un ici aurait un bon lien pour expliquer comment procéder (c'est pas bien mortel mais je me sens pas trop le courage de détailler ça ici) ?

Celui-là m'a l'air super bien https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01611332/document, à confirmer (en plus il est en français. Il est fort long mais très complet et surtout destiné à l'enseignant, pour celui qui veut apprendre, quelques pages permettent déjà de commencer à voir la lumière ). Mais si quelqu'un a mieux et/ou plus court, c'est le bienvenu.

Cela fait longtemps que je veux rédiger un tuto la-dessus. Je n'ai jamais le temps. Le document cité est intéressant, mais n'est pas adapté. Il utilise des repères avec des axes. Les raisonnements géométriques dont je parle n'ont pas besoin de repère (les directions de genre nul doivent cependant être indiquées, et j'ai une préférence pour horizontale et verticale). Peut-être que je devrais ouvrir un fil pour poser, progressivement, les bases d'un tel raisonnement avec comme objectif la production (éventuellement collaborative) d'un tuto.

m@ch3

[N738139]

Bonjour,

La réponse se trouve du côté de la dislocation de la simultanéité qu'on appelle "inclinaison/rotation du temps", concept trop négligé dans les manuels mais bien présent dans les équations.

Cordialement.

[Deedee81]

Cela fait longtemps que je veux rédiger un tuto la-dessus. Je n'ai jamais le temps. Le document cité est intéressant, mais n'est pas adapté. Il utilise des repères avec des axes. Les raisonnements géométriques dont je parle n'ont pas besoin de repère (les directions de genre nul doivent cependant être indiquées, et j'ai une préférence pour horizontale et verticale). Peut-être que je devrais ouvrir un fil pour poser, progressivement, les bases d'un tel raisonnement avec comme objectif la production (éventuellement collaborative) d'un tuto.

Ah oui, je ne pensais pas aux axes. En mettre est un réflexe chez moi

[curieuxdenature]

Je n'ai pas compris le sens de cette phrase. Les incohérences entre les lois de la physique et quoi ?Merci.

Bonjour

j'aurais dû dire "Après on est en mesure de constater les éventuelles incohérences entre ce qu'on a établi sur les deux papiers et les lois de la physique."
Dit autrement, si on trouve des merdouilles qui ne sont pas en accord avec les bases connues de la physique, bein il y a de fortes chances qu'on a mal raisonné.
Dans ce cas on récapépéte depuis le bédut.

[Deedee81]

Salut,

J'avais donc bien interprété Merci curieuxdenature

[chaverondier]

Si la lumière respectait l'invariance galiléenne, il serait possible de mesurer la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation de la lumière grâce à un interféromètre de Morley-Michelson. Les attentes de cette expérience (initialement dédiée à mesurer une vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses) reposait sur l'hypothèse, erronée, selon laquelle l'équation de propagation des ondes lumineuses aurait respecté l'invariance galiléenne et non l'invariance de Lorentz.

Au moment où l'hypothèse d'une immobilité de la terre par rapport à un supposé ether luminifère est évoqué, pourquoi l'éliminer de facto sans avoir au préalablement refait l'expérience de Morley-Michelson dans un objet qui n'est pas sur terre ou sur son orbite, je trouvais ca dommage d'en expédier l'idée sans prendre le temps d'expliquer comme Morley et Michelson en avait fait pour en éliminer l'hypothèse.

J'avais rédigé, il y a déjà très longtemps (2003) une présentation ppt de la Relativité Restreinte et ses effets :

• dilatation temporelle de Lorentz et jumeaux de Langevin,
  .
• contraction de Lorentz et fil de John Bell,
  .
• interféromètre de Morley-Michelson,
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• ainsi que l'interprétation de l'effet EPR comme une action instantanée à distance au sens de la simultanéité d'un référentiel quantique privilégié (interprétation dite réaliste de la fonction d'onde, interprétation que je privilégiais à l'époque)...

présentés dans le cadre d'une interprétation Lorentzienne.

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Cette interprétation lorentzienne de la Relativité Restreinte (comme proposé par John Bell à une certaine époque, mais je l'ignorais à ce moment là) répondait à une interprétation réaliste de la fonction d'onde. Cette interprétation :

• demande de considérer l'effet EPR comme une action instantanée à distance,
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• au sens de la simultanéité propre à un référentiel quantique privilégié,
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• évitant ainsi l'entrée en conflit avec le principe de causalité,
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• mais demandant, du coup, d'accepter d'interpréter l'invariance de Lorentz (violée à un niveau interprétatif) comme une émergence statistique,
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• au lieu de reporter, au contraire, sur l'écoulement irréversible du temps et sur le principe de causalité, cette descente du piédestal de principe fondamental au statut, "moins noble", d'émergence statistique.

Bien sûr, tant que l'on reste dans le cadre de la Relativité Restreinte, cela ne change strictement rien ni aux équations, ni aux prédictions de la Relativité. Cela revient simplement à présenter les effets relativistes en adoptant le point de vue "subjectif" des observateurs d'un seul et même référentiel inertiel.

Du coup, tous les effets relativistes s'expliquent de façon analogue à ceux observables dans un référentiel tournant (où, en fait, le référentiel inertiel d'immobilité de l'axe du référentiel tournant se comporte comme un référentiel priviligié).

Ces effets apparaissent alors selon la vision subjective d'un observateur inertiel considérant que "son référentiel inertiel" est bien meilleur que celui des autres. Bref un observateur pas très respectueux de la "laïcité" relativiste. Un positionnement pas très difficiles à imaginer . Nous le faisons tout le temps dans de nombreux domaines.

Ce point de vue subjectif donne alors :

• de "vraies" contraction de Lorentz
• de "vraies" dilatation temporelle de Lorentz
• une "vraie" anisotoprie de la viteses de la lumière

Tous les effets relativistes s'expliquent alors facilement en conservant une vision prérelativiste, tout particulièrement le résultat nul de l'expérience de Morley-Michelson. L'observateur inertiel "en mouvement" découvre en effet, avec horreur, qu'il ne peut pas mesurer sa vitesse par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses. La conjugaison des 3 effets relativistes ci-dessus engendre en effet un résultat nul contrairement à ce qui se passerait en Relativité galiléenne.

Dans la relativité galiléenne (réfutée par l'expérience de Morley-Michelson), longueurs et durées sont invariantes par changement de référentiel inertiel (contrairement à la RR où longeurs et durées sont seulement covariantes comme l'exprime l'invariance des durées propres et des longeurs propres). Cela permettrait alors, à un "observateur inertiel galiéen" de mesurer sa vitesse par rapport au milieu de propagation des ondes lumineuses.

L"observateur inertiel relativiste", lui, n'en n'a pas la possibilité, ce qui le rend très triste .