Paradoxe de la durée de traversée de l'univers pour un photon

[MyL38]

Bonjour,

Désolé d'avance pour mon esprit de synthèse qui n'est pas terrible.

J'ai cru comprendre en lisant certains commentaires que tout ce qui pourrait se déplacer à la vitesse de la lumière, verrait son voyage se réaliser instantanément.
Par conséquent, pour un photon qui naît sur Proxima du Centaure et qui se déplace en direction de la terre (située à 4 année lumière), il va donc avoir l'impression de se retrouver instantanément sur le sol terrestre. Mais pourtant, entre la naissance de ce photon et son arrivée sur terre, il s'est bien écoulé 4 ans sur terre, et 4 ans sur Proxima du Centaure...

Donc :
Moment A : Naissance du photon, t0 sur Proxima, et t0 sur Terre
Moment B : Arrivé du photon sur terre, t0+4 sur Proxima, t0+4 sur Terre
Durée pour le photon : 0

Est-ce que je me trompe jusque là ?

Si non, continuons :

Car maintenant, si on se met du point de vue de l'observateur sur terre...
A un instant donné, un observateur regarde en direction de Proxima, et à ce même instant sur la surface de Proxima du Centaure, il naît un photon qui va se déplacer en direction de la terre (bah oui, il existe bien un moment où les 2 évènements se produisent, logique). Ce photon se déplace à la vitesse de la lumière vers l'observateur, par conséquent, l'observateur également se déplace à la vitesse de la lumière vers le photon. Ainsi, pour l'observateur, son voyage vers ce photon est instantané.

Donc :
Moment A : L'observateur regarde Proxima, Le photon naît, t0 sur Proxima, t0 sur terre
Moment B : L'observateur reçoit instantanément par le photon l'information sur l'étoile au moment A, donc toujours t0 sur terre puisque l'info du moment A transmise instantanément, et t0 sur Proxima...
Durée pour l'observateur, et pour le photon : 0

Donc... C'est un paradoxe non ? Si on suit le 2ème raisonnement, cela signifie que finalement, malgré la faible vitesse de la lumière, on verrait tout l'univers instantanément !
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[Henrix]

Le voyage n'est pas instantané, puisqu'il se fait à la vitesse de la lumière, qui n'est pas infinie.

[Avatar10]

Est-ce que je me trompe jusque là ?

Oui, la durée pour le photon n'est pas une notion correcte, on ne peut rattacher un temps-propre à celui-ci, il faudrait pour cela lui définir un référentiel, c'est à dire un outil où il devrait être sans mouvement, ce qui n'est pas correct.

Ce photon se déplace à la vitesse de la lumière vers l'observateur, par conséquent, l'observateur également se déplace à la vitesse de la lumière vers le photon. Ainsi, pour l'observateur, son voyage vers ce photon est instantané.

En réécrivant, le photon se déplace à c en rapport au référentiel de l'observateur terrestre (comme vis à vis de tout les observateurs d'ailleurs); l'observateur également se déplace à la vitesse de la lumière par rapport au référentiel du photon ( et comme on ne peut attacher un référentiel au photon...) ainsi, pour l'observateur son voyage vers ce photon (son référentiel qui n'existe pas) ne peut pas être instantané.

[Avatar10]

on ne peut rattacher un temps-propre à celui-ci, il faudrait pour cela lui définir un référentiel, c'est à dire un outil où il devrait être sans mouvement, ce qui n'est pas correct.

A noter que cette explication avec un référentiel impossible à définir est une vision qui est ancienne, et depuis Minkowski, la non utilisation du temps-propre sur une géodésique nulle n'est plus une contrainte, dans la vision moderne on peut utiliser l'impulsion relativiste, mais cela ne change pas grand chose à la finalité et donc à la compréhension du pourquoi ce n'est pas possible.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

".... en lisant certains commentaires que tout ce qui pourrait se déplacer à la vitesse de la lumière, verrait son voyage se réaliser instantanément...."

Il aurait été BON de joindre ces......" certains commentaires" ?
On reste sur notre faim,.....là !
300 0000*km :seconde c'est pas de l'intsantané !
Le photon en provenance du soleil met tout de meme 8 minutes pour rejoindre la terre.
Reste à savoir ce que tu as LU ?
A+

[pm42]

Le photon en provenance du soleil met tout de meme 8 minutes pour rejoindre la terre.

Il met 8 min dans un référentiel héliocentrique (ou géocentrique, cela ne changera pas grand chose).
La question était "dans le référentiel du photon" et là, Avatar10 a donné la bonne réponse.

[MyL38]

Le voyage n'est pas instantané, puisqu'il se fait à la vitesse de la lumière, qui n'est pas infinie.

".... en lisant certains commentaires que tout ce qui pourrait se déplacer à la vitesse de la lumière, verrait son voyage se réaliser instantanément...."

Il aurait été BON de joindre ces......" certains commentaires" ?
On reste sur notre faim,.....là !
300 0000*km :seconde c'est pas de l'intsantané !
Le photon en provenance du soleil met tout de meme 8 minutes pour rejoindre la terre.
Reste à savoir ce que tu as LU ?
A+

Voici une source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Voyage...esse_constante
Elle dit ceci :

La durée du voyage (telle que ressentie ou mesurée par les passagers) est :
T = x.Racine(1/v^2 - 1/c^2)
On voit que cette durée devient arbitrairement petite si v s'approche suffisamment de c

Et je rajouterai même, que si v=c alors T=0 (ce qui est le cas pour le photon).

Egalement, j'ai trouvé cet article : https://trustmyscience.com/comment-p...oit-l-univers/
Qui dit ceci (en parlant du photon) :

De son point de vue, il voyage de son point de création (ou émission) à son point de destruction (ou d’absorption) instantanément, puisqu’aucune notion de temps n’existe.

Donc, vous voyez bien qu'il y a des sources, je n'invente rien, et ça ne sont pas les seules.

Avatar10, vous dites :
En réécrivant, le photon se déplace à c en rapport au référentiel de l'observateur terrestre (comme vis à vis de tout les observateurs d'ailleurs); l'observateur également se déplace à la vitesse de la lumière par rapport au référentiel du photon ( et comme on ne peut attacher un référentiel au photon...) ainsi, pour l'observateur son voyage vers ce photon (son référentiel qui n'existe pas) ne peut pas être instantané.

Pourquoi cherche-t-on nécessairement à complexifier les choses ? On a quelque chose de basique : un objet A se déplaçant à une vitesse V vers un objet B, par conséquent, l'objet B se déplace à une vitesse V vers l'objet A.

Vous avez raison, alors ne prenons pas un photon, mais un voyageur à 4 années lumière se déplaçant vers nous actuellement, lancé à une vitesse de 99,99% de c :

Pour lui, le trajet lui semblera très court jusqu'à nous (quasi instantané car vitesse proche de c). Mais de son point de vue à lui, il se serait écoulé 4 ans sur terre.
Or pour nous, on se déplace à 99,99% de la lumière en sa direction, donc idem notre trajet vers lui nous semblera très court, et pour nous, c'est lui qui aura vécu 4 ans dans son vaisseau.

Donc c'est bien un paradoxe non ? On voit bien que du point de vue des 2 côtés, le trajet aura semblé très court finalement.

[pm42]

Donc, vous voyez bien qu'il y a des sources, je n'invente rien, et ça ne sont pas les seules.

Personne n'a dit le contraire, juste qu'on ne peut pas se créer un référentiel du photon dans lequel le photon est immobile.

Pourquoi cherche-t-on nécessairement à complexifier les choses ?

Il ne complique rien : il donne l'explication exacte à ta question.

Donc c'est bien un paradoxe non ? On voit bien que du point de vue des 2 côtés, le trajet aura semblé très court finalement.

Ce n'est pas un paradoxe. C'est la relativité : tu changes de référentiel donc les durées changent et c'est bien effectivement symétrique.

Il faut être prudent avant de croire trouver des paradoxes dans des théories établies, testée avec une précision incroyables, validées par des générations de physiciens surtout quand on se contente de vulgarisation et qu'on ne maitrise ni les concepts ni les maths sous-jacentes.

[MyL38]

Ce n'est pas un paradoxe. C'est la relativité : tu changes de référentiel donc les durées changent et c'est bien effectivement symétrique.

Il faut être prudent avant de croire trouver des paradoxes dans des théories établies, testée avec une précision incroyables, validées par des générations de physiciens surtout quand on se contente de vulgarisation et qu'on ne maitrise ni les concepts ni les maths sous-jacentes.

Mais vous ne répondez pas au problème... Au départ, le voyageur et la terre sont espacés de 4 années lumières. Mais à l'arrivée du voyageur, qui a pris +4ans dans la figure ? Sachant que du point de vue des 2 côtés, le trajet a semblé quasi instantané...

[mach3]

Non, ce n'est pas un paradoxe, c'est simplement qu'il faut faire bien attention aux paires d'évènements qu'on considère et leurs significations physiques (en termes d'observation ou mesures concrètes faites avec des vrais instruments).


Donc quels évènement faut-il considérer pour cette situation :
-Un évènement A sur alpha du centaure qui correspond au départ du voyageur
-Un évènement B sur Terre qui correspond à l'arrivée du voyageur
-Un évènement C sur alpha du centaure tel qu'il s'est écoulé une durée T sur alpha du centaure depuis le départ du voyageur en l'évènement A
-Un évènement D sur Terre, tel qu'il s'écoulera une durée T sur Terre avant l'arrivée du voyageur en B


On suppose pour simplifier que la Terre et alpha du centaure sont immobiles l'une par rapport à l'autre et éloignées d'une distance D dans le référentiel où elles sont immobiles. On néglige bien-sûr les effets de la gravitation.


Cela donne un parallélogramme ACBD, dont la diagonale AB est sur la ligne d'univers du voyageur et les côtés DB et AC sont respectivement sur les lignes d'univers de la Terre et d'alpha du centaure.


Si on pose que la vitesse du voyageur par rapport à la Terre (et par rapport à alpha du centaure) est v, alors la durée mesurée par le voyageur entre l'évènement A et l'évènement B est avec (*), ceci indépendamment de la durée T (arbitraire et non définie pour l'instant) entre D et B ou entre A et C.
Le fait de poser que impose que les évènements A et D soient définis comme simultanés par des observateurs résidant sur Terre ou sur alpha du centaure et de même pour les évènements B et C : c'est-à-dire qu'on considère les choses dans le référentiel où la terre et alpha du centaure sont immobiles. ACBD est alors un rectangle.


On peut au lieu de cela considérer que A et D (et B et C respectivement) soient définis comme simultanés par le voyageur et non par les habitants de la Terre ou d'alpha du centaure. Cela donne pour T la valeur . On travaille alors dans le référentiel du voyageur où la distance entre la Terre et alpha du centaure qui se déplace à v n'est que de . ACBD est un parallélogramme dont la diagonale AB est orthogonale aux côtés BC et AD.


Quelques précisions sur le sens physique de "définis comme simultanés" : pour dire que deux évènements sont simultanés, il faut pouvoir dire qu'ils se produisent à la même heure, donc pouvoir avoir au moins en principe des horloges qui, situées où se produisent les évènements, indiquent la même heure quand ces évènements se produisent. Cela semble trivial à première vue, mais c'est en fait quelque chose d'impossible à faire de façon unique.

Comment synchroniser deux horloges distantes ?
On peut essayer de synchroniser localement une 3e horloge sur la première puis l'emmener auprès de la 2e pour la synchroniser sur elle. Ca ne marchera pas, ou plutôt le résultat dépendra de comment la 3e horloge a effectué le trajet.
On peut essayer de synchroniser par échange de signaux. Ca ne marchera pas, ou plutôt le résultat dépendra de la vitesse du signal utilisé, et si le signal est la lumière, le résultat dépendra du choix de considérer que la vitesse de la lumière est la même à l'aller et au retour ou pas (sachant que la vitesse sur l'aller-retour, elle, est bien fixée à 299792458 m/s), car hélas, il est impossible de mesurer la vitesse de la lumière sur un aller simple, on ne peut le faire que sur un aller-retour (mesurer sur un aller simple implique qu'on a synchronisé deux horloges distantes au préalable, alors que c'est justement pour synchroniser de tel horloges qu'on aurait besoin de cette vitesse sur un aller simple).
La convention usuelle est la synchronisation dite de Einstein-Poincaré :
-on mesure la distance radar D entre les deux horloges par aller-retour d'un signal lumineux, la durée de l'aller-retour étant définie comme 2D/c
-la première horloge envoie un signal de synchronisation à la seconde et attend la durée D/c pour s'appliquer à elle-même cette synchronisation (par exemple elle envoie à la seconde horloge l'ordre de se mettre à 0, et après une durée D/c elle se met à son tour à 0).
Bien noter que les deux horloges doivent être immobiles l'une par rapport à l'autre et le rester, sinon cela ne fonctionne pas...

D'une manière générale, un observateur attribuera une date aux évènements qu'il observe en fonction de l'heure à laquelle il les observe et de la distance à laquelle ils se produisent, il obtiendra ainsi la date t-d/c pour un évènement situé à une distance d qu'il observe quand sa montre indique t. La distance entre un observateur et un évènement possède alors une définition bien précise : si il existe un objet immobile par rapport à l'observateur tel que l'évènement considéré se produit là où se trouve cet objet, alors la durée d'aller-retour de la lumière entre l'observateur et l'objet est 2d/c pour l'observateur.

* : on travaille dans un triangle rectangle d'hypoténuse AB qui représente la durée du voyage, avec un angle hyperbolique (avec ) entre cette hypoténuse et l'un des côtés qui appartient à la ligne d'univers d'alpha du centaure, et le coté opposé à cet angle qui représente la distance D. La trigonométrie hyperbolique nous donne

m@ch3

[Daube]

Bonjour,

sans être un spécialiste. Il s'agit du paradoxe apparent le plus commun pour la relativité. Considérons acquis le fait que le temps s'écoule plus lentement pour un objet en mouvement par rapport à un objet fixe dans un référentiel inertiel.
Si un voyageur B quitte la terre et voyage très vite, par rapport à une personne A restée sur terre, du point de vue de A le temps s'écoulera moins vite pour B. Mais l'inverse est également vrai, du point de vue de B, le temps de A s'écoulera moins vite.
Tout est réciproque, jusqu'au moment ou B s'arrête, c'est à dire qu'il revient fixe par rapport à A. Contrairement à A qui est resté toujours dans le même référentiel inertiel, B a changé de référentiel au moment où il s'est arrêté. Du point de vue de B, le temps de A va avancer beaucoup plus vite au moment ou B s'arrête. (Instantanément si jamais on considère que B s'arrête instantanément.)
Quand ils sont à nouveau dans le même référentiel, B voit alors que A a plus vieilli.

L'inverse aurait été vrai également. C'est à dire, si B ne s'arrêtait pas mais que A se mettait à voyager aussi vite que B. A ce moment là, dans le référentiel des 2 voyageurs, B aurait plus vieilli que A.

[Daube]

Bonjour, sans être un expert dans la matière, il s'agit là du paradoxe apparent le plus courant en relativité.

Considérons acquis le fait que le temps s'écoule plus lentement pour un objet en mouvement par rapport à un objet fixe dans un référentiel inertiel.

Si l'on prend un voyageur B qui quitte la terre et voyage très vite. Une personne A restée sur terre verra le temps de B s'écouler moins vite. Mais pour B, la réciproque est vraie aussi, il verra le temps de A s'écouler moins vite. La rupture de la réciprocité se fait au moment où B s'arrête car il change de référentiel inertiel et retourne dans le référentiel de A qui lui ne change jamais de référentiel.
Au moment ou B s'arrête, il verra le temps de A avancer très vite (instantanément si on considère que B s'arrête instantanément). Et B verra alors A plus vieux que lui alors que juste avant l'arrêt, il voyait A plus jeune.

L'inverse serait également vraie. C'est à dire que si B ne s'arrêtait pas et que A se mettait à voyager aussi vite que B. Alors dans le référentiel des 2 voyageurs, B serait plus vieux que A.

[Amanuensis]

@Daube

Bonjour,

Avez-vous compris l'explication donnée par Mach3 ?

[pm42]

Avez-vous compris l'explication donnée par Mach3 ?

Ou la question tout simplement qui parlait de photon ce qui est différent d'un "voyageur A" ?

Pour le reste, expliquer de façon peu claire et imprécise pour la nième fois le paradoxe des jumeaux n'apporte pas grand chose.

[Amanuensis]

Il y a bien deux problèmes différents, dont l'un étant de prendre un "photon".

Mais le primo-posteur a bien rectifié :

Pourquoi cherche-t-on nécessairement à complexifier les choses ? On a quelque chose de basique : un objet A se déplaçant à une vitesse V vers un objet B, par conséquent, l'objet B se déplace à une vitesse V vers l'objet A.

Vous avez raison, alors ne prenons pas un photon, mais un voyageur à 4 années lumière se déplaçant vers nous actuellement, lancé à une vitesse de 99,99% de c :

Ce qui a été pris en compte par (presque) toutes les interventions qui ont suivi.

[ThM55]

Oui, on peut considérer le cas d'un objet extrêmement rapide sans atteindre c.
Je suis d'accord avec l'explication de Mach3 mais on peut rendre cela plus transparent par un exemple concret.

Voici une situation possible: on a 3 étoiles, notre soleil situé entre deux autres A et B sur une ligne droite, chacune à plusieurs années lumières. Il y a aussi 3 civilisations, dont la nôtre, vivant sur leurs planètes près de chaque étoile, A, T (terre) et B. Supposons qu'on a préalablement, en communiquant par signaux radio ou lumineux, synchronisé deux horloges, une sur la terre et une sur B par le procédé classique décrit par Poincaré et Einstein. On les suppose inertiaux, relativement immobiles et on néglige la gravité.

La civilisation A envoie vers la civilisation B une sonde à 99,99... % de c (nombre de décimales fini, au choix). Cette sonde transporte une horloge qui n'est pas nécessairement synchronisée. Mais quand elle passe à proximité très proche de la terre, nous en profitons pour échanger rapidement des informations avec elle et elle s'aligne avec notre horloge (qui je le rappelle a été préalablement synchronisée avec celle de B). Elle est à vitesse constante entre A et B, il n'y a donc aucun effet d'accélération (c'est la seule raison pour laquelle j'ai introduit un troisième acteur A, celui qui envoie la sonde, cela élimine une complication inutile). Quand la sonde arrive tout près de B, elle échange de l'info avec l'horloge de B et on constate qu'elle est très en retard sur elle: elle n'a mesuré que quelques minutes alors que B a mesuré 4 ans, par exemple.

Le paradoxe décrit par MyL38 est que la symétrie voudrait que la même conclusion s'applique à l'horloge de B par rapport à celle de la sonde, puisque la vitesse de B par rapport à la sonde est presque c et qu'il n'y a aucun effet attribuable à une accélération, qui est nulle entre les deux événements. En effet, c'est troublant et je trouve qu'il est légitime de se poser la question.

L'erreur est que la situation n'est pas réellement symétrique. Considérons l'événement de croisement de la sonde et de la terre T pendant lequel la synchronisation avec l'horloge de la sonde se produit. Supposons que l'horloge de T, et donc celle de la sonde, indique l'instant 0 pour cet événement. Il y a sur B un événement qu'on a facilement tendance à oublier: celui qui consiste en la lecture de l'instant 0 sur l'horloge de B. Cet événement est jugé simultané par T et B à celui de ce croisement. Mais pour un observateur qui serait dans la sonde, ces deux événements distants ne sont pas simultanés. Pour cet observateur, l'événement sur B est largement antérieur à celui du croisement avec la terre, en fait pour lui il se produit environ 4 ans avant, à quelques minutes près. Cela peut sembler très étrange mais si on comprend cela, il n'y a plus aucun paradoxe car on comprend aussi pourquoi les deux situations ne sont pas symétriques et pourquoi l'argument de cette symétrie est incorrect.

C'est pour l'essentiel la même explication que celle de Mach3 mais je pense qu'il est utile d'attirer l'attention sur la simultanéité des événement de lecture du temps, puisque c'est cela qui sert de référence à la mesure des durées.

[mach3]

J'ajouterais que des expressions comme :

-"le temps s'écoule plus lentement"
-"il verra le temps de A avancer très vite"
-"B a changé de référentiel au moment où il s'est arrêté"
-"Quand ils sont à nouveau dans le même référentiel"

sont juste confusantes et souvent à l'origine des mécompréhensions que l'on voit tout le temps dans les fils innombrables et interminables sur les "paradoxes" de la relativité, ici et ailleurs. A noter que j'ai commis moi-même des formulations aussi maladroites quand j'étais "petit".

Bref, il ne semble pas très utile de déterrer ce fil pour y faire une réponse qui n'apparait pas d'un niveau suffisant (fait admis par son auteur, indiquant ne pas être un spécialiste ou un expert en la matière).

m@ch3

[ThM55]

Le malheur de l'enseignement (et de la vulgarisation) de la relativité restreinte c'est qu'on doit forcément partir de notions connues donc avec des concepts qui relèvent de la géométrie newtonienne avec un espace et un temps absolus, pour finalement faire admettre que cela ne fonctionne pas. Une fois qu'on a franchi l'étape de voir les choses dans l'espace de Minkowski, avec une géométrie faisant intervenir les rotations hyperboliques, tous ces soucis et ces terminologies confuses s'évanouissent et on peut alors réellement travailler dans ce cadre, faire de la dynamique des particules, de l'électromagnétisme etc, et les "paradoxes" finissent par perdre tout intérêt.

C'est dommage que ce "paradoxe" tellement récurrent n'apparaisse pas dans la rubrique FAQ en haut du forum. On y mentionne seulement qu'on ne peut pas être immobile par rapport à un photon.

On a un peu le même problème par la suite avec la relativité générale, dans laquelle la relativité restreinte et sa notion de repère inertiel ne sont plus valables que localement (infinitésimal en toute rigueur) et bien sûr en mécanique quantique où ce que nous pensons exister réellement présente des exclusions mutuelles, ce qui est aussi à la source de nombreux "paradoxes".

[mach3]

C'est dommage que ce "paradoxe" tellement récurrent n'apparaisse pas dans la rubrique FAQ en haut du forum. On y mentionne seulement qu'on ne peut pas être immobile par rapport à un photon.

J'ai plusieurs fois essayé de rédiger quelque chose pour ça, mais n'ai jamais pris le temps nécessaire pour aboutir. Si il y a un volontaire, il est bienvenu.

m@ch3

[Amanuensis]

Je pense aussi que, comme pour les vaccins, sont utiles des rappels récurrents de la réponse faisant consensus au "scénario de Langevin".

J'avais préparé un petit texte tôt ce matin, mais ne couvrant pas le problème particulier du "photon" (problème qui, selon moi, ne doit être abordé qu'après que les principes de base sur le temps sont compris).

Ce petit texte est ce que j'expose dans des discussions en dehors de FS. Comme on va le voir, c'est une sorte de préalable à toute exposition de calculs et formules. Je ne prétends pas que cela réponde parfaitement à ce que pourrait être une FAQ, car mon parti pris dans ce domaine est particulier.

Voilà ce que je propose (qui ne contredit en rien la réponse de Mach3).

===

Soit deux chronomètres identiques côte à côte. Ils se séparent et s'éloignent l'un de l'autre, puis se réunissent à nouveau. Chacun a fait une mesure de durée entre la séparation et la ré-union.

Deux possibilités, exclusives l'une de l'autre :

1) Les deux mesures sont identiques dans tous les cas de déplacement ;

2) Les deux mesures peuvent être différentes.

Le constat expérimental est que l'affirmation 1) est réfutée, et l'affirmation 2) corroborée.

C'est tout.

Il n'y a aucun argument a priori connu pour défendre 1), et l'observation réfute 1). Si paradoxe il y a, c'est pourquoi refuser 2) dans ces conditions?

===

Une fois admis 2), se posent différentes questions, auxquelles la science physique va chercher à répondre, en particulier pour pour satisfaire des besoins venant de dispositifs concrets, tels que la précision des mesures de durée est critique :

a) De quoi dépend la différence de mesure? Réponse, des mouvements des chronomètres;

b) Peut-on prédire cette différence à partir de la description des mouvements ? Réponse, oui, un ensemble de règles a été élaboré pour un tel calcul.

Un exemple de calcul est donné dans le message de Mach3, pour la situation quelque peu extrême décrite dans le message #1 (et rectifiée ensuite).

===

Une preuve de cela est donnée à chaque fois que quelqu'un constate que les coordonnées calculées en utilisant les logiciels et des mesures portant sur les satellites GPS sont cohérentes avec ce que la personne observe autour d'elle et des cartes établies depuis des siècles.

D'accord, il n'est pas donné à tout le monde d'analyser les logiciels GPS, et ainsi de vérifier que tout calcul correct de coordonnées implique que les horloges au sol et celles dans les satellites réfutent bien 1), mais on peut faire confiance dans le consensus des spécialistes l'affirmant, autant qu'on fait confiance dans ce qu'indique un récepteur GPS.

[mach3]

Soit deux chronomètres identiques côte à côte. Ils se séparent et s'éloignent l'un de l'autre, puis se réunissent à nouveau. Chacun a fait une mesure de durée entre la séparation et la ré-union.

Deux possibilités, exclusives l'une de l'autre :

1) Les deux mesures sont identiques dans tous les cas de déplacement ;

2) Les deux mesures peuvent être différentes.

Le constat expérimental est que l'affirmation 1) est réfutée, et l'affirmation 2) corroborée.

C'est tout.

J'adhère totalement. C'est même grosso-modo ce que j'ai expliqué à mes enfants (quand ils étaient au primaire) pour leur parler de la relativité.

m@ch3

[Daube]

Bonjour,

Ma réponse n'avait pas pour but de contredire la plupart des réponses mais de donner une version plus simple de l'explication sans entrer dans les détails et les calculs.
Sinon le mieux reste toujours de suivre un cours complet
Désolé pour le double message, je pensais que le premier avait été effacé.

[oxycryo]

Bonjour, [etc...]


J'ai cru comprendre en lisant certains commentaires que tout ce qui pourrait se déplacer à la vitesse de la lumière, verrait son voyage se réaliser instantanément.
Par conséquent, pour un photon qui naît sur Proxima du Centaure et qui se déplace en direction de la terre (située à 4 année lumière), il va donc avoir l'impression de se retrouver instantanément sur le sol terrestre. Mais pourtant, entre la naissance de ce photon et son arrivée sur terre, il s'est bien écoulé 4 ans sur terre, et 4 ans sur Proxima du Centaure...

oui, c'est bien typiquement ce que l'on nomme un paradoxe, c'est logique, mais c'est contradictoire.

il n'y a pas de temporalité propre pour un photon. il est émit-reçut (il ne vieillit pas)

par contre pour un observateur (toujours externe) le trajet du photon ne peux se faire qu'a « la vitesse de la lumière » ou "c" (env. 300 000km/s)

donc ce qui se passe pour le photon ne peut-être étendue à tout observateur et l'instantanéité de l'émission-réception du photon ne vaux que pour lui et que pour lui

[Amanuensis]

oui, c'est bien typiquement ce que l'on nomme un paradoxe, c'est logique, mais c'est contradictoire.

Le paradoxe est de voir dans le texte cité une "logique", et même d'y voir une "contradiction" !

Le texte cité entre dans la catégorie "même pas faux". (J'entends par là exprimé d'une manière si mal définie qu'on ne peut même pas lui en attribuer une signification qui permettrait d'en juger la valeur.)

il n'y a pas de temporalité propre pour un photon. il est émit-reçut (il ne vieillit pas)

par contre pour un observateur (toujours externe) le trajet du photon ne peux se faire qu'a « la vitesse de la lumière » ou "c" (env. 300 000km/s)

donc ce qui se passe pour le photon ne peut-être étendue à tout observateur et l'instantanéité de l'émission-réception du photon ne vaux que pour lui et que pour lui

L'erreur de fond est l'idée que le mot "observateur" pourrait s'appliquer à un "photon" (ou qu'un "observateur" pourrait être "à cheval sur un photon"). Or un observateur est quelqu'un ou quelque chose qui observe et qui agit en fonction de ce qui est observé, par exemple qui communique ce qui a été observé. Or un "photon" ne répond pas à cela, de manière factuelle.

(Dans le contexte, la définition de observer que je retiendrais parmi celles données par le TLFi est "Examiner (un objet de connaissance scientifique) pour (en) tirer des conclusions scientifiques.")

Le malheur est qu'il y est un "objet" (vu comme tel) qui se déplace à la vitesse limite. Or un "photon" n'est pas un objet (c'est au mieux un concept quantique, d'où les guillemets que je mets dès qu'on parle de "photon" autrement que comme un concept quantique).

Il faut prendre le modèle dans sa totalité, et non juste en prendre une partie et en contredire une autre. Le modèle qui parle d'une vitesse limite, ainsi que de la relation entre vitesse et temporalité, implique aussi que tout observateur sera vu par un autre observateur comme ce déplaçant à une vitesse strictement inférieure à la vitesse limite. Cela n'a jamais été réfuté, si on se confine à la définition d'observateur indiquée ci-dessus. Parler d'un observateur vu comme se déplaçant à la vitesse limite est une extrapolation non acceptée par le modèle.

A contrario les textes cités étendent la notion d'observateur à un "photon" tout en cherchant à appliquer des règles venant de la RR, qui interdit cette extension. Cette pratique clairement incohérente amène, sans surprise, du n'importe quoi.

===

PS: Je suis dubitatif qu'on arrive un jour à tordre le cou à la pratique consistant à extrapoler ainsi la notion d'observateur. Il y a là une sorte de "puits mental" dans lequel il semble "normal" de tomber, y compris en invoquant la "logique".

[ThM55]

(...)
PS: Je suis dubitatif qu'on arrive un jour à tordre le cou à la pratique consistant à extrapoler ainsi la notion d'observateur. Il y a là une sorte de "puits mental" dans lequel il semble "normal" de tomber, y compris en invoquant la "logique".

Effectivement, on voit souvent ces réflexions qui trouvent étrange que "pour le photon la durée de la propagation est nulle", ou des phraséologies similaires. Elles procèdent d'une extrapolation indue, je suis tout à fait d'accord. C'est peut-être juste cela qu'il faudrait ajouter aux FAQ. Je pense toutefois que le primo-posteur l'a admis puisqu'il a rectifié en parlant d'un observateur à 99,99% de c.

[Amanuensis]

Je pense toutefois que le primo-posteur l'a admis puisqu'il a rectifié en parlant d'un observateur à 99,99% de c.

Tout à fait.

Mais ce n'a pas été pris en compte par d'autres, alors que cela a déjà été mis en avant...

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(Prendre une vitesse relative strictement inférieure à la vitesse limite permet de continuer à appliquer les règles de la RR, dont la transformée de Lorentz (qui devient dégénérée si on prend c comme vitesse). En particulier, cela permet de "voir" (pour ceux qui préfèrent les formules!) que les mesures de distance --en fait la notion même d'espace--sont aussi affectées, ce qui est souvent la clé pour comprendre ce qui est observé. Si on extrapole on voit alors immédiatement qu'il y a d'autres incohérences que la temporalité, dues à la dégénérescence.)

[oxycryo]

Le paradoxe est de voir dans le texte cité une "logique", et même d'y voir une "contradiction" !

non, sauf pour un scientifique et un physicien, ce qui est présenté relève d'un paradoxe logique... et c'est toujousr ainsi que la RG a été présenté, sous la forme de l'ensemble de ces petites particularité, qui sont celle de la comparaison de la forme usuelle uniciste, universaliste et newtonienne et le point de vue relativiste qui est celui d'une démocratie de point de vue..

le paradoxe est que tu ais oublié, l'état dans lequel se trouvait ce forum vers 2005, où ces questions, les paradoxes de la RG était le jeu préféré de tout les foreumeurs qui y navigait... bref, tu oublie amanuensis, que la plupard des gens qui s'y interresse aujourd'hui, se retrouve dans ces états, celui d'être interloqué par cette démocratie de point de vue...

qui effectivement n'a rien d'un paradoxe, sauf si l'on tente de comparer deux point vues n'ayant pas le même repère (inertiel/galliléen (je lutte toujours sur ces deux concepts un peu trop fin pour moi)

bref tous le monde n'a pas ton niveau... donc relativise un peu... met toi à la place de ton auditeur qui demande seulement qu'on lui donne les clefs de "base" de ces système de pensée et d'appréhension des mouvements relatif dans l'univers

[Amanuensis]

Je n'y vois pas un paradoxe "logique".

Un "paradoxe", oui, au sens où on postulerait un état "naturel" de la pensée humaine, une intuition inévitable du temps et de l'espace newtoniens, inhérente à notre organisme, et qui serait la "doxa" à laquelle s'opposerait la RG.

Quoi qu'il en soit, ce n'est pas de cette généralité dont il est question, mais de la faute, bien de nature logique elle, consistant à prendre une théorie qui n'est pas l'approche newtonienne, mais n'en prendre qu'une partie et la combiner avec ce que réfute cette même théorie, cf des messages précédents.

Je peux comprendre qu'il est difficile "d'avaler" la RG, je suis passé par ce stade, évidemment. Mais ce n'est pas l'origine de la faute logique.

Bref, soit on part de l'idée intuitive qu'il "existe" des observateurs à toute vitesse relative, et on reste en newtonien, et donc sans aucun effet de la vitesse sur la temporalité ; soit on évoque de tels effets, et on s'abstient de parler de "point de vue du photon".

Même sans grande maîtrise des théories en question, il ne semble pas difficile d'accepter cette règle de pure logique, qui n'a en elle-même aucun caractère paradoxal.

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Pas sûr de bien comprendre l'allusion à 2005, l'année quand, me semble-t-il, j'ai commencé à participer activement au forum sous un autre pseudo, ce qui n'est pas de connaissance publique, surtout pour quelqu'un inscrit bien après 2010. J'aurais mieux compris 2003, année de création du forum.

[Amanuensis]

HS

comparer deux point vues n'ayant pas le même repère (inertiel/galliléen (je lutte toujours sur ces deux concepts un peu trop fin pour moi)

Pour moi les deux adjectifs sont synonymes en newtonien. Et en RG on ferait mieux de ne pas les utiliser.

[ThM55]

Je trouve toujours très difficile de donner ces "clés de base" sans les exprimer de manière mathématique.

Quand j'étais très jeune, 14 à 17 ans, je lisais tout ce que je trouvais à la bibliothèque municipale sur l'électronique et la radio ("c'est très simple" si mes souvenirs sont bons), l'astronomie et la physique, des livres de Gamow, Einstein-Infeld (https://editions.flammarion.com/l-ev.../9782081373105), Camille Flammarion, Pierre Rousseau (https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre...vulgarisateur)), bref, des vulgarisations de l'époque ou d'une ou deux générations avant. C'était la seule source d'information à ma portée, les cours que mon père avait conservés étaient d'un niveau trop élevé pour moi.

J'étais aussi dans une grande confusion concernant la physique, je ne comprenais pas grand chose à ces lectures et ce n'est qu'à l'université que je me suis rendu compte que je ne "comprenais" que ce qui se formulait mathématiquement. Vers mes 18 ou 19 ans, je suis passé via les mathématiques par une sorte de révélation de nature cartésienne en ce qui concerne la physique. Il est vrai qu'au lycée on faisait peu de sciences (1 h de physique, 1 de chimie, 1 de bio) et énormément de maths (9 à 10h par semaine) et j'étais totalement à l'aise dans les structures mathématiques utilisées en physique.

Je ne sais pas si c'est à recommander. Certains de mes condisciples par la suite ne juraient que par une sorte de "sens physique", que je n'ai jamais réussi à comprendre. Je me demande donc si je ne ferais pas mieux d'éviter de contribuer à ce forum.