Physique théorique : « le problème des temps manquants ».

[Les Terres Bleues]

Bonjour,

Jusqu’ici personne ne paraît se soucier du pourquoi on a un temps sur l’axe des abscisses mais rien sur celui des ordonnées ou de la cote, alors que la simple description de l’explosion d’une supernova, par exemple, projetant des gaz dans les trois directions et à des vitesses différentes nécessiterait trois variables de temps. On doit donc en déduire que la représentation du monde par un espace-temps à quatre dimensions est incomplète. Et cette remarque est valable pour la relativité générale comme pour la mécanique quantique ou la physique classique.

[Black Jack 2]

Bonjour,

1. Le temps n'est pas le "mouvement"
L'erreur principale est de croire qu'un objet qui bouge dans trois directions nécessite trois temps.

Pour décrire la supernova, on a besoin de savoir où se trouve chaque particule de gaz à un instant "T" donné.
Que le gaz aille à gauche, à droite ou en haut, cela se passe simultanément. On utilise donc une seule horloge pour synchroniser l'ensemble de l'événement.

2. Coordonnées vs Vecteurs vitesse

Si une particule part dans une direction, elle a une vitesse Vx, Vy, et Vz.
Ce sont trois composantes de mouvement, mais elles évoluent toutes selon la même variable : le temps

Dire qu'il faut trois temps pour trois directions, c'est comme dire qu'il faudrait trois chronomètres différents pour un seul coureur sous prétexte qu'il court en diagonale sur un terrain de foot.

3. confusion sur les axes

En Relativité, on peut effectivement lier le temps à l'espace (le temps s'écoule plus lentement si on va vite), mais cela reste une seule dimension temporelle qui se "tord" par rapport aux autres, pas trois temps distincts.

Ta confusion vient du fait que tu considères le mouvement de la matière comme une dimension du temps.
Les trois vitesses de l'explosion sont des effets qui se déroulent dans l'espace, mais elles se produisent toutes au sein du même "flux" temporel.
On n'a besoin que d'une seule dimension de temps pour situer "quand" l'explosion a lieu ; les trois autres dimensions (X, Y, Z) suffisent amplement à dire "où" les gaz se projettent.

Il est vrai que certaines théories, comme la théorie des cordes, proposent des dimensions supplémentaires, mais c'est pour résoudre d'autres problèmes, comme l'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique, et non pas pour gérer des explosions de supernova.

Ta confusion vient du fait que tu confonds la trajectoire (où ça va) avec la chronologie (quand ça se passe).
Dans une supernova, les gaz partent dans toutes les directions, mais ils le font en même temps. Si tu avais trois temps différents, tu ne pourrais pas définir l'instant de l'explosion. Les trois vitesses que tu observes ne sont pas "trois temps", mais la mesure de la distance parcourue dans l'espace pendant que une seule et même horloge tourne pour tout l'univers.

[Les Terres Bleues]

L’exemple de la supernova est très parlant : trois directions d’expansion, trois VITESSES DIFFÉRENTES (!), mais un seul paramètre temporel pour les décrire. Dans un espace-temps plus riche, il serait naturel d’avoir plusieurs paramètres d’évolution, chacun associé à une direction particulière. La physique standard les « écrase » en un seul temps parce qu’elle impose une métrique lorentzienne unique, mais rien n’oblige la nature à se conformer à cette simplification.

[gts2]

Bonjour,

Pourriez-vous préciser : il y a une infinité de direction d'expansion de la supernova, donc si tx est le temps selon l'abscisse (x), ty selon l'ordonnée (y), comment décrit-t-on le jet qui part à 45° de x et y ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Rebonjour,

Le temps est un paramètre d'évolution, pas une direction de mouvement.

Dans une explosion de supernova, les gaz partent selon trois directions (X,Y,Z).
Si les vitesses sont différentes, cela signifie, par exemple, simplement qu'à un instant donné, la particule A a parcouru 100 km sur l'axe x, tandis que la particule B n'a parcouru que 50 km sur l'axe y.

On n'a pas besoin de "plusieurs temps" pour décrire cela, mais de plusieurs équations de mouvement dépendant d'une seule variable : le temps.

2. La confusion avec la Relativité Restreinte
Faire un raccourci : "vitesse différente = temps différent" n'est pas correct.
En relativité, c'est vrai que le temps s'écoule différemment pour l'objet qui bouge (c'est le temps propre, Tau).
Mais l'espace-temps est le cadre qui permet de lier ces mesures.

Chaque morceau de gaz de la supernova possède son propre "chronomètre" interne.
Cependant, pour décrire l'explosion dans son ensemble, on utilise un seul référentiel avec une coordonnée de temps unique (t) qui permet de synchroniser l'observation de tous les points de l'espace.


Comment décrire les positions de la particules A par rapport à la particule B avec des vitesses différentes pour les 2 particules ... en tenant compte des effets relativistes ?

Pour décrire la position de la particule A vue par la particule B, on ne peut pas simplement soustraire leurs positions comme en physique classique. Il faut
utiliser les transformations de Lorentz.

Voici les étapes clés pour y parvenir :
1. Choisir le bon référentiel
On se place dans le référentiel de la particule B (on considère que B est immobile à l'origine xB = 0, yB = 0, zB = 0).

2. Synchroniser le temps (La "Relativité de la simultanéité")
C'est le point crucial qui répond à l'objection.
Si A et B ont des vitesses différentes, le temps ne s'écoule pas de la même manière pour elles :

Le temps mesuré par B (tB) n'est pas le même que celui de (tA).

Pour connaître la position de A, la particule B doit "regarder" où se trouve A à un instant tB précis de son propre chronomètre.

3. Utiliser les transformations de Lorentz

Si la particule A se déplace à une vitesse v par rapport à B le long de l'axe x, la position x' de A vue par B est donnée par x' = gamma(x-vt)

[Les Terres Bleues]

@Black Jack 2
Pour la relativité, il existe un seul paramètre temporel par ligne d’univers et toutes les évolutions physiques sont paramétrées par ce temps propre. Les phénomènes multidirectionnels (supernova, turbulence, expansion anisotrope) sont décrits par un seul temps, mais c’est bien là que se trouve le « problème ».

[pm42]

mais c’est bien là que se trouve le « problème ».

Affirmer gratuitement qu'il y a un problème que vous seriez le seul à voir n'est pas le preuve de son existence, juste du fait que vous ne comprenez pas le sujet et que vous faites une "théorie perso" à part que ce n'est pas une théorie, juste 1 phrase répétée encore et encore.

[coussin]

Ce n'est pas nouveau. Ça a même fait un peu l'actualité récemment...
https://youtu.be/LWzK6nITCK0?is=xX7ZpN4Qa4iqOZ7K

Google me donne aussi ce papier, accessible librement : https://hal.science/hal-03250224/

[Les Terres Bleues]

Ce n'est pas nouveau. Ça a même fait un peu l'actualité récemment...
https://youtu.be/LWzK6nITCK0?is=xX7ZpN4Qa4iqOZ7K

Google me donne aussi ce papier, accessible librement : https://hal.science/hal-03250224/

Merci pour ces liens.
Trois dimensions spatiales et trois dimensions temporelles, ça ne fait pas six dimensions mais neuf.

[Sethy]

jusqu'à preuve du contraire, je suis persuadé que la physique actuelle explique très bien l'explosion d'une super-nova. Les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement.

Donc, quel phénomène observé ne peut pas être décrit avec la situation actuelle de la physique. Je ne parle pas de votre théorie.

Je vous demande juste de décrire une observation (j'insiste) qui n'est pas expliquée par la physique actuelle.

[ThM55]

En effet, on n'a pas besoin de temps multiples pour modéliser les supernovae.

Mais en son temps (), début des années 1930, Dirac avait proposé pour la mécanique quantique relativiste un formalisme à temps multiples. L'idée c'est qu'au lieu de considérer une fonction d'onde pour N particules avec un seul temps, , on devrait envisager une fonction d'onde avec un temps particulier pour chaque particule: . Pour que soit mathématiquement compatible avec la mécanique quantique, cela impose des contraintes différentielles d'intégrabilité qui limitent les possibilités. C'est extrêmement complexe et il me semble, d'après ce que j'ai entendu dire, qu'on accepte en général que c'est équivalent à la théorie quantique des champs, qui est plus maniable. C'est du moins d'après mon expérience, ce qu'on répète dans les cours et séminaires où le sujet est évoqué. L'approche de Tomonaga en théorie quantique des champs s'en rapproche un peu: il traite le temps comme une variable locale sur un sous-espace ( réédité dans la compilation par Julian Schwinger: https://www.amazon.fr/Selected-Paper...dib_tag=AUTHOR)

On trouve toutefois encore de nos jours, régulièrement, des références qui étudient cette approche. Par exemple: https://arxiv.org/pdf/1702.05282 .

Ou encore: https://arxiv.org/pdf/1903.10362 .

Mais dans tous les cas tout cela se fait dans l'espace-temps de Minkowski à 4 dimensions, dont une "dimension de temps". C'est justement cette contrainte qui rend cette approche plus difficile.

[Les Terres Bleues]

jusqu'à preuve du contraire, je suis persuadé que la physique actuelle explique très bien l'explosion d'une super-nova. Les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement.

Donc, quel phénomène observé ne peut pas être décrit avec la situation actuelle de la physique. Je ne parle pas de votre théorie.

Je vous demande juste de décrire une observation (j'insiste) qui n'est pas expliquée par la physique actuelle.

« C’est la théorie qui décide de ce qui peut être observé. » (Albert Einstein)
On est donc forcément cohérent lorsqu’on écrit comme vous que "les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement."
Mais à mon avis cela entraîne un certain conformisme de la pensée.
Pour ma part, je ne conteste absolument pas les résultats actuels de la physique, mais comme beaucoup, je m’interroge sur le fait que nous disposions de deux conceptions du temps incompatibles entre elles.

[Les Terres Bleues]

@gts2
Merci de votre intervention qui permet de faire avancer la réflexion au sujet de cette question.
Malheureusement, je ne peux pas vous répondre parce que les théories personnelles ne sont pas autorisées sur le forum.
J’ajouterai simplement qu'avec trois variables spatiales (ou temporelles) la description dont vous parlez devient parfaitement possible.

[albanxiii]

Jusqu’ici personne ne paraît se soucier du pourquoi on a un temps sur l’axe des abscisses mais rien sur celui des ordonnées ou de la cote, alors que la simple description de l’explosion d’une supernova, par exemple, projetant des gaz dans les trois directions et à des vitesses différentes nécessiterait trois variables de temps. On doit donc en déduire que la représentation du monde par un espace-temps à quatre dimensions est incomplète. Et cette remarque est valable pour la relativité générale comme pour la mécanique quantique ou la physique classique.

On dirait que ce message a été généré par un mauvais perroquet stochastique (tout le contraire d'un LLM donc). Je ne comprends même pas comment il est possible d'y répondre. d'ailleurs, il n'y a pas de question.
Une fois encore, le forum n'est pas un blog.
Fil fermé, avec nos excuses pour le délai.