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Petite question de relativité

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Il y a 2 heures, jmr a dit :

Il appartient à la mécanique générale de définir les propriétés et les modalités de fonctionnement des objets physiques et à la mathématique d’en assurer la mesure. Une science exacte peut user de la mathématique afin de s'assurer d'une mesure objective des phénomènes. Cependant, ce n'est pas parce que nous parvenons à une forme quantifiée vérifiée par l’expérience que nous avons épuisé la connaissance de l'objet. A côté de l'exigence mathématique indispensable, on doit exiger une description phénoménologique pour valider complètement une théorie physique. La mathématique ne saurait trouver en elle-même sa légitimation pour se constituer en procédure scientifique exclusive et autonome, intraduisible dans le langage de la raison et ne saurait constituer le mode de vérité exclusif.

 

C'est exactement la situation. La métrique de Minkowski décrit mathématiquement l'espace-temps, mais ne représente pas "une mesure objective des phénomènes physiques".

La "description phénoménologique" n'a pas été faite, on a pris un résultat mathématique pour une réalité physique.

 

Si on prend deux vecteurs d'espace-temps  (dx,dt) et (dx',dt') la vitesse qu'on en tire est  dx/dt et dx'/dt'

Mais on peut très bien avoir dx<>dx', dt<>dt' et dx/dt =dx'/dt', c'est à dire les composantes qui ne se conservent pas mais la vitesse qui se conserve.

C'est ce qui se passe avec la lumière : parce que son trajet dans le temps est égal à son trajet dans l'espace les coordonnées se compensent par changement de référentiel et on retombe à chaque fois sur la même vitesse, mais il n'y a aucun phénomène d'invariance intrinsèque, contrairement à la supposition qui a conduit à la métrique de Minkowski.

 

Et la métrique de Minkowski induit des phénomènes "intraduisibles dans le langage de la raison", telle que la relativité physique de la simultanéité.

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non, rien en fait. 

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Invité communicationrel

Très bien.

Cependant, on constate que cette métrique n'a pas de simultanéité physique et donc pas de sens physique.

C'est parce que l'on a renoncé au mouvement absolu et au présent absolu.

Or on peut montrer que les transformations de Lorentz sont compatibles avec un espace-temps euclidien et absolu.

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Moi je suis prêt à en convenir si ça peut te faire passer à autre chose du moins sur ce forum :) 

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il y a une heure, communicationrel a dit :

Cependant, vous constatez vous-même que cette métrique n'a pas de sens physique.

Cela vient d'avoir renoncé au mouvement absolu et au présent absolu.

Or les transformations de Lorentz sont compatibles avec un espace-temps euclidien et absolu.

 

Le sens mathématique et le sens physique sont très clairs : il existe une vitesse limite aux interactions, et il est donc impossible d'être omniscient. Partant de cela, la relativité du temps en découle de façon inéluctable via quelques calculs mathématiques simples (pour un étudiant normal ; pas forcément pour vous, hélas). Cela avait commencé à être soupçonné par Poincaré, de fut, indépendamment, démontré rigoureusement par Einstein, puis vérifié expérimentalement par Bruno Rossi dans les année 1940 (qui a effectué l'équivalent de l'expérience des jumeaux de Langevin avec des particules élémentaires, les muons).

 

Eussiez-vous vécu il y a 120 ans, vous auriez été un ignorant heureux de la subtilité du monde. Aujourd'hui vous êtes un aigri qui n'accepte pas le monde tel qu'il est. D'ordinaire, c'est plutôt en cosmologie que l'on voit cela. Pour rester en France, des gens comme Christian Magnan ou Jean-Marc Bonnet-Bidaud rejettent à peu près toute la cosmologie et rêvent d'un retour à un âge d'or fantasmé où on ne savait rien, ils ont la nostalgie du temps de l'ignorance. 

 

Je ne sais plus quel auteur avait résumé la fin des théorie devenues obsolètes en disant qu'elles ne disparaissaient pas parce que les gens comprenaient qu'ils avaient fait fausse route, mais parce que leurs derniers tenants finissaient par mourir, incapables de changer d'avis ou de rallier qui que ce soit à leurs errements. Ce fut le cas de Christina Magnan et on peut craindre qu'il en sera de même de JMBB. Charge à vous de ne pas faire partie de ce club peu glorieux, cependant je ne suis pas très optimiste à votre sujet.

 

 

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il y a 7 minutes, dg2 a dit :

Je ne sais plus quel auteur avait résumé la fin des théorie devenues obsolètes en disant qu'elles ne disparaissaient pas parce que les gens comprenaient qu'ils avaient fait fausse route, mais parce que leurs derniers tenants finissaient par mourir, incapables de changer d'avis ou de rallier qui que ce soit à leurs errements. Ce fut le cas de Christina Magnan et on peut craindre qu'il en sera de même de JMBB. Charge à vous de ne pas faire partie de ce club peu glorieux, cependant je ne suis pas très optimiste à votre sujet.

 

C'est vrai, j'ai vécu ça en live toute ma vie professionnelle depuis, disons, 1980 et quelques. A l'époque, c'était déjà la relativité et la cosmologie, nous recevions régulièrement, à C & E puis à S & Vie, des lettres manuscrites de vieux monsieurs, qui, un jour, cessaient, faute de combattants. Mais c'est vrai aussi chez les pros, j'ai eu la chance de rencontrer Fred Hoyle et Halton Arp, ils ont, jusqu'à leur dernier souffle, soutenus leurs idées, alors que depuis longtemps les données observationnelles leur montraient qu'ils s'étaient trompés. 

 

C'est fascinant...

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Invité communicationrel

Poincaré avait cru comprendre que le mouvement absolu n'était pas décelable, qu'on ne pouvait pas distinguer entre deux objets en mouvement relatif lequel bougeait et lequel était immobile, et il en a tiré la métrique de Minkowski. Les autres ont suivi.

Seulement, en fait, on peut le distinguer.

On retrouve les transformations de Lorentz dans un espace-temps euclidien pour peu qu'on prenne les bonnes hypothèses.

Voir Physique On-Line/Discussions théoriques/Preuve mathématique/Premier schéma.

 

Et les conséquences apparaissent effectivement en cosmologie, où les équations d'Einstein donnent une fausse géométrie en raison de la métrique utilisée. Par contre, en RR et en RG, l'inversion de la métrique donne quand même les bons résultats.

 

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@Superfulgur, Il me semble qu'Halton Arp a tiré des interprétations fausses (l'origine non cosmologique de certains redshifts) d'observations réelles (la proximité apparente de certains quasars avec des objets plus proches), alors que l'hurluberlu ici présent vient tout juste de nier tranquillement la relativité galiléenne, restreinte, et générale, sans s'encombrer du moindre indice observationnel.

J'ai l'impression que c'est pas tout à fait pareil quand même :D:ph34r:

 

 

Ps: @dg2 : il manque un facteur 1/c2 dans le terme de vitesse (v² -> v²/c²) du calcul de l'intervalle dans le référentiel terrestre. 

 

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Il existe un référentiel qui s'appelle le référentiel cosmologique ou comobile.  A partir de celui-ci on peut déterminer le mouvement "absolu" des objets.

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il y a 29 minutes, PascalD a dit :

Il me semble qu'Halton Arp a tiré des interprétations fausses (l'origine non cosmologique de certains redshifts) d'observations réelles (la proximité apparente de certains quasars avec des objets plus proches)

 

C'est vrai, et je crois que c'est encore mieux que ça : sans le savoir, il a mis en évidence un biais statistique dans la population de quasars, du fait du lentillage... Il faudrait retrouver le papier qui espique ça, mais (sauf si ma mémoire débloque ou que j'ai rien compris) à l'époque (années 90/2000) ce papier m'avait bluffé.

Mais ce qui me fascine avec Arp, c'est qu'il continuait à m'engueuler par courrier, quand j'osais espiquer dans mes papiers que l'imagerie moderne montre bien qu'il s'était trompé. Et ça, littéralement, jusqu'à son décès. Cette cécité est extraordinaire...

 

Dans le cas de Communiparationnel, j'ai pas les clés, chupa une fusée comme Dg2, George Black ou toi... Mais on sent bien que les "problèmes" qu'il soulève datent au fond de la fin XIX eme/début XX eme, le fait que pas une seconde il s'interroge sur ses propres capacités à comprendre des trucs observés depuis les années 20 avec plusieurs zéros après la virgule, c'est assez vertigineux, quand même. Ou pathologique, plus simplement.

 

 

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Il me semble que c'est Feynman qui disait que les idées nouvelles finissaient par s'imposer car les tenants des vieilles théories finissaient par mourir...

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Il y a 2 heures, communicationrel a dit :

Il existe un référentiel qui s'appelle le référentiel cosmologique ou comobile. 

Non, c'est plutôt une famille de référentiels. 

Il y a 2 heures, communicationrel a dit :

A partir de celui-ci on peut déterminer le mouvement "absolu" des objets.

Non, on peut pas.

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Invité communicationrel

Le mouvement absolu est celui qui apparaît en plus de l'expansion. A l'époque de Poincaré on ne pouvait pas le distinguer, aujourd'hui si.

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hé ! t"sais quoi ?

ben moi je dis que t'a p'tet ben raison !

 

 

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Invité communicationrel

Je peux même expliquer mieux.

Si on suppose que le mouvement absolu n'existe pas, alors tout est parfaitement symétrique.

Dans le diagramme de Minkowski il faut que la ligne d'univers de l'objet en mouvement soit aussi son temps propre, afin que les deux objets se déplacent en suivant leur axe du temps et que le mouvement vrai soit indiscernable. Et comme la longueur de la ligne d'univers de l'objet en mouvement est plus longue sur le papier que son temps propre calculé, il faut retrancher ce qui dépasse afin de retrouver la valeur du temps propre, donc on prétend que cette ligne d'univers vaut tau² = t²-x² alors même que le dessin indique  t²+x².

 

Mais si on suppose que le mouvement est absolu dans un présent absolu, alors la ligne d'univers ne correspond plus au temps propre mais au temps coordonnée (le présent absolu) plus le déplacement spatial, donc t²+x², ce qui correspond à la longueur du tracé sur le dessin. La ligne d'univers est le temps propre de l'objet seulement pour les objets au repos absolu dans le référentiel comobile, ce qui laisse à penser que l'expansion de l'univers correspond à cette ligne d'univers là et donc au temps qui passe. L'objet qui se déplace pour de vrai est celui qui a accéléré à partir du référentiel comobile.

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Il y a 7 heures, George Black a dit :

il faut s'avoir s'émerveiller des nouvelles découvertes et être heureux que celles et ceux qui nous succèdent soient allés plus loin que nous.

 

La question du savoir, de l'opinion vraie ou fausse, du bonheur dans la vie fait écho aux anciens de l'école de la philosophie stoïcienne qui professaient à leurs disciples que les valeurs qui jalonnent le chemin d'une vie heureuse s'obtenaient par notre capacité de distinguer ce qui est à notre portée ou en notre pouvoir et ce qui ne l'est pas. Cette distinction de faire la part des choses est inhérente à notre nature d'êtres doués de langage et de raison par opposition aux plantes ou aux animaux.

Ils disaient donc : "Je ne suis pas un vivant plus une raison, mais un vivant par la raison !"

 

Ils voulaient dire que notre raison c'est tout ce qui gouverne notre relation à l'extériorité, c'est tout ce que nous arrive et ce que nous croyons avoir appris, ce sont par conséquent autant de préjugés que de jugements. Donc, il appartient à celui qui veut posséder la tranquillité de l'âme et la vie heureuse, de découvrir les évaluations implicites que nous nous faisons des évènements au travers de nos passions afin de se libérer des servitudes qu'elles nous imposent. L'œuvre de la raison consiste justement à établir ce partage, et ce n'est rien d'autre que la réflexivité de la raison sur elle-même, l'auto évaluation. Contrôler ses représentations pour accepter l'évènement c'est s'assurer que l'évaluation que l'on s'en fait n'excède pas le sens de l'événement et qu'aucun fantasme ne vient troubler notre raison, sinon elles peuvent n'être que de dangereuses et irréfléchies persuasions, des motifs plus ou moins éclairés et non des analyses.

 

En cela, des évaluations implicites forgées sur nos désirs et nos impulsions nous asservissent, et du même coup, les contrôler c'est trouver le chemin de la vertu et du bonheur.

Il faut se résoudre parfois à accepter les choses même si elles nous touchent de près et admettre qu'il n'est pas en notre capacité de les modifier.

Ainsi, la question fondamentale est la suivante :

Pourquoi ce que tu veux n'arrive-t-il pas et ce que tu veux pas arrive-t-il ?

Et si tu y réponds, tu seras libre et heureux.

 

 

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Hello,

 

merci à @dg2 pour les explications complètes et trés claires :)

J'ai essayé de retrouver les résultats à partir du bouquin de T. Moore (Relativité Générale, De Boeck, chapitre 2 / Rappels de relativité restreinte) que j'ai chez moi sans l'avoir jamais vraiment entamé.

Pas facile de s'y remettre... mais le sujet évoqué ici est assez basique donc c'était direct dans le bouquin ou quasi. Je retrouve bien 1 an dans le référentiel de la fusée <--> 7.088 ans dans le référentiel de la Terre.

 

Je profite de ce fil où il y a l'air d'y avoir des connaisseurs. Il y a qqch que je n'ai jamais compris dans la construction de la théorie, même à l'époque où j'avais suivi un module de cours qui évoquait le sujet...

En effet, j'ai toujours eu l'impression que, partant de l'expérience de Michelson et Morley, "on"construit la métrique de Minkowski pour que C ne dépende pas du référentiel. Et on en déduit par la suite que C ne peut jamais être dépassée. On part donc de l'expérience pour arriver à la théorie. Mais est-ce qu'il existe un autre cheminement pour arriver à ce résultat (par exemple en partant de la relativité générale) qui ne part pas du postulat issu de l'expérience que C est indépendante du référentiel  et qui arrive à la conclusion que C ne peut pas être dépassée ? 

 

 

 

 

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il y a 29 minutes, Pepit0 a dit :

Mais est-ce qu'il existe un autre cheminement pour arriver à ce résultat (par exemple en partant de la relativité générale) qui ne part pas du postulat issu de l'expérience que C est indépendante du référentiel  et qui arrive à la conclusion que C ne peut pas être dépassée ? 

 

Les équations de la magnétostatique et de l'électrostatique, issues de l'expérience, et invariantes sous transformations de Galilée, ont été unifiées par Maxwell pour rendre compte des expériences d'Ørsted et Faraday notamment. Les équations de Maxwell décrivant le champ électromagnétique sont fortement contraintes par l'expérience.

Les équations de Maxwell unifient le champ magnétique et le champ électrique en une seule entité, le champ électromagnétique, tout en introduisant le temps dans les équations décrivant les phénomènes électromagnétiques.

 

Or, il se trouve que les équations de Maxwell sont invariantes sous un jeu de transformations plus large que celui des transformations de Galilée et qui inclue les transformations de Lorentz.

C'est ce qui a contribué à mettre la puce à l'oreille que les transformations de Galilée étaient trop restrictives et que les transformations de Lorentz étaient celles à prendre en compte.

 

Partant de là, un peu d'analyse concernant l'étude du champ électromagnétique rayonné par un corps massif chargé en mouvement conduit à montrer l'équivalence masse-énergie. Bien que cela ne soit pas la voie utilisée, on peut montrer que le simple fait de postuler l'équivalence masse-énergie permet de démontrer qu'un objet massif ne peut pas atteindre strictement une vitesse égale à la célérité de la lumière.

 

On peut ensuite interpréter les transformations de Lorentz comme résultant du fait que nous vivons dans un espace-temps de Minkowski.

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Je ne suis pas du tout specialiste, mais, pour répondre en partie à PepitO, je voulais rappeler qu'on peut reconstruire la RR sans l'hypothèse de l'invariance de c (corrigez moi si je dis une connerie). 

 En utilisant des hypothèses de symetries on retrouve les transformations de Lorentz

Ces transformations dépendent d'un paramètre ayant la dimension d'une vitesse.

On montre ensuite que cela correspond à la valeur limite de tout déplacement d'objet materiel.

On identifie ensuite ce parametre comme etant la vitesse d'un objet de masse nulle. En particulier un photon, d'où l'identification à c. 

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Il y a 11 heures, Mehdi a dit :

ben moi je dis que t'a p'tet ben raison !

 

Moi aussi, d’ailleurs je reprendrais bien un ballon, pas toi?

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Invité communicationrel

J'ai pensé à une preuve que le mouvement est absolu :

 

Deux fusées immobiles par rapport aux objets environnant accélèrent en même temps et avec la même intensité puis arrêtent d'accélérer de la même façon.

Pour elles, la distance qui les sépare s'est raccourcie ainsi que la distance qui sépare tous les objets environnants.

Si ce sont les objets environnants qui accélèrent et non pas les fusées, ce sont les objets environnant qui verront les distances qui les séparent ainsi que la distance entre les deux fusées raccourcir. Les fusés ne verront aucune réduction de la distance qui sépare les objets.

Donc celui qui accélère voit les distances entre les objets raccourcir et pas l'autre.

L'état d'un objet accéléré est donc différent de celui d'un objet non accéléré puisqu'il mesure différemment les distances. Cette différence signifie qu'il se déplace vraiment...

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il y a une heure, communicationrel a dit :

L'état d'un objet accéléré est donc différent de celui d'un objet non accéléré puisqu'il mesure différemment les distances. Cette différence signifie qu'il se déplace vraiment...

Tu connais celle du gusse qui est dans l'ascenseur de la fusée ? elle est assez drôle...

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