Relativité, positivisme et réalisme

[richard]

À Dany. Ben moi je fais comme ça! Un référentiel c’est un espace muni d’une horloge. Quand je Prends ma voiture (j’en n’ai pas, mais c’est un exemple), elle fait partie d’un autre espace que celui rattaché à la Terre.

[Dany]

A Dany. Ben moi je fais comme ça! Un référentiel c’est un espace muni d’une horloge. Quand je Prends ma voiture (j’en n’ai pas, mais c’est un exemple), elle fait partie d’un autre espace que celui rattaché à la Terre.

Mais non.
Si tu es dans ta maison avec ton horloge, tu es dans ton référentiel propre E. Si tu prends ton horloge avec toi (ou pas d'ailleurs) dans ta voiture, tu es toujours dans ton référentiel propre E.

Partout où tu es, tu es pour toi même dans ton référentiel propre E

Tu n'as donc pas, dans ton cas de la longueur de ta valise, dans lequel n'intervient aucun observateur extérieur, à parler d'un référentiel E' et d'une longueur L'o... et ça, que tu prennes successivement la voiture et puis la fusée et puis que tu reviennes sur Terre, etc.

[ABC]

Pas, dans ton cas de la longueur de ta valise, dans lequel n'intervient aucun observateur extérieur

Si on veut donner à ta remarque un caractère d'observation physique "objective" (au sens instrumental), ce qu'il faut noter c'est que le moyen de mesure (le mètre qui sert à mesurer la longueur de la valise) subit la même contraction de Lorentz que l'objet mesuré.

Peu importe qu'il y ait ou pas un observateur immobile à côté de l'instrument de mesure.
Peu importe que l'interprétation des effets relativistes soit

• réaliste : les propriétés observées (y compris, éventuellement, les durées, les longueurs et la simultanéité) ont une existence indépendante de l'observation et de l'observateur.
• ou positiviste : aucune grandeur ou propriété physique n'a de signification ni d'existence indépendante de l'interaction entre un système observé et une classe d'observateurs.

Cette contraction de Lorentz est :

• selon le point de vue positiviste : seulement interobjective entre observateurs d'un même référentiel inertiel (choix du rasoir d'Occam),
  .
• selon le point de vue réaliste (lorentzien) : objective. C'est l'hypothèse réaliste selon laquelle les effets relativistes sont "objectifs", "réels", seulement dans le référentiel de repos supposé (donc métaphysique) du milieu de propagation de ondes, le milieu dont le vide quantique associé (le niveau d'excitation minimal) est caractérisé, notamment, par une vitesse de la lumière c, une constante diélectrique espilon_0 une perméabilité magnétique mu0 et la relation mu_0 epsilon_0 c² = 1.
  
  Dans l'interprétation métaphysique réaliste de la RR, les effets relativistes observés dans les "mauvais" référentiels inertiels (les référentiels inertiels en mouvement) sont considérés, au contraire, comme des illusions (des ombres sur la caverne du réaliste Platon).

La différence entre Relativité dite de Lorentz (interprétation réaliste assez minoritaire chez les physiciens) et Relativité Restreinte (interprétation positiviste majoritaire chez les physiciens) n'est ni physique ni mathématique : elle est (à ce jour) métaphysique. En effet leur distinction repose sur l'hypothèse lorentzienne d'existence, non prouvée car non observée, d'un état de mouvement (un hypothétique référentiel d'immobilité) du milieu de propagation des ondes d'interaction et des ondes de matière.

À Dany. Ben moi je fais comme ça! Un référentiel c’est un espace muni d’une horloge.

Mais non ! Pas une seule horloge par référentiel inertiel

• Il y a une horloge en chaque point du référentiel inertiel mesurant chacune des durées propres,
• ET une synchronisation (propre au référentiel inertiel considéré) entre les horloges de ce référentiel.

Avec une seule horloge par référentiel inertiel il ne pourrait pas y avoir de différence entre

• durée propre = durée entre deux évènements se produisant en un seul et même endroit (Dx = 0), donc mesurables par une seule horloge.
• et durée impropre = durée entre deux évènements ne se produisant au même endroit,
  • donc entre deux horloges ne se situant pas au même endroit,
  • donc durée demandant une synchronisation présentant un caractère relatif
  • donc conférant un caractère dit impropre à la durée mesurée entre ces deux évènements.

(1) Synchronisation d'horloges au repos dans un même référentiel :

• par exemple en déplaçant lentement une horloge d'un point à un autre = "synchronisation tactile"
• ou encore par envoi d'un signal lumineux à mi-distance entre deux horloges = "synchronisation visuelle" donnant bien sûr la même chose.

PS : essaie de continuer comme ça, une seule erreur par message s'il te plait.

[richard]

Ben tu fais comme tu veux. Moi dans mon machin mémoire je désigne les différents espaces Ei, Ej, etc.. Je ne désigne pas les longueurs propres par Loi, Loj car je n’en parle pas, mais je le ferais si j’en avais besoin.

[Dany]

Ben tu fais comme tu veux. Moi dans mon machin mémoire je désigne les différents espaces Ei, Ej, etc.. Je ne désigne pas les longueurs propres par Loi, Loj car je n’en parle pas, mais je le ferais si j’en avais besoin.

C'est nécessaire de les désigner quand plusieurs observateurs extérieurs interviennent. Mais dans ton post avec ta valise, ça n'a pas lieu d'être, parce qu'il n'y a que toi dans ton référentiel propre,... à tous les coups.

Il n'y a pas d'autre référentiel, dans ton histoire, que ton référentiel propre E. La longueur (que tu mesures toi même sur place) de ta valise est donc toujours sa longueur propre Lo.

Rappel de ton post :

Salut thewild! J’ai une valise qui mesure une longueur Lo quand je suis chez moi. Je prends ma voiture, un train, un avion ou un vaisseau spatial, je mesure ma valise je trouve une longueur propre L’o qui est la même que celle que je mesurais à la maison: L’o = Lo.

[ABC]

Ben tu fais comme tu veux.

Tant que tu n'aura pas corrigé toutes tes erreurs de compréhension de la RR, tout ce que tu pourras dire sur ce sujet sera sans intérêt. Pour l'instant, les échanges sont trop rapides et tu rédiges trop d'erreurs en même temps dans un même message pour que l'échange puisse être fructueux.

[Dany]

Peux tu signaler, une par une, tes erreurs de compréhension de la RR.

Comment est-ce que tu veux qu'il signale ses erreurs, puisqu'il croit qu'il ne fait aucune erreur ?

[ABC]

Comment est-ce que tu veux qu'il signale ses erreurs.

Ce sont celles qu'il prête à la RR. Il suffit qu'il les présente une à une...
...Et qu'il lise soigneusement les réponses.

Moi dans mon machin mémoire je désigne les différents espaces Ei, Ej, etc.. Je ne désigne pas les longueurs propres par Loi, Loj car je n’en parle pas, mais je le ferais si j’en avais besoin.

Aucun intérêt avant que tu n'aies signalé, une par une, tes les erreurs de compréhension de la RR.

[richard]

Ben j’ai déjà commencé à signaler les incohérences de la RR.
1. Un temps variable suivant la direction du déplacement, et un temps invariant dans une direction perpendiculaire à celui-ci. Si la contraction est réelle alors un bâton n’a pas la même longueur s’il est placé dans le sens du mouvement ou dans une direction différente. En bref, en RR, l’espace et le temps ne sont plus isotropes.
2. Un même temps dans un espace donné (dans un même espace les horloges sont synchronisées) et des temps différents selon les endroits de cet espace (les horloges ne sont plus synchronisées)!

[richard]

3. Si la contraction est réelle alors L’o # Lo

[ABC]

1. Un temps variable suivant la direction du déplacement et un temps invariant dans une direction perpendiculaire à celui-ci.

Cela découle du caractère fini de la vitesse de la lumière.

[richard]

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué?

[ABC]

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué?

Lis soigneusement ce que j'ai écris. Tu verras, si tu veux bien t'en donner la peine, que c'est finalement plus facile à comprendre quand c'est juste, précis et détaillé que quand c'est simple, flou et faux. Il n'y a rien de compliqué dans ce que j'ai écrit. Si tu trouves ça trop difficile à comprendre, rédige une seule erreur à la fois comme je te l'avais proposé.

[richard]

As tu encore une objection ou besoin d'indication complémentaire sur l'un de ces 3 points ? Un seul point à la fois aurait été bien mieux

pas de problème:
1. Un temps variable suivant la direction du déplacement, et un temps invariant dans une direction perpendiculaire à celui-ci. Si la contraction est réelle alors un bâton n’a pas la même longueur s’il est placé dans le sens du mouvement ou dans une direction différente. En bref, en RR, l’espace et le temps ne sont plus isotropes.

[richard]

3. Si la contraction est réelle alors L’o # Lo.

[richard]

2. Un même temps dans un espace donné (dans un même espace les horloges sont synchronisées) et des temps différents selon les endroits de cet espace (les horloges ne sont plus synchronisées)

[ABC]

Prend le temps de lire soigneusement mes 3 réponses détaillées à tes interrogations et signale moi si un point t'échappe.

1. Un temps variable suivant la direction du déplacement et un temps invariant dans une direction perpendiculaire à celui-ci. 4. Pourquoi la première équation de Lorentz est-elle privilégiée par rapport aux deux autres?

Parce qu'un flash lumineux émis en un point I0 d'un référentiel E :

• met plus de temps (dans E) pour atteindre le point A que pour atteindre le point B quand A est plus éloigné de I0 que B,
• met le même temps pour atteindre deux points A et B s'ils sont équidistants.

De façon plus détaillée :

• une horloge A
• située à l'instant t = 0 d'un référentiel inertiel E
• à la distance initiale I0A0 (mesurée dans E)
• d'un flash lumineux émis au point I0 de E à l'instant t = 0 de E
• l'horloge A s'éloignant de I0 à vitesse v
• reçoit le flash lumineux à l'instant t de E tel que I0A = I0A0 + vt = ct => t = I0A0/(c-v)

par contre

• une horloge B
• située à l'instant t = 0 du référentiel inertiel E
• à la distance initiale I0B0 = I0A0 (mesurée dans E)
• d'un flash lumineux émis au point I0 de E à l'instant t = 0 de E
• l'horloge B se rapprochant de I0 à vitesse v
• reçoit le flash lumineux à l'instant t de E tel que I0B0 = I0B + vt = ct + vt => t = I0B0/(c+v)

Les flash lumineux sont donc reçus :

• d'abord en B, ensuite en A dans le référentiel inertiel E d'observation,
• en même temps, au contraire, par les horloges A et B dans le référentiel inertiel E' des horloges A et B (IA = IB => IA/c = IB/c) .

Si I0A0 = I0B0 mais que la ligne joignant Aet B est perpendiculaire (et non parallèle) à la vitesse v des horloges, les deux horloges A et B reçoivent alors, au contraire, le signal en même temps t' du référentiel E' des horloges ET en même temps t du référentiel E.

Le caractère fini de la vitesse c de la lumière est à l'origine de la relativité de la simultanéité et de son anisotropie.

2. Un même temps dans un espace donné (dans un même espace les horloges sont synchronisées) et des temps différents selon les endroits de cet espace (les horloges ne sont plus synchronisées)!

Plus précisément :

• deux évènements z1 et z2 se produisant en même temps t'1 = t'2 dans un référentiel inertiel E' donné,
• mais en deux positions différentes x'1 et x'2 de ce même référentiel E',
• se produisent, au contraire, en des instants t1 et t2 différents dans un autre référentiel inertiel E.

En effet, en posant tanh(phi) = v/c, où v désigne la vitesse de E' par rapport à E
t1 = t'1 cosh(phi) + (x'1/c) sinh(phi)
t2 = t'2 cosh(phi) + (x'2/c) sinh(phi) et donc
t2-t1 = [(x'2-x'1)/c] sin(phi) est donc différent de zéro.

C'est, là encore, la relativité de la simultanéité.
Tu estimais, dans ta réponse à ma précédente explication, l'avoir comprise.

Si la contraction est réelle alors L’o # Lo

Ca dépend si :

• L'0 représente la distance mesurée au même instant de E' entre les deux extrémités du bâton au repos dans E' (la longueur propre auquel cas L'0 = L0),
• si, au contraire, L'0 représente la distance mesurée au même instant de E entre les deux extrémités du bâton au repos dans E' (sa longueur impropre, auquel cas L0 = L'0 cos(phi) > L'0 car cosh(phi) = 1/(1-v²/c²)^0.5 > 1).

(On retrouve, une fois encore, un effet de la relativité de la simultanéité).

A titre d'analogie (trigonométrie circulaire trigonométrie hyperbolique); on peut très bien incliner un bâton, donc réduire sa hauteur, sans réduire pour autant sa longueur. La réduction de hauteur est réelle. De plus, c'est toujours "l'autre bâton", le bâton qui est tourné par rapport à l'observateur, qui est moins haut.

Cette réciprocité de point de vue entre les deux observateurs tournés, ainsi que leur bâton, l'un par rapport à l'autre ne pose pas plus de problème en trigonométrie circulaire qu'en trigonométrie hyperbolique. Les deux bâtons gardent leur longueur, mais ont une "hauteur" mesurée par "l'autre" observateur différente de leur longueur..
...et l'effet est parfaitement réciproque sans qu'il y ait contradiction.

As tu encore une objection ou besoin d'indication complémentaire sur l'un de ces 3 points ? Un seul point à la fois aurait été bien mieux. Il s'agit :

• d'une part d'un problème de compréhension de l'implication :
  caractère fini de la vitesse de la lumière --> relativité et anisotropie de la simultanéité
  .
• d'autre part d'un problème de confusion entre :
  • "points" d'un référentiel inertiel (des droites parallèles de type temps qui n'ont pas d'instant spécifique associé)
  • et points de l'espace-temps (qui se produisent à un instant précis)
• d'une difficulté de compréhension de l'effet géométrique des rotations hyperboliques
  (pourtant assez similaires aux rotations trigonométriques, mais attention cosh(phi) > 1 )

[richard]

Salut ABC! J’ai pas tout lu car je trouve ça un peu indigeste. Ce qui est étrange c’est que y’ = ct’ = y = ct donne t’ = t. Les équations de la transformation de Lorentz pour les dimensions perpendiculaires au mouvement, en l’occurence y et z pour un mouvement suivant l’axe des x donnent donc le même temps dans des espaces en mouvement l’un par rapport à l’autre;. C’est dire que si ll’on ne tient compte que de ces équations le temps est alors invariant.
Question 4. Pourquoi la première équation de Lorentz est-elle privilégiée par rapport aux deux autres?
T’as vu? Là je n’ai posé qu’une question.

[PhD Smith]

Je navigue plutôt dans l'astronomie ante-relativiste, là où le référentiel est partout le même dans l'univers, un peu à la Fred Hoyle (pas d'expansion, pas de décalage vers le rouge)

[ABC]

Je navigue plutôt dans l'astronomie ante-relativiste, là où le référentiel est partout le même dans l'univers, un peu à la Fred Hoyle (pas d'expansion, pas de décalage vers le rouge)

Il s'agit là de cosmologie.

Le point de vue de Fred Hoyle en cosmologie (plus vraiment d'actualité depuis 70 ans) ne remet en cause ni l'invariance (locale) de Lorentz, ni vraiment la Relativité Générale.

Par ailleurs, les physiciens envisageant une possible violation d'invariance de Lorentz sont peu nombreux. Il s'agit (majoritairement) du petit nombre de physiciens attribuant un caractère explicitement non local à l'effet EPR. On a notamment les physiciens attachés à une interprétation réaliste de la fonction d'onde comme, par exemple, les Goldstein, Bricmont, Hemmick, Valentini, Scarani, Popper, Percival (dans la droite ligne des travaux de De Broglie, Bohm et Bell).

Par contre, parmi les physiciens réalistes (Aharonov et Vaidman notamment, mais ils sont plus de 50 dans ce cas) on trouve un nombre non négligeable de physiciens interprétant le caractère (CP)T-symétrique des lois de la physique et un certain nombre d'effets manifestant de façon assez frappante ce caractère T-symétrique (1) comme des violations de la causalité relativiste, sans violation, pour autant, de l'invariance de Lorentz. Cf., notamment, Can a Future Choice Affect a Past Measurement's Outcome? Yakir Aharonov, Eliahu Cohen, Avshalom C. Elitzur.

Philosophiquement, le point de vue réaliste (dans la droite ligne d'Einstein et de Schrödinger notamment, par opposition au positivisme des Heisenberg, Bohr et Born), attribue aux objets et phénomènes observés des propriétés qui seraient indépendantes d'une classe d'observateurs. Ce point de vue ne me parait pas tenable. Les propriétés que nous attribuons à notre univers et aux phénomènes observés sont (à mon sens) définitivement des propriétés de l'interaction d'une classe d'observateurs avec l'univers et non des propriétés de l'univers lui-même (2). Un exemple typique de grandeur physique illustrant ce caractère seulement intersubjectif des grandeurs mesurées est celui de l'entropie (cf. Incomplete descriptions and relevant entropies, R. Balian).

Pour autant, paradoxalement, cela ne me semble nullement discréditer les directions de recherche d'inspiration réaliste, qu'il s'agisse :

• des travaux de feu Prigogine, de Petrosky, Résibois ou encore de Gadella, de De la Madrid, de A. Bohm, de Kaldass, de Patuleanu (3) concernant l'écoulement irréversible du temps.
• ou encore de la modélisation de la gravitation dans le cadre d'un éther, cf. Ether theory of gravitation: why and how?).

Je pense, aussi, à la possibilité d'une interprétation explicitement non locale de l'effet EPR, à ce jour très majoritairement non envisagée, cf. le no-communication theorem (4). Je pense même à la possibilité de trouver un moyen de se servir de l'effet EPR pour transmettre de l'information à vitesse supraluminique, en violation de l'invariance de Lorentz et de la causalité relativiste. cf. le fil que j'ai ouvert à ce sujet Durée d'une mesure quantique et transfert d'information à vitesse supraluminique.

(1) l'expérience du choix retardé, le paradoxe des 3 boîtes, le paradoxe de Hardy, les corrélations mesures fortes/mesures faibles, l'effet tunnel ainsi que l'effet EPR s'interprètent naturellement dans le formalisme du Two Time State Vector formalism de Aharonov, cf. aussi à ce sujet A time symmetric formulation of quantum mechanics, Yakir Aharonov, Sandu Popescu, and Jeff Tollaksen, Physics Today, 2010.

(2) A mon sens, un objet ou un phénomène n'ont pas de propriétés qui leur seraient propres. Les propriétés, les grandeurs physiques, sont relationnelles.

(3) The extension of classical dynamics for unstable Hamiltonian systems
Petrosky, Prigogine
Hilbert Space or Gelfand Triplet - Time Symmetric or Time Asymmetric Quantum Mechanics
A. Bohm, H. Kaldass, P. Patuleanu
A Pedestrian Introduction to Gamow Vectors
R. de la Madrid, M. Gadella

(4) Le No-communication theorem repose sur l'hypothèse selon laquelle toute l'information pouvant être extraite d'un mélange statistique est complètement modélisée par son opérateur densité. C'est précisément cette hypothèse que je cherche à mettre en défaut par des mesures de durée de mesures quantiques.

L'espoir envisagé c'est celui (par exemple) que des mesures de polarisation sigma_z d'un mélange statistique 50/50 de Qubits tous en état de polarisation +/-sigma_x dureraient plus longtemps que ces même mesures de polarisation sigma_z quand elles sont au contraire réalisées sur un mélange statistique 50/50 de Qubits déjà tous en état de polarisation +/-sigma_z (pour des Qubit tous déjà en état +/- sigma_z, pas besoin de collapse, ils sont déjà "collapsés").

[Lambert85]

Salut ABC! J’ai pas tout lu car je trouve ça un peu indigeste.

Tu m'étonnes !

[richard]

Salut ABC! Tu n’as toujours pas répondu à ma question

Lorsque M’ se déplace suivant l’axe des x cette relation s’écrit x’ = x + vt. Lorsqu’il se déplace suivant l’axe des y, elle s’écrit y’ = y + vt, lorsqu’il se déplace dans une direction faisant un angle \(\alpha\) avec l’axe des x, on obtient:
x’ = x + vt cos\(\alpha\), y’ = y + vt sin\(\alpha\).
Je rappelle que la relation O’M’ = OM s’écrit x’ = x; y’ = y; z’ = z.
Question rouge de richard de Lyon: parmi ces relations qu’elle est celle qui décrit la trajectoire d’un point mobile suivant l’axe des x et quelle est celle qui caractérise la transformation de Galilée?

Je t’aide un pneu. L’équation qui décrit la trajectoire d’un point mobile suivant l’axe des x est la première.
Il faut répondre à la deuxième partie de la question; ce sera la question 5. Tout le monde peut participer au jeu, mais il n’y a rien à gagner à part les applaudissements du public.

[ABC]

Lorsque M’ se déplace à vitesse constante v suivant l’axe des x : x’ = x + vt. La relation O’M’ = OM s’écrit x’ = x; y’ = y; z’ = z. Parmi ces relations, quelle est celle qui décrit la trajectoire d’un point mobile suivant l’axe des x et quelle est celle qui caractérise la transformation de Galilée?

Avant de répondre à ta question 5 (dépendant de la signification physique que l'on attribue aux primes) peux tu préciser si tu as compris ma réponse à tes 4 premières questions ou, au contraire, signaler un point que tu n'aurais pas compris ?

[richard]

Salut ABC! Pas de problème pour ta réponse, c’est clair, net et précis. Merci de te donner tant de mal à me guider vers la lumière.

[ABC]

Pas de problème pour ta réponse, c’est clair et précis.

OK