Relativité einsteinienne

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ABC
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Re: Relativité einsteinienne

#501

Message par ABC » 09 nov. 2016, 23:35

Dany a écrit :une "résolution" du paradoxe, "qui n'existe que si la situation des jumeaux est considérée comme symétrique", écrit il.
J'y vois juste de la rhétorique ("ce n'est pas symétrique, c'est dissymétrique", ah !)
Ben oui !
  • Dans le cas du muon il y a symétrie : le muon et l'observateur sont tous deux inertiels et il y a alors symétrie de point de vue.
  • Dans le cas des jumeaux de Langevin, l'un est inertiel et l'autre non. C'est le jumeau non inertiel qui vieillit le moins.

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#502

Message par Dany » 09 nov. 2016, 23:48

ABC a écrit :Dany a écrit :
Tu vas me répondre plus courte (temps accéléré) horloge ralentie.
Heu, non. J'ai bien écris ça à Cogite Stibon :
Dany a écrit :Tu vas me répondre plus courte (temps accéléré) horloge ralentie horloge accélérée.
Puisque je répondais (à sa place) à la question suivante :
Et comment le cosmonaute percevra t'il la durée entre z1 et z2 (la durée entre le tic et le tac) de l'horloge du jumeau sédentaire (temps impropre, donc), après le demi tour, pendant l'accélération et après l'accélération ?
Tu vas me répondre plus courte (temps accéléré) horloge ralentie horloge accélérée
En effet, pendant la seconde partie du voyage, O' voit la durée entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac d'une horloge dans le référentiel de O) plus courte, ce qui signifie une horloge accélérée.

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#503

Message par Dany » 10 nov. 2016, 00:20

ABC a écrit :
Dany a écrit :une "résolution" du paradoxe, "qui n'existe que si la situation des jumeaux est considérée comme symétrique", écrit il.
J'y vois juste de la rhétorique ("ce n'est pas symétrique, c'est dissymétrique", ah !)
Ben oui !
  • Dans le cas du muon il y a symétrie : le muon et l'observateur sont tous deux inertiels et il y a alors symétrie de point de vue.
  • Dans le cas des jumeaux de Langevin, l'un est inertiel et l'autre non. C'est le jumeau non inertiel qui vieillit le moins.
Tu zappe la suite, où j'explique pourquoi ça reste rhétorique. Que l'un soit inertiel ou non n'a rien à voir avec le problème.


Bon, à la question de Beetlejuice :

"Si le jumeau en mouvement regarde ce qui se passe sur Terre pendant son voyage, que voit-il à l'aller et au retour ?"

thewild a correctement répondu :

"A l'aller le temps sur Terre semble ralenti, au retour il semble accéléré."

Donc, le jumeau en mouvement regarde au retour le temps sur Terre, qui semble accéléré.

--> Ce temps accéléré sur Terre, que regarde O' (le voyageur), est il bien un temps impropre ?

--> Quand O' (le voyageur) observe une horloge accélérée dans le référentiel de O, ça signifie t'il bien que la durée entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac de l'horloge en question) est inférieure ?
Dernière modification par Dany le 10 nov. 2016, 00:34, modifié 2 fois.

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#504

Message par ABC » 10 nov. 2016, 00:20

Dany a écrit :Dans le cas des jumeaux de Langevin, que l'un soit inertiel ou non n'a rien à voir avec le problème. En effet, pendant la seconde partie du voyage, O' voit la durée entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac d'une horloge) plus courte, ce qui signifie un temps accéléré.

Si O' désigne le lapin (l'observateur non inertiel), O' voit les choses de travers. Il donne une durée fausse pour le vieillissement de la tortue. En effet, il ajoute des durées propres qu'il a calculées dans deux référentiels inertiels successifs différents. A cause de ça, il lui manque une partie du temps dans son calcul. Ce temps manquant dans son calcul, c'est le temps relatif au saut de simultanéité entre son référentiel inertiel d'aller (où il fonce vers la droite) et son référentiel inertiel de retour (celui ou il fonce vers la gauche pour revenir à son point de départ).

Si 2T désigne le vieillissement de la tortue O entre z1 et Z2 et v la vitesse du lapin O' (allant d'abord vers la droite puis ensuite vers la gauche), le lapin va trouver, par addition de deux durées propres de la tortue qu'il a calculéezs dans deux référentiels inertiels différents, un vieillissement de la tortue insuffisant :

2 T_faux = 2T(1-v²/c²) (et le lapin croit alors, à tort, que c'est la tortue qui a moins vieilli que lui)

Il lui manque le terme 2T v²/c². Ce terme manquant correspond au "saut de simultanéité" se produisant lorsque le lapin "saute" de son référentiel inertiel d'aller (vers la droite) vers son référentiel inertiel de retour vers la gauche. Les évènements T1 et T2, situés sur le chemin vertical de la tortue (faisant du surplace en fait) simultanés au saut du lapin :
  • T1 simultanéité avec l'évènement de retour du lapin au sens de la simultanéité du référentiel inertiel aller
  • T2 simultanéité avec l'évènement de retour du lapin au sens de la simultanéité du référentiel inertiel de retour
Sont en effet espacés d'une durée propre 2 T v²/c² sur le chemin "vertical" de la tortue.

S'il n'est pas au courant, le vieillissement de la tortue entre T1 et T2 (le saut de simultanéité) échappe au calcul du lapin. Il trouve alors un résultat faux s'il oublie d'ajouter ce terme dans son calcul de vieillissement de la tortue.

J'avais répondu à ça bien plus en détail dans un autre post, mais là j'ai un peu la flemme de le refaire aussi soigneusement. Les messages que j'ai postés sur ce fil ont déjà apporté les réponses à la plupart des questions qui sont actuellement posées. Bon, en même temps, ce fil est très long parce que Richard pose 20 fois les mêmes questions sans (presque) jamais prendre la peine de lire sérieusement les réponses qui lui sont apportées plusieurs fois.

Par ailleurs, j'ai détaillé (juste avant ce post) comment la light clock bat moins vite du point de vue des observateurs inertiels vis à vis desquels elle est en mouvement. Ça rend cet effet de ralentissement (relatif tant que cette horloge va tout droit à vitesse constante) du tic tac de l'horloge en mouvement, très facile à visualiser et à comprendre.

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#505

Message par thewild » 10 nov. 2016, 09:30

Dany a écrit :--> Ce temps accéléré sur Terre, que regarde O' (le voyageur), est il bien un temps impropre ?
ABC, peux tu confirmer que non, ce n'est pas un temps impropre ? J'ai dit que non, mais j'ai peur de dire une bêtise.

Pour moi, la durée impropre entre deux flashs est celle que mesureraient deux horloges fixes par rapport à la terre et placées une là où est émis le flash z1 et l'autre là où est émis le flash z2. On synchronise ces horloge (elles sont dans le même référentiel inertiel donc on peut), on attend que le vaisseau passe en z1 puis en z2, le temps impropre (où plutôt un des temps impropres) entre z1 et z2 est la différence entre l'heure donnée par ces deux horloges.

En quoi est-ce différent de la différence entre la réception de flashs z1 et z2 sur terre ? Tout simplement parce que les flash n'ont pas parcouru la même distance avant d'arriver. z1 se produit avant, mais plus loin que z2, sa lumière met donc plus de temps à arriver sur Terre, donc la durée séparant la réception de z1 et z2 sur Terre est plus petite que la durée séparant leur émission. C'est la distance parcourue par les flashs qui entre en jeu.

Mais j'aimerais que quelqu'un confirme ça svp.
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#506

Message par Dany » 10 nov. 2016, 12:20

thewild a écrit :
Dany a écrit :--> Ce temps accéléré sur Terre, que regarde O' (le voyageur), est il bien un temps impropre ?
ABC, peux tu confirmer que non, ce n'est pas un temps impropre ?
Il me semble que tu complique inutilement, là. Ton exemple montre aussi une durée impropre (amha). Mais il introduit de la confusion dans la discussion (il est probablement pertinent dans le cadre d'un autre problème).

Une durée impropre, c'est (plus simplement) une durée entre deux évènement z1 et z2, se déroulant dans le référentiel d'un observateur O, mais observée à partir d'un autre référentiel par un observateur O'. Pour moi, la réponse à ma question est oui.

Et, pendant qu'on y est, que penses tu de ma deuxième question :
Dany a écrit :--> Quand O' (le voyageur) observe une horloge accélérée dans le référentiel de O, ça signifie t'il bien que la durée entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac de l'horloge en question) est inférieure ?
Et une troisième question :

--> Penses tu que, si le cosmonaute O' ne voit à aucun moment de son voyage le temps accélérer * sur le référentiel du sédentaire O, il puisse quand même retrouver le sédentaire O plus vieux que lui à son retour ?

* "le temps accélérer" voulant dire que la durée observée par O' entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac de l'horloge de O) est inférieure à sa durée propre.

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#507

Message par Cogite Stibon » 10 nov. 2016, 13:05

richard a écrit :
Cogite Stibon a écrit :Car le jumeaux de la fusée ressentira une vache d'accélération au moment de demi-tour.
Je ne voudrais pas médire mais il est quand même étrange de faire appel à la dynamique pour répondre à une question de cinématique.
Sauf que je ne le fais pas. La description des accélérations fait partie de la cinématique 8=)
Pour les échantillons statistiques, comme dans d'autres domaines, il n'y a pas que la taille qui compte.
Raisonner a l'instinct sur des problemes de probabilites, c'est le desastre assuré. (Spin Up)
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#508

Message par thewild » 10 nov. 2016, 13:06

Dany a écrit :Une durée impropre, c'est (plus simplement) une durée entre deux évènement z1 et z2, se déroulant dans le référentiel d'un observateur O, mais observée à partir d'un autre référentiel par un observateur O'. Pour moi, la réponse à ma question est oui.
Je ne pense pas. Pour moi la durée impropre est observée à partir d'un autre référentiel, mais si on introduit un temps de propagation de l'information on ne mesure plus la même chose.
Dany a écrit :--> Quand O' (le voyageur) observe une horloge accélérée dans le référentiel de O, ça signifie t'il bien que la durée entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac de l'horloge en question) est inférieure à sa durée propre correspondante ?
Même remarque : c'est la durée entre la réception d'un signal lumineux émis par ces deux événements, pas la durée entre ces deux événements. Si les signaux parcourent des distances différentes, ce n'est pas la durée entre z1 et z2 (qui sont les émissions des flashs) que tu mesures.
Penses tu que, si le cosmonaute O' ne voit à aucun moment de son voyage le temps accélérer * sur le référentiel du sédentaire O, il puisse quand même retrouver le sédentaire O plus vieux que lui à son retour ?

* "le temps accélérer" voulant dire que la durée observée par O' entre deux évènements z1 et z2 (le tic et le tac de l'horloge de O) est inférieure à sa durée propre.
J'ai déjà dit qu'il voyait le temps accéléré au retour. Mais comme je le disais plus haut, ce qu'il mesure ce n'est pas la durée entre z1 et z2 qui sont les événements "émission d'un flash", il mesure la durée entre leur réception.
Ce n'est pas une durée impropre (qui serait supérieure à la durée propre).

J'avais trouvé un PDF qui expliquait bien ça mais je ne remets pas la main dessus. Il disait clairement : une durée, propre ou impropre, se mesure sur le lieu des événements, pas à distance (sinon il y a un temps de propagation). Donc pour mesurée une durée impropre entre z1 et z2, il faut une horloge qui se trouve EN Z1 au moment du flash et une autre qui se trouve EN Z2 au moment du flash. Ces deux horloges doivent se trouver dans le même référentiel inertiel (pas celui du vaisseau sinon c'est une durée propre).

Mais j'ai l'impression de répéter tout ce que j'ai écrit avant non ?




Edit : j'ai retrouvé le PDF !
Soit (R) le référentiel d’un observateur S et (R') celui d’un autre observateur noté par la suite G. On pourra dire : « Pour S, le temps de G semble retarder et, pour G, celui de S semble retarder ». Il ne faut pas attribuer ces retards au temps que met le signal pour se propager de S à ou de G à S. En considérant que les horloges de (R) et de (R') ont été synchronisées antérieurement (par exemple t = t' = 0 pour une origine arbitraire quelconque), la phrase entre guillemets signifie, en la développant : « Dans le référentiel (R) l'observateur S passant AU VOISINAGE IMMÉDIAT de G lit sur l'horloge de G une heure en retard par rapport à celle qui est donnée par l'horloge au repos à côté de lui ». Il n'y a donc AUCUN temps de propagation pris en compte. Ce dernier n'intervient jamais en RR.
Donc c'est très explicite : les durées (propres ou impropres) se mesurent avec une horloge qui se trouve sur le lieu de l'événement, pas à distance.

Donc oui, une durée impropre est toujours plus grande qu'une durée propre, et oui le terrien a l'impression que le temps sur le vaisseau est accéléré, et ce n'est pas une durée impropre qu'il mesure dans ce cas.
Dernière modification par thewild le 10 nov. 2016, 13:12, modifié 1 fois.
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#509

Message par ABC » 10 nov. 2016, 13:07

Dany a écrit : --> Penses tu que, si le cosmonaute O' ne voit à aucun moment de son voyage le temps accélérer * sur le référentiel du sédentaire O, il puisse quand même retrouver le sédentaire O plus vieux que lui à son retour
Oui, bien sur, mais a condition qu il n oublie pas de rajouter le terme 2 T v^2/c^2 du au saut de simultameite (qu on voit tres bien sur le diagramme poste par thewild) induit par son retour (saut de simultaneite provoque par ce changement de referentiel inertiel).
Je repondrai a d autres questions si cette reponse ne suffit pas.

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Re: Relativité einsteinienne

#510

Message par Cogite Stibon » 10 nov. 2016, 13:09

Dany a écrit :Tu vas me répondre plus courte (temps accéléré) et c'est nécessaire à un moment ou l'autre du voyage pour que le jumeau sédentaire soit plus vieux que le jumeau voyageur.
Non. Ce qui se passe, c'est que le moment du demi-tour pour le voyageur, et la moitié de la durée du voyage, pour le Terrien, ne sont pas simultanés.

Et évite de répondre à ma place.
Pour les échantillons statistiques, comme dans d'autres domaines, il n'y a pas que la taille qui compte.
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Re: Relativité einsteinienne

#511

Message par Dany » 10 nov. 2016, 13:35

ABC a écrit :
Dany a écrit : --> Penses tu que, si le cosmonaute O' ne voit à aucun moment de son voyage le temps accélérer * sur le référentiel du sédentaire O, il puisse quand même retrouver le sédentaire O plus vieux que lui à son retour
Oui, bien sur, mais a condition qu il n oublie pas de rajouter le terme 2 T v^2/c^2 du au saut de simultameite (qu on voit tres bien sur le diagramme poste par thewild) induit par son retour (saut de simultaneite provoque par ce changement de referentiel inertiel).
Je repondrai a d autres questions si cette reponse ne suffit pas.
Ma question reste la même : c'est donc au moment de ce saut de simultanéité (le demi tour) que le cosmonaute O' voit l'intervalle entre deux évènements z1 et z2 raccourcir dans le référentiel du sédentaire O. C'est à dire qu'il voit le temps accélérer dans le référentiel du sédentaire O, ce qui signifie l'observation d'une durée impropre inférieure à sa durée propre.

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#512

Message par Dany » 10 nov. 2016, 13:54

thewild a écrit :Pour moi la durée impropre est observée à partir d'un autre référentiel, mais si on introduit un temps de propagation de l'information on ne mesure plus la même chose.
Mais justement, moi je n'introduis aucun temps de propagation. C'est toi qui semble le faire pour ensuite me reprocher de le faire ? Mais bon, je conçois bien que c'est difficile d'être bien compris dans ce sujet.
Une durée impropre est observée à partir d'une autre référentiel, point. Il n'y a aucun temps de propagation là dedans.

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Re: Relativité einsteinienne

#513

Message par thewild » 10 nov. 2016, 14:03

Dany a écrit :
thewild a écrit :Pour moi la durée impropre est observée à partir d'un autre référentiel, mais si on introduit un temps de propagation de l'information on ne mesure plus la même chose.
Mais justement, moi je n'introduis aucun temps de propagation. C'est toi qui semble le faire pour ensuite me reprocher de le faire ? Mais bon, je conçois bien que c'est difficile d'être bien compris dans ce sujet.
Une durée impropre est observée à partir d'une autre référentiel, point. Il n'y a aucun temps de propagation là dedans.
Elle n'est pas observée, elle est mesurée. Je pinaille, mais essayons d'être précis, comme tu le dis c'est facile de ne pas se comprendre en la matière.
Donc pour la mesurer, il faut des horloges.
Les horloges doivent se trouver à l'endroit où se passent les événements.
Donc des horloges sur terre ne mesurent pas les durées impropres d'événements situés à bord du vaisseau. Seules des horloges situées dans l'espace le long de la trajectoire du vaisseau peuvent mesurer ce durée impropres.

Au moins là, je n'ai pas parlé de temps de propagation il me semble.

Au départ, je crois que tout vient de cette histoire de durée impropre. Tu disais "le terrien voit le temps s'écouler plus vite sur le vaisseau, alors qu'une durée impropre est toujours plus grande qu'une durée propre".
Ce à quoi je réponds : le temps que mesure le terrien n'est pas une durée impropre, il n'y a donc pas de problème.
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Re: Relativité einsteinienne

#514

Message par Emanuelle » 10 nov. 2016, 14:45

Pas facile à suivre tout ça...

Est-ce que quelqu'un pourrait dans un message définir ce qu'est une durée propre et ce qu'est une durée impropre ? Et seulement cela.

Merci d'avance.
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Re: Relativité einsteinienne

#515

Message par Dany » 10 nov. 2016, 15:00

Je passe tout de suite à la partie intéressante de ton post (en ce qui concerne cette discussion)
thewild a écrit :Au départ, je crois que tout vient de cette histoire de durée impropre. Tu disais "le terrien voit le temps s'écouler plus vite sur le vaisseau, alors qu'une durée impropre est toujours plus grande qu'une durée propre".
Ce à quoi je réponds : le temps que mesure le terrien n'est pas une durée impropre, il n'y a donc pas de problème.
Pour rester dans le cadre des derniers échanges et pour ne pas se disperser, je disais plutôt "le cosmonaute O' voit le temps s'écouler plus vite sur Terre *, alors qu'une durée impropre est toujours plus grande qu'une durée propre", effectivement.
Pour moi, ce temps est bien un temps impropre... et ABC ne dit rien à ce sujet, alors qu'est ce que tu en conclus ?

* conformément à ce que tu répondais à BeetleJuice à propos de la perception du référentiel inertiel de O par le cosmonaute O' pendant son retour, il voit effectivement ce temps sur Terre s'écouler plus vite.
Mais note que pour ABC, ce n'est pas pendant le retour que ce temps sur Terre s'écoule plus vite, mais au moment du demi tour, ce qui ne change rien au maintien du paradoxe selon moi, comme je le lui ai écris plus haut.

Je remarque en outre qu'il n'y a pas que nous qui discutons du problème. Les avis divergent avec quand même une position dominante qui, à mon avis est positiviste, dans le sens où elle met le problème en dessous du tapis en décrétant qu'il n'y a pas de paradoxe, puisqu'il est expliqué par le fait qu'il y a une dissymétrie entre les deux observateurs. Je considère que cette explication n'en est pas une, que le paradoxe demeure et je m'emploie ici à essayer au moins de me faire comprendre. Il semble que pour toi, c'est chose faite, à part cette question de durée impropre qui te turlupine encore.
Dernière modification par Dany le 10 nov. 2016, 15:31, modifié 1 fois.

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Re: Relativité einsteinienne

#516

Message par thewild » 10 nov. 2016, 15:33

Dany a écrit :Pour rester dans le cadre des derniers échanges et pour ne pas se disperser, je disais plutôt "le cosmonaute O' voit le temps s'écouler plus vite sur Terre *, alors qu'une durée impropre est toujours plus grande qu'une durée propre", effectivement.
Pour moi, ce temps est bien un temps impropre... et ABC ne dit rien à ce sujet, alors qu'est ce que tu en conclus ?
Je n'en conclus rien. Je suis même assez persuadé que ce que tu mesures n'est PAS une durée entre z1 et z2, car tu n'es pas en z1 où z2 pour la mesurer.
Je pense que pour mesurer une durée entre z1 et z2 il faut une horloge en z1 et une en z2.
Si les horloges sont immobiles dans le référentiel du vaisseau, z1 et z2 se passent au même endroit, les deux horloges sont en fait une seule et même horloge, c'est donc une durée propre.
Si les horloges sont immobiles dans le référentiel de la terre, elles sont en z1 et z2 qui sont des endroits distincts, c'est donc une durée impropre.

Si tu mesures la durée entre la réception des flashs sur terre, ce n'est pas la durée entre z1 et z2 que tu mesures. Pour rappel, z1 c'est l'émission d'un flash, z2 l'émission d'un autre flash.
Ce que tu mesures c'est la durée entre la réception du flash 1 et la réception du flash 2. C'est une donc une durée propre, parce qu'elle est mesurée au même endroit dans un même référentiel inertiel.
Seulement, ce n'est pas la durée propre séparant l'émission des flashs dans le vaisseau, c'est la durée propre séparant leur réception sur Terre.
Ce ne sont pas les mêmes événements.
Mais note que pour ABC, ce n'est pas pendant le retour que ce temps sur Terre s'écoule plus vite, mais au moment du demi tour, ce qui ne change rien au maintien du paradoxe selon moi, comme je le lui ai écris plus haut.
Mais non, ABC dit qu'il y a un gap de temps au moment du demi-tour, il ne dit pas que le temps ne parait pas plus rapide au retour.
Il y a les deux phénomènes.
Pour les deux jumeaux le temps de l'autre jumeau semble s'écouler plus lentement aller et plus rapidement au retour. Mais ça, c'est la partie symétrique, et ce n'est donc pas à cause de ça que l'un vieilli plus vite que l'autre. Cette accélération est tout à fait visible sur le schéma.
Par contre au moment du demi-tour, comme le montre le schéma, il y a un "gap", un changement de plan de simultanéité. Et c'est là que tout se passe, c'est pour cela que c'est de ce moment que parle ABC.
Je remarque en outre qu'il n'y a pas que nous qui discutons du problème. Les avis divergent avec quand même une position dominante qui, à mon sens est positiviste, dans le sens où elle met le problème en dessous du tapis en décrétant qu'il n'y a pas de paradoxe, puisqu'il est expliqué par le fait qu'il y a une dissymétrie entre les deux observateur. Je considère que cette explication n'en est pas une, que le paradoxe demeure et je m'emploie ici à essayer au moins de me faire comprendre. Il semble que pour toi, c'est chose faite, à part cette question de durée impropre qui te turlupine encore.
Tout à fait. Au départ de cette expérience de pensée, on disait qu'il y avait un paradoxe parce que les deux situations étaient symétriques (voyage aller plus lent pour le terrien comme pour le voyageur, voyage retour plus rapide pour le terrien comme pour le voyageur) mais au retour les jumeaux n'avaient pas le même age. Le paradoxe n'en est plus un quand on dit que non, les situations ne sont pas symétrique, parce qu'un des jumeaux fait demi-tour, et se faisant change de référentiel (et donc de plan de simultanéité, etc.).
Dernière modification par thewild le 10 nov. 2016, 15:46, modifié 1 fois.
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Re: Relativité einsteinienne

#517

Message par thewild » 10 nov. 2016, 15:43

Emanuelle a écrit :Est-ce que quelqu'un pourrait dans un message définir ce qu'est une durée propre et ce qu'est une durée impropre ? Et seulement cela.
Je pense que j'ai à peu près répondu dans mon post précédent.
Durée propre : durée entre deux événements se déroulant au même endroit dans un référentiel inertiel, et donc mesurée par une seule horloge.
Durée impropre : durée entre deux événements se déroulant dans deux endroits différents dans un référentiel inertiel, et donc mesurée par deux horloges placées à l'endroit de chacun des événements.

Pour l'exemple du vaisseau et des oeufs, et donc la mesure d'une durée propre et impropre entre deux mêmes événements :
Durée propre de la cuisson de l'oeuf : durée mesurée par une horloge se trouvant dans le vaisseau, à côté de la casserole, entre l'événement A où on met l'oeuf à cuire et l'événement B où il est cuit.
Durée impropre de cuisson de l'oeuf : durée mesurée par deux horloges se trouvant hors du vaisseau . La première se trouve exactement là où passe le vaisseau pendant A (on met l'oeuf à cuire), l'autre là où il passe pendant B (l'oeuf est cuit). Les deux horloges sont fixes l'une par rapport à l'autre, disons qu'elles sont fixes par rapport à la Terre. La différences de temps qu'elles mesurent est une durée impropre.
Il n'y a donc qu'une seule durée propre possible, mais autant de durée impropre qu'on veut (les horloges peuvent être fixes par rapport à la Terre, par rapport à Mars, par rapport à un autre vaisseau, etc.).
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Re: Relativité einsteinienne

#518

Message par curieux » 10 nov. 2016, 16:08

Emanuelle a écrit :Pas facile à suivre tout ça...

Est-ce que quelqu'un pourrait dans un message définir ce qu'est une durée propre et ce qu'est une durée impropre ? Et seulement cela.

Merci d'avance.
Bonjour

- Le temps propre (et la distance propre) est ce qui est mesuré avec une seule horloge, située près de l'observateur. Celui de ta montre par exemple.

- Le temps impropre est celui qui est mesuré d'après l'horloge située dans le référentiel mobile, corrigé du temps de propagation de la lumière, corrigé de l'effet Doppler pour toutes les situations dans lesquelles se trouve ce mobile (angle de visée, il s'éloigne la fréquence diminue, il se rapproche la fréquence augmente, il est à angle droit[// à toi] c'est le cas précis où la mesure correspond à la dilatation relativiste décrite habituellement)

En clair, suite à toutes les corrections décrites, ce qui reste correspond au facteur de Lorentz, ou encore au facteur gamma :
La relation entre ces deux temps se décrit ainsi :

Tp = Ti * sqr(1-v²/c²) = Ti / gamma (sqr = racine carré de ... ; ² = carré de ...)

Où Ti est le temps mesuré (et éventuellement corrigé), donc le temps impropre, toujours plus grand que Tp.
et Tp le temps propre.

Autrement dit, pour prendre un cas concret,
si je mesure qu'un muon relativiste 'vit' 22 microsecondes je mesure son temps impropre (on peut négliger les corrections, son trajet est très court).
Son temps propre se calcule ainsi : 22µs / gamma (si =10) = 2.2 µs, ce qui est conforme au constat fait avec des muons lents.
Dans ce dernier cas, c'est mon horloge qui intervient, pas besoin de RR.

Avec le temps impropre, connaissant gamma, j'en déduis sa vitesse 'v' puisque la vitesse 'c' est connue ainsi que tout le reste de l'équation.

Pour une réponse sans ambiguïté c'est difficile de ne pas introduire un peu de Maths...
Le rôle de la physique mathématique est de bien poser les questions, ce n'est que l'expérience qui peut les résoudre. [Henri Poincaré]

Dany
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Re: Relativité einsteinienne

#519

Message par Dany » 10 nov. 2016, 16:21

thewild a écrit : Mais non, ABC dit qu'il y a un gap de temps au moment du demi-tour, il ne dit pas que le temps ne parait pas plus rapide au retour.
Si, si, Il dit bien que le temps sur terre ne paraît pas plus rapide pour le cosmonaute au retour. Pour lui, c'est même le contraire :
ABC a écrit :Si O' désigne le lapin (l'observateur non inertiel), O' voit les choses de travers. Il donne une durée fausse pour le vieillissement de la tortue. En effet, il ajoute des durées propres qu'il a calculées dans deux référentiels inertiels successifs différents. A cause de ça, il lui manque une partie du temps dans son calcul. Ce temps manquant dans son calcul, c'est le temps relatif au saut de simultanéité entre son référentiel inertiel d'aller (où il fonce vers la droite) et son référentiel inertiel de retour (celui ou il fonce vers la gauche pour revenir à son point de départ).

Si 2T désigne le vieillissement de la tortue O entre z1 et Z2 et v la vitesse du lapin O' (allant d'abord vers la droite puis ensuite vers la gauche), le lapin va trouver, par addition de deux durées propres de la tortue qu'il a calculées dans deux référentiels inertiels différents, un vieillissement de la tortue insuffisant :

2 T_faux = 2T(1-v²/c²) (et le lapin croit alors, à tort, que c'est la tortue qui a moins vieilli que lui)

Il lui manque le terme 2T v²/c². Ce terme manquant correspond au "saut de simultanéité" se produisant lorsque le lapin "saute" de son référentiel inertiel d'aller (vers la droite) vers son référentiel inertiel de retour vers la gauche. Les évènements T1 et T2, situés sur le chemin vertical de la tortue (faisant du surplace en fait) simultanés au saut du lapin :
•T1 simultanéité avec l'évènement de retour du lapin au sens de la simultanéité du référentiel inertiel aller
•T2 simultanéité avec l'évènement de retour du lapin au sens de la simultanéité du référentiel inertiel de retour
Sont en effet espacés d'une durée propre 2 T v²/c² sur le chemin "vertical" de la tortue.

S'il n'est pas au courant, le vieillissement de la tortue entre T1 et T2 (le saut de simultanéité) échappe au calcul du lapin. Il trouve alors un résultat faux s'il oublie d'ajouter ce terme dans son calcul de vieillissement de la tortue.
Je vais traduire :

Dans son saut vers la droite (l'aller du cosmonaute), le lapin voit la tortue rajeunir par rapport à lui (la durée impropre entre Z1 et Z2 est augmentée).
Dans son saut vers la gauche (le retour du cosmonaute), le lapin voit aussi la tortue rajeunir par rapport à lui (la durée impropre entre Z1 et Z2 est toujours augmentée).
Pour ABC, ce n'est qu'au changement de référentiel qu'il y a rattrapage pour qu'au final la tortue (le jumeau sédentaire) soit plus vieille que le lapin.

Et, durant ce rattrapage, il est donc indispensable que le lapin constate un temps accéléré pour la tortue, c'est à dire qu'il constate à ce moment une durée impropre inférieure à sa durée propre et de beaucoup puisque cette accélération pendant le changement de référentiel du lapin (du cosmonaute) doit annuler le rajeunissement de la tortue à l'aller du lapin et au retour du lapin. Sinon, en ne comptabilisant que les temps à l'aller et au retour, la tortue (le sédentaire) serait plus jeune que le lapin (le cosmonaute).

C'est une vision donc différente du cosmonaute qui voit le sédentaire rajeunir à l'aller et vieillir au retour. Pour ABC, le cosmonaute voit le sédentaire rajeunir à l'aller, vieillir au changement de direction, puis de nouveau rajeunir au retour.

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Re: Relativité einsteinienne

#520

Message par thewild » 10 nov. 2016, 16:53

Dany a écrit :Si, si, Il dit bien que le temps sur terre ne paraît pas plus rapide pour le cosmonaute au retour. Pour lui, c'est même le contraire
Je ne vois pas où il dit ça.
Il dit parle que si on somme les durées propres calculées, sans tenir compte du demi-tour, on n'arrive pas au bon résultat.
Je vais traduire :
Dans son saut vers la droite (l'aller du cosmonaute), le lapin voit la tortue rajeunir par rapport à lui (la durée impropre entre Z1 et Z2 est augmentée).
Dans son saut vers la gauche (le retour du cosmonaute), le lapin voit aussi la tortue rajeunir par rapport à lui (la durée impropre entre Z1 et Z2 est toujours augmentée).
Je ne comprends pas comment tu arrives à interpréter ce qu'il écrit en ces termes.
Il parle de calcul de durées propres, pas d'impression d'écoulement du temps.

La durée entre le moment où le terrien voit le vaisseau faire demi-tour et le moment où il arrive est très court. Mais la durée entre le moment où il a fait demi-tour et le moment où il arrive n'est pas très court, c'est la même durée que l'aller. Donc la perception est que le temps s'est écoulé très vite, mais ça n'a rien à voir avec le calcul des durées propres !
En gros, le terrien voyant que le vaisseau fait demi-tour sait que le vaisseau a en réalité fait demi-tour il y un certain temps (égal au temps que la lumière lui parvienne depuis le point de demi tour). Sachant cela, il peut calculer la durée propre du voyage de retour pour le vaisseau (il connait tous les paramètres), et d'après ce calcul il se dira que l'astronaute a moins vieilli que lui.
Enfin c'est un lapin et une tortue, mais on se comprend. ;)
"Assurons nous bien du fait, avant de nous inquiéter de la cause." Bernard Le Bouyer de Fontenelle

"Plus un fait est extraordinaire, plus il a besoin d'être appuyé de fortes preuves." Pierre Simon Laplace

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Re: Relativité einsteinienne

#521

Message par curieux » 10 nov. 2016, 16:59

Dany, le problème est simple à comprendre, le voyageur ne constate rien du tout, le changement de référentiel est instantané dans cette parabole du jumeau.
Comme je l'ai déjà fait remarquer, il n'y a pas deux jumeaux mais trois triplés là.
Un(A) qui reste à Terre qui sert de témoin, un(B) qui s'éloigne vers alpha du Centaure et qui ne revient jamais.
Le troisième(C) est parti d'Alpha du Centaure en même temps que le second. (c'est possible puisque les deux planètes sont dans le même référentiel, chacun a pu se concerter en tenant compte du temps mis par l'info à se propager)
Quand C arrive au voisinage de la Terre, il est plus jeune que A.

Et encore mieux, C en déduira de ses mesures qu'il a parcouru une distance plus petite que ce qu'affirme A le terrien.
Un siècle après Langevin on n'a pas fini de discuter d'un prétendu paradoxe.
Fin du discours de Paul Langevin en 1911 et du prétendu paradoxe
introuvable dans cette parabole qu’il intitule lui-même « le voyage en boulet ». :

« Il résulte de ce qui précède que ceux-là auront moins vieilli dont le mouvement
pendant la séparation aura été le plus éloigné d’être uniforme, qui auront subi le plus
d’accélération.
Cette remarque fournit un moyen concevable, à celui qui voudrait y consacrer deux
années de sa vie, de savoir ce que sera la Terre dans deux cents ans, d’explorer l’avenir
de la Terre en faisant dans la vie de celle-ci un saut en avant qui pour elle durera
deux siècles et pour lui durera deux ans, mais ceci sans espoir de retour, sans
possibilité de venir nous informer du résultat de son voyage, puisque toute tentative
de ce genre ne pourrait que le transporter de plus en plus avant dans l’avenir de la
Terre.
Il suffirait pour cela que notre voyageur consente à s’enfermer dans un projectile que
la Terre lancerait avec une vitesse suffisamment voisine de la lumière, quoique
inférieure, ce qui est physiquement possible, en s’arrangeant pour qu’une rencontre,
avec une étoile par exemple, se produise au bout d’une année de la vie du voyageur et
le renvoie vers la Terre avec la même vitesse. Revenu à la Terre ayant vieilli de deux
ans, il trouvera en sortant de son arche notre globe vieilli de deux cents ans si sa
vitesse est restée dans l’intervalle inférieure d’un vingt-millième seulement à la vitesse
de la lumière. » [note : gamma = 100]
Le rôle de la physique mathématique est de bien poser les questions, ce n'est que l'expérience qui peut les résoudre. [Henri Poincaré]

Dany
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Re: Relativité einsteinienne

#522

Message par Dany » 10 nov. 2016, 17:18

thewild a écrit : Edit : j'ai retrouvé le PDF !
Soit (R) le référentiel d’un observateur S et (R') celui d’un autre observateur noté par la suite G. On pourra dire : « Pour S, le temps de G semble retarder et, pour G, celui de S semble retarder ». Il ne faut pas attribuer ces retards au temps que met le signal pour se propager de S à ou de G à S. En considérant que les horloges de (R) et de (R') ont été synchronisées antérieurement (par exemple t = t' = 0 pour une origine arbitraire quelconque), la phrase entre guillemets signifie, en la développant : « Dans le référentiel (R) l'observateur S passant AU VOISINAGE IMMÉDIAT de G lit sur l'horloge de G une heure en retard par rapport à celle qui est donnée par l'horloge au repos à côté de lui ». Il n'y a donc AUCUN temps de propagation pris en compte. Ce dernier n'intervient jamais en RR.
Donc c'est très explicite : les durées (propres ou impropres) se mesurent avec une horloge qui se trouve sur le lieu de l'événement, pas à distance.
Non, le PDF dit que les durées propres se mesurent avec une horloge qui se trouve sur le lieu de l'évènement, par l'observateur situé sur cet évènement. Mais que les durées impropres se mesurent à partir de l'autre référentiel, situé à distance, mais considéré comme passant AU VOISINAGE IMMÉDIAT du premier référentiel et ces durées sont lues par l'observateur distant sur l'horloge de ce premier référentiel. Pas de temps de propagation donc quand on considère une durée impropre (le cosmonaute voit instantanément le tic tac de l'horloge du sédentaire, comme dans tous mes exemples).

EDIT: désolé, j'ai remanié mon texte pour tenter d'être plus clair. Mais j'ai encore eu un bug qui a retardé l'affaire. Ca devrait être bon, là.
Dernière modification par Dany le 11 nov. 2016, 00:09, modifié 2 fois.

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Re: Relativité einsteinienne

#523

Message par Dany » 10 nov. 2016, 18:07

curieux a écrit :Dany, le problème est simple à comprendre, le voyageur ne constate rien du tout, le changement de référentiel est instantané dans cette parabole du jumeau.
Oui, je comprends bien tout ça. le problème se situe justement au niveau du changement de référentiel instantané.

C'est pendant ce changement de référentiel instantané que le lapin voit l'horloge de la tortue accélérer. C'est le seul "moment" du voyage de lapin ou la tortue vieillit, parce qu'à l'aller du lapin et au retour du lapin, elle rajeunit. Et donc, à ce "moment" là, le lapin constate bien une durée impropre inférieure à sa durée propre... mais bon, il n'y a pas de "moment", puisque c'est instantané et le voyageur ne constate rien du tout. C'est un peu court je trouve pour conclure que le paradoxe est "expliqué".

Parce que voilà ce qu'on a :

Voyage aller (la tortue rajeunit) --> un truc instantané mystérieux * --> voyage retour (la tortue rajeunit encore) = La tortue est plus vieille

* Le fait que ce soit quantifiable et prédictif n'en fait pas une explication. Dans le cas présent, c'est juste un succédané d'explication, sinon il y a longtemps qu'on ne discuterait plus de cette affaire.

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Re: Relativité einsteinienne

#524

Message par Emanuelle » 10 nov. 2016, 18:21

Dany a écrit : Pas de temps de propagation donc quand on considère une durée impropre (le cosmonaute voit instantanément le tic tac de l'horloge du sédentaire, comme dans tous mes exemples).
Je me demande si je ne t'ai pas complètement embrouillé avec ce message: viewtopic.php?p=478666#p478666 :a8:
Ou si cela n'a rien à voir ???
"L'ignorance mène à la peur, la peur mène à la haine, la haine conduit à la violence... Voilà l'équation". Averroès
« Il est absolument possible qu’au-delà de ce que perçoivent nos sens se cachent des mondes insoupçonnés. » Einstein

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Re: Relativité einsteinienne

#525

Message par Dany » 10 nov. 2016, 23:55

Emanuelle a écrit :
Dany a écrit : Pas de temps de propagation donc quand on considère une durée impropre (le cosmonaute voit instantanément le tic tac de l'horloge du sédentaire, comme dans tous mes exemples).
Je me demande si je ne t'ai pas complètement embrouillé avec ce message: viewtopic.php?p=478666#p478666 :a8:
Ou si cela n'a rien à voir ???
Non, non, tu ne m'as pas embrouillé et cela n'a rien à voir (comme le montre l'extrait de pdf donné par thewild)
Sinon, maintenant, je sais que j'ai au moins réussi à me faire comprendre et ce n'était pas une mince affaire. ;)

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