Paradoxe des jumeaux.

[externo]

On ne peut pas le déterminer expérimentalement, mais le candidat au référentiel de repos est le référentiel par rapport auquel se propage le fond diffus cosmologique, référentiel appelé par le passé référentiel des étoiles lointaines, puis des galaxies lointaines, qui est déjà le référentiel d'immobilité par rapport à la rotation et même toute accélération. Un objet immobile par rapport à ce référentiel est immobile par rapport à l'univers, il n'a pas de vitesse propre, il ne subit que l'expansion cosmique.

[jroche]

A quoi rime cette discussion, à la limite, si "on ne peut pas le déterminer expérimentalement" ?

[richard]

Non! Dans le cas de la RR, il s’agit de deux référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre et rien ne permet d’en privilégier un plutôt que l’autre. Les effets de contraction des longueurs et de dilatation des durées sont donc réciproques et comme ils sont réciproques ils ne peuvent être qu’apparents. La version "effet réel à sens unique" est donc fausse. De plus dire que l’effet est réel en considérant la Terre immobile est une vision géocentrique (je fais comme ABC, je souligne en rouge les trucs importants). Cette version de la RR est une approche positiviste et géocentrique du problème. La seule version logique est celle d’effets apparents et réciproques.

[ABC]

Je remets le calcul dans le référentiel inertiel aller du jumeau voyageur (au lieu du référentiel du jumeau inertiel)

• Temps propre du voyageur à l'aller.......................................t
• Temps propre du voyageur aller-retour..................................tv = 2t
• Vitesse w du voyageur au retour dans le référentiel inertiel aller.w = (v+v)/(1+v²/c²)
• Temps impropre du voyageur au retour dans le référentiel aller...tr.imp = t/(1-w²/c²) = t/(1-{[2v/(1+v²/c²)]/c}²)^0.5
  ....................................................................................tr.imp = t (1+v²/c²)/(1-v²/c²)
• Temps impropre du sédentaire (dans le référentiel aller)............ts.imp = t+tr.imp = 2t/(1-v²/c²)
• Temps propre du sédentaire................................................ts = ts.imp (1-v²/c²)^0.5 = 2t/(1-v²/c²)^0.5

D'où la durée propre ts du voyage pour le sédentaire.........................ts = tv/(1-v²/c²)^0.5

On trouve bien les mêmes temps propres calculés dans le référentiel aller du voyageur que dans le référentiel du sédentaire !
.

Ce sont des calculs faits dans le référentiel aller du voyageur, donc tu as postulé un référentiel inertiel privilégié.

Non. Si tu en utilises un autre, ça marche aussi (celui du sédentaire, celui du retour, un référentiel inertiel quelconque, peu importe)... ...mais au moins, tu as compris le calcul.

Einstein a donné une explication consistant à remplacer la variation de la vitesse de la lumière par un changement physique de simultanéité. Qu'est-ce que cela veut dire ?

Ca veut dire, notamment, que si tu synchronises toutes les horloges du référentiel inertiel de retour R2 avec la simultanéité ayant cours dans le référentiel inertiel aller R1, tu peux constater, en déplaçant lentement une horloge d'un point de R2 à un autre, les décalages induits par le changement de simultanéité.

[ABC]

Dans le cas de 2 référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre, rien ne permet d’en privilégier un plutôt que l’autre. Les effets de contraction des longueurs et de dilatation des durées sont donc réciproques

Ca c'est exact. Etape suivante. Dans le cas de 3 référentiels en m.r.u (cas des jumeaux de Langevin) :
......[1] le référentiel en m.r.u. du jumeau inertiel
......[2] le référentiel en m.r.u. du jumeau inertiel par morceaux à l'aller
......[3] le référentiel en m.r.u. du jumeau inertiel par morceaux au retour
rien nempêche de privilégier le jumeau inertiel par rapport, notamment, à tout jumeau inertiel par morceaux. La réciprocité de point de vue est rompue. Entre 2 évènements, la durée propre est maximale pour l'unique observateur inertiel joignant ces 2 évènements.

[ABC]

A quoi rime cette discussion, à la limite, si "on ne peut pas le déterminer expérimentalement" ?

En fait, le reproche qui peut être fait n'est pas, en soi, d'envisager l'hypothèse d'un référentiel inertiel privilégié sans disposer d'un modèle reposant sur cette hypotèse et fournissant des prédictions réfutables. Il est même jugé acceptable de rajouter une hypothèse à prirori inutile mais fournissant un modèle plus conforme à certaines convictions philosophiques.

A titre d'exemple, l'interprétation des mondes multiples est la conséquence d'une interprétation réaliste de la fonction d'onde, une hypothèse d'objectivité inutile pour fournir des prédictions conformes aux observations, engendrant des tas de mondes inobservables.

Ce qui est criticable, par contre, c'est de clamer la nécessité d'une hypothèse avant de disposer d'un modèle ayant besoin de cette hypothèse et fournissant des prédictions conformes aux observation qui seraient impossibles ou incorrectes sans cette hypothèse.

[externo]

Ce sont des calculs faits dans le référentiel aller du voyageur, donc tu as postulé un référentiel inertiel privilégié.

Non. Si tu en utilises un autre, ça marche aussi (celui du sédentaire, celui du retour, un référentiel inertiel quelconque, peu importe)... ...mais au moins, tu as compris le calcul.

Explique le paradoxe dans le référentiel du jumeau voyageur, qui n'est pas inertiel sur tout le trajet. Que se passe-t-il, subit-il un changement de simultanéité physique ou non ? D'où vient le redshift ? Si tu ne sais pas l'expliquer, c'est que tu n'as pas d'explication du paradoxe.

Lorentz a donné une explication physique qui est cohérente, Einstein en a donné une autre qui consiste à remplacer la variation de la vitesse de la lumière par un changement physique de simultanéité. Qu'est-ce que cela veut dire ? Montre que cette explication est compatible avec le monde physique. Si elle ne l'est pas, c'est qu'elle est fausse.

[ABC]

Pour expliquer [prédire] certains phénomènes [observables], il est postulé [déduit des transformations de Lorentz (1) de la] RR une contraction des longueurs et une dilatation des durées [périodes].

Il a bien deux versions [cas]
[cas] 1. Ces effets sont réels et à sens unique [cas où l'un au moins des 2 référentiel n'est pas en m.r.u. cf. les jumeaux de Langevin]
[cas] 2. Ils sont réciproques et apparents (2) [cas où les 2 référentiel sont en m.r.u].

Dans le cas de deux référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre, comment choisir entre les deux.

C'est le cas 2

Comment explique-t-on les différences de durées pour des véhicules en mouvement par rapport à la Terre comme des particules, des satellites, des avions ou des camions ?

C'est aussi le cas 2. La durée séparant deux évènements est plus courte dans le référentiel inertiel où ils se produisant au même endroit (naissance et mort du muon dans son référentiel par exemple).

(1) Elles s'établissent en quelques lignes de calcul comme conséquence mathématique de l'invariance de l'équation de propagation des ondes lumineuses dans le vide lors dun changement de référentiel inertiel.

(2) C'est analogue à la réciprocité en géométrie. La projection orthogonale d'un bâton B1 sur un bâton B2 est toujours plus courte que le bâton B1 (et vice versa). De plus, je ne vois à quoi sert de qualifier d'apparent le dénivelé d'un tronçon de route et de réelle sa longueur.

[richard]

Dans le cas de la RR, il s’agit de de deux référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre et rien ne permet d’en privilégier un plutôt que l’autre. Les effets de contraction des longueurs et de dilatation des durées sont donc réciproques et comme ils sont réciproques ils ne peuvent être qu’apparents. La version "effet réel à sens unique" est donc fausse.

Ça c'est exact.Étape suivante.

Un corps mobile C’ par rapport à un référentiel R parcourt un trajet de longueur L dans celui-ci. Pour un observateur lié au corps C’, celui-ci met un temps t’ pour parcourir cette distance à la vitesse v’ tels que L = v’ t’. Pour un observateur de R, ce corps met un temps t pour la parcourir à la vitesse v tels que L = v t. Si l’effet de dilatation du temps est réel pour le référentiel R, alors t = γ t’, si bien que v’ = γ v. Je crois que ça va pas possible car ce serait bien étrange qu’un corps ait des vitesses différentes par rapport à un référentiel donné. Il faut bien se rendre à l’évidence, la vitesse est la même pour les deux observateurs; v = v’ donc t = t’. La durée du trajet est identique pour les deux observateurs. Chacun en tire les conséquences qu’il veut.

[ABC]

Ce serait bien étrange qu’un corps ait des vitesses différentes par rapport à un référentiel donné.

Ou alors, il faudrait rajouter dans la RR des erreurs qui n'y sont pas, un exercice dans lequel tu as acquis une grande maîtrise grâce à des décennies d'entrainement. Profites en pour expliquer comment tu corriges les soit-disant "différentes versions" de la géométrie. Elles ont le même problème que les soit-disant "différentes versions" de la RR (comme je te l'ai déjà expliqué plusieurs fois).

[richard]

Laisse béton tes bâtons et dis-moi plutôt ce que tu trouves-tu à redire à ce raisonnement: L = v’ t’ = v t et v’ = v => t = t’.

[ABC]

Dis-moi plutôt ce que tu trouves-tu à redire à ce raisonnement: L = v’ t’ = v t et v’ = v => t = t’.

Ca n'a pas d'intérêt de discuter de tes v', t', v, t, L, L' etc, etc, tant que tu n'as pas compris et corrigé toutes tes erreurs.

[richard]

Salut ABC ! Je corrige toutes mes erreurs,mea culpa, mea maxima culpa.
Je récapitule. Un mobile C’ effectue un trajet de longueur L dans un référentiel R.
Un observateur M’ lié à ce corps dit: j’effectue ce trajet en un temps t’ à la vitesse v’, tels que L = v’ t’.
Un observateur M de R dit: j’effectue ce trajet en un temps t à la vitesse v, tels que L = v t.
Un troisième larron, en dehors de cette polémique, doué d’un peu de logique* dit: mais le corps C’ n’a qu’une seule vitesse réelle par rapport au référentiel R, donc v’ = v. Aussi en déduit-Il que le temps du trajet est identique pour les deux observateurs: t’ = t.
Qu’est-ce qui te pose problème dans ce raisonnement ?

* On peut en trouver un certain nombre sur ce forum.

[ABC]

Ta question est bien posée car tu définis ce dont tu parles. Ca permet d'identifier, expliquer et corriger tes erreurs. Je simplifie en enlevant v' puisque tu ne contestes pas l'égalité v = v'

Un mobile C’ effectue un trajet de longueur L dans un référentiel R.
Un observateur M’ lié à ce corps dit: j’effectue ce trajet en un temps t’ à la vitesse v, tels que L = v t’.
Un observateur M de R dit: j’effectue ce trajet en un temps t à la vitesse v, tels que L = v t.
Un troisième larron, en déduit que le temps du trajet est identique pour les deux observateurs: t’ = t.
Qu’est-ce qui te pose problème dans ce raisonnement ?

2 hypothèses implicites incompatibles avec les lois de l'électromagnétisme :

• d'une part l'hypothèse d'invariance des longueurs (incompatible aussi avec le résultat nul de l'expérience de Morley-Michelson).
• D'autre part, l'hypothèse implicite d'une simultanéité absolue.
  Cette hypothèse implicite découle du fait que tu ne précises pas les évènements e1 et e2 que tu as choisis pour marquer début et fin du trajet (entre lesquels tu as décidé de mesurer une distance L dans R ainsi qu'une durée t dans R et une durée t' dans C').

Il faut préciser les évènements (instant + position), i.e. le début de quel évènement et la fin de quel évènement.
Par exemple :

• évènement e1. Un point M'1 de C' coïncide avec le point M1 de R
• évènements e2. Le même point M'1 de C' coïncide avec le point M2 de R

Ces 2 évènements étant maintenant définis (nota : un choix différent de e1 et e2 est possible (1)) :

• t désigne la durée, mesurée dans R, séparant les évènements e1 et e2
• t' désigne la durée, mesurée dans C', séparant les évènements e1 et e2.

Avec les évènements e1 et e2 choisis, e1 et e2 se produisent au même endroit dans C'.
La durée séparant les 2 évènements e1 et e2 est donc minimale dans C'. On a donc :
t' = t (1-v²/c²)^0.5 (1)

L = v t désigne la distance séparant M1 de M2 dans R
L' désigne la distance parcourue par M'1, en allant de M1 à M2, quand cette distance est mesurée dans C'
Or M1 et M2 sont au repos dans R. La distance séparant M1 et M2 est donc maximale dans R. On a donc :
L' = L (1-v²/c²)^0.5 (1)

Toutefois, on trouve bien (heureusement)
L/t = L'/t' = v

(1) Si, au contraire, on pose :

• évènement e1. Un point M1 de R coïncide avec le point M'1 de C'
• évènements e2. Le même point M1 de R coïncide avec le point M'2 de C'

les rôles de R et de C' sont inversés, on trouve alors un résultat conforme à la réciprocité de point de vue :
t = t' (1-v²/c²)^0.5
L = L' (1-v²/c²)^0.5

La simultanéité absolue

est, à ce jour, inobservable mais reste compatible avec les prédictions de la RR au prix de l'attribution d'un rôle privilégié à l'un des référentiels inertiels. A ce jour, les lois fondamentales connues de la physique sont invariantes de Lorentz. Cela interdit ainsi (à ce jour) d'apporter la preuve de l'interêt de cette hypothèse additionnelle.

La communauté scientifique prétend

qu'une théorie physique a pour objet premier de fournir des prédictions conformes aux observations. Les postulats de la RR suffisent à établir ses prédictions. Rajouter une hypothèse non strictement nécessaire afin de respecter une analogie ou une interprétation est toutefois parfois envisagé, par exemple lorsque cette hypothèse additionnelle donne à la théorie une forme facilitant l'identification d'eventuels faits d'observation nouveaux que l'on soupconne (par exemple parce que cette analogie les suggère).

il existe [peut-être] un référentiel privilégié

vis à vis des lois de la physique, i.e. une violation d'invariance de Lorentz. Toutefois, à ce jour, il n'en a pas été observé.

[externo]

D'autre part, l'hypothèse implicite d'une simultanéité absolue.

La simultanéité absolue de l'éther n'a pas à être démontrée, elle découle des lois de la cinématique.
Par contre, l'invariance de la vitesse de la lumière est une hypothèse audacieuse contraire aux lois de la cinématique et qui exige une preuve expérimentale pour avoir le moindre crédit.

La simultanéité absolue

est, à ce jour, inobservable mais reste compatible avec les prédictions de la RR au prix de l'attribution d'un rôle privilégié à l'un des référentiels inertiels. A ce jour, les lois fondamentales conues de la physique sont invariantes de Lorentz. Cela interdit ainsi (à ce jour) d'apporter la preuve de l'interêt de cette hypothèse additionnelle.

Il n'y a pas d'attribution privilégiée à donner, c'est la conséquence de la cinématique, ça s'appelle de la physique. Le référentiel privilégié découle des lois de la physique. Il est plus crédible de considérer que ce référentiel est inobservable pour des raisons de physique ondulatoire, que de postuler une nouvelle physique artificielle qu'un grand nombre d'observateurs affirment depuis 120 ans être incompatible avec le monde physique.

Les deux postulats de la relativité restreinte sont les suivants :

1-Les lois de la physique ont la même forme dans tous les référentiels galiléens
2-La vitesse de la lumière dans le vide a la même valeur dans tous les référentiels galiléens
https://fr.wikipedia.org/wiki/Relativité_restreinte

Ces postulats sont conformes à la théorie de Lorentz si on les interprète comme des postulats observationnels, ils s'en écartent si on prétend qu'ils représentent la réalité physique.

Donc la contribution d'Einstein s'inscrit dans le cadre de la théorie de Lorentz si on les interprète comme des postulats observationnels seulement, mais devient une théorie à part entière si on prétend qu'ils représentent la réalité physique. Et Einstein est considéré comme le père de la théorie parce que la communauté scientifique prétend qu'ils représentent la réalité physique. Pour sa part, Einstein pensait qu'ils étaient physiques et que les référentiels inertiels étaient physiquement équivalents. Or on peut démontrer et il a été déjà nombre de fois démontré que cette hypothèse est intenable.

[Gwanelle]

D'autre part, l'hypothèse implicite d'une simultanéité absolue.

La simultanéité absolue de l'éther n'a pas à être démontrée, elle découle des lois de la cinématique.
Par contre, l'invariance de la vitesse de la lumière est une hypothèse audacieuse contraire aux lois de la cinématique et qui exige une preuve expérimentale pour avoir le moindre crédit.

La simultanéité absolue

est, à ce jour, inobservable mais reste compatible avec les prédictions de la RR au prix de l'attribution d'un rôle privilégié à l'un des référentiels inertiels. A ce jour, les lois fondamentales conues de la physique sont invariantes de Lorentz. Cela interdit ainsi (à ce jour) d'apporter la preuve de l'interêt de cette hypothèse additionnelle.

Il n'y a pas d'attribution privilégiée à donner, c'est la conséquence de la cinématique, ça s'appelle de la physique. Le référentiel privilégié découle des lois de la physique. Il est plus crédible de considérer que ce référentiel est inobservable pour des raisons de physique ondulatoire, que de postuler une nouvelle physique artificielle qu'un grand nombre d'observateurs affirment depuis 120 ans être incompatible avec le monde physique.

Les deux postulats de la relativité restreinte sont les suivants :

1-Les lois de la physique ont la même forme dans tous les référentiels galiléens
2-La vitesse de la lumière dans le vide a la même valeur dans tous les référentiels galiléens
https://fr.wikipedia.org/wiki/Relativité_restreinte

Ces postulats sont conformes à la théorie de Lorentz si on les interprète comme des postulats observationnels, ils s'en écartent si on prétend qu'ils représentent la réalité physique.

Donc la contribution d'Einstein s'inscrit dans le cadre de la théorie de Lorentz si on les interprète comme des postulats observationnels seulement, mais devient une théorie à part entière si on prétend qu'ils représentent la réalité physique. Et Einstein est considéré comme le père de la théorie parce que la communauté scientifique prétend qu'ils représentent la réalité physique. Pour sa part, Einstein pensait qu'ils étaient physiques et que les référentiels inertiels étaient physiquement équivalents. Or on peut démontrer et il a été déjà nombre de fois démontré que cette hypothèse est intenable.

Le problème est que chaque fois que tu t'exprimes sur "les pensées" d'Einstein, tu les interprètes. en fait tu ne fait que trouver les incohérences de tes propres interprétations .

Einstein dit (dans la RR) le contraire de ce que tu prétends qu'il dit . car une convention n'a rien de "physique" . La simultanéité (à distance) n'est pas un observable en RR. ça ne sert à rien de dire et re re dire qu'une hypothèse (que Einstein ne fait pas) est intenable , pour ensuite conclure, à tort, que Einstein a tort ...

Si tu veux être entendu, arrête de répéter les même choses, dit plutôt la vérité sur la théorie d'Einstein, ne prend pas une parole, prise ici où là, prend ce qu'il a écrit dans sa théorie. Car tous les scientifiques peuvent avoir des pensées , des pistes de recherches, etc , dont ils discutent avec d'autres pour peut être être dans une future théorie, mais pas forcément.

[externo]

Le problème est que chaque fois que tu t'exprimes sur "les pensées" d'Einstein, tu les interprètes. en fait tu ne fait que trouver les incohérences de tes propres interprétations .

Einstein dit (dans la RR) le contraire de ce que tu prétends qu'il dit . car une convention n'a rien de "physique" . La simultanéité (à distance) n'est pas un observable en RR. ça ne sert à rien de dire et re re dire qu'une hypothèse (que Einstein ne fait pas) est intenable , pour ensuite conclure, à tort, que Einstein a tort ...

Si tu veux être entendu, arrête de répéter les même choses, dit plutôt la vérité sur la théorie d'Einstein, ne prend pas une parole, prise ici où là, prend ce qu'il a écrit dans sa théorie. Car tous les scientifiques peuvent avoir des pensées , des pistes de recherches, etc , dont ils discutent avec d'autres pour peut être être dans une future théorie, mais pas forcément.

Ce n'est pas moi qui interprète mal la théorie d'Einstein, ce sont les autres. Si ce qu'il dit sur l'invariance de la vitesse de la lumière est une convention alors il existe un référentiel privilégié. Tu ne peux pas par convention modifier la cinématique physique.

[richard]

La simultanéité (à distance) n'est pas un observable en RR.

Cette histoire de non conservation de la simultanéité parce que la simultanéité est non observable est aussi une belle entourloupe. Mais que faire contre une croyance justifiée même si elle est fausse. Enfin, c’est la première version, celle où la variation du temps est réelle et à sens unique qui l’est, la deuxième, celle où cette variation est apparente et réciproque, est moins fausse.

[Gwanelle]

Ce n'est pas moi qui interprète mal la théorie d'Einstein, ce sont les autres. Si ce qu'il dit sur l'invariance de la vitesse de la lumière est une convention alors il existe un référentiel privilégié. Tu ne peux pas par convention modifier la cinématique physique.

Cette convention ne modifie pas la cinématique , elle sert à "mesurer des longueurs avec des horloges" (ce qui n'est pas exactement l'instrument de mesure auquel on aurait instinctivement pensé au départ pour mesurer des longueurs) , c'est à dire à faire de la cosmologie sans quitter la terre ( ce qui, quand on y réfléchit ... un sacré miracle de pouvoir faire celà !) en se servant de cette magnifique aubaine que nous a donné la nature (une limite indépassable) de pouvoir convertir une durée en longueur ou une longueur en durée en divisant ou multipliant par une simple constante.

[Mirages]

Ce n'est pas moi qui interprète mal la théorie d'Einstein, ce sont les autres.

Tu es donc un illustre inconnu...

[jroche]

Ce n'est pas moi qui interprète mal la théorie d'Einstein, ce sont les autres. Si ce qu'il dit sur l'invariance de la vitesse de la lumière est une convention alors il existe un référentiel privilégié.

Faut-il encore rappeler que cette invariance est un résultat d'expériences, que c'est à partir de ce résultat qu'on a induit mathématiquement les équations de Lorentz...

[externo]

Ce n'est pas moi qui interprète mal la théorie d'Einstein, ce sont les autres. Si ce qu'il dit sur l'invariance de la vitesse de la lumière est une convention alors il existe un référentiel privilégié.

Faut-il encore rappeler que cette invariance est un résultat d'expériences, que c'est à partir de ce résultat qu'on a induit mathématiquement les équations de Lorentz...

Non, cette invariance est postulée, d'ailleurs l'observation montre que la vitesse de la lumière varie ; dès qu'on accélère la fréquence des ondes change. Ce qui reste constant, c'est la vitesse sur un aller-retour.

[externo]

Or j'ai démontré que la première hypothèse ne marchait pas.

Honnêtement, je ne pense pas que poursuivre encore sur l'hypothèse d'un référentiel privilégié en recommençant à dire ce que tu as déjà dit (c'est sûr, il n'y a pas d'autre choix possible pour des raisons que tu estimes avoir valeur de preuve et je t'ai déjà largement répondu ce que, de mon côté, j'en pensais) présente un intérêt. Tu as déjà donné et redonné tous tes arguments. Passe à autre chose ou rentre plus en détail dans l'explication d'un article scientifique qui te semble intéressant.

Que penses-tu de cet argument ?
Selon la théorie de Lorentz la vitesse de la lumière varie quand on accélère et cela se manifeste par un changement de la fréquence des ondes reçues par exemple des étoiles. Si on suit Einstein dans l'hypothèse qu'elle ne varie pas d'où vient ce changement de la fréquence des ondes reçues ?

[jroche]

Selon la théorie de Lorentz la vitesse de la lumière varie quand on accélère et cela se manifeste par un changement de la fréquence des ondes reçues par exemple des étoiles.

Source de ça ? Autant que je sache, Lorentz n'a jamais envisagé d'accélération. Ou qu'est-ce qu'on appelle "théorie de Lorentz" ?

[externo]

Selon la théorie de Lorentz la vitesse de la lumière varie quand on accélère et cela se manifeste par un changement de la fréquence des ondes reçues par exemple des étoiles.

Source de ça ? Autant que je sache, Lorentz n'a jamais envisagé d'accélération. Ou qu'est-ce qu'on appelle "théorie de Lorentz" ?

https://fr.wikipedia.org/wiki/Théorie_d ... de_Lorentz