richard a écrit :ABC a écrit :Tu n'as d'ailleurs pas contesté l'invariance de Lorentz de l'équation de propagation des ondes lumineuses (...). A partir de là, je ne vois pas ce qu'il faut rajouter pour te convaincre.
Avec l'invariance de l'équation de propagation des ondes sonores, ce sera parfait.
Voir la réponse très claire de Chanur à ce sujet.
La propagation du son dans un milieu respecte donc elle aussi, comme tous les phénomènes physiques, le principe de relativité du mouvement (principe physique dont l'expression mathématique est l'invariance de Lorentz comme déjà rappelé pour l'électromagnétisme).
- Le son dans l'air d'un avion se propage à 340 m/s par rapport à l'air de l'avion,
- le son dans l'air de la terre se propage à 340 m/s par rapport à l'air de la terre.
Le principe de relativité du mouvement (c'est à dire, mathématiquement, l'invariance de Lorentz) est valide vis à vis de toutes les lois de la physique.
Pour être plus complet relativement à l'ensemble des symétries respectées par les lois de la physique, on a les symétries suivantes, leurs conséquences en termes de grandeurs conservées et leurs conséquences géométriques :
- l'invariance par translation spatiale : les expériences de physique donnent les même résultats si, toutes choses étant égales par ailleurs, je les réalise en deux endroits différents. Elle se traduit par la conservation de l'impulsion (un vecteur).
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- l'invariance par translation temporelle : les expériences de physique donnent les même résultats si, toutes choses étant égales par ailleurs, je les réalise à deux moments différents. Elle se traduit par la conservation de l'énergie (un scalaire).
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- l'invariance par rotation spatiale : les expériences de physique donnent les même résultats si, toutes choses étant égales par ailleurs, je les réalise dans deux orientations différentes. Elle se traduit par la conservation du moment cinétique (un pseudo-vecteur).
Ces "3" symétries de la physique, ou plutôt les transformations correspondantes (les translations spatiales, les translations temporelles et les rotations spatiales) forment un groupe à 7 paramètres appelé groupe d'Aristote (cf Structure of dynamical systems, a symplectic view of physics, J. M. Souriau).
Un groupe, c'est une géométrie (et vice-versa). La géométrie du groupe d'Aristote, c'est l'espace-temps d'Aristote, plus connu sous le nom d'espace-temps de Newton (à ne surtout pas confondre avec l'espace-temps de Galilée doté d'une symétrie supplémentaire, une symétrie approximativement valide à petite vitesse devant celle de la lumière : le groupe des transformations de Galilée).
L'espace-temps d'Aristote possède un référentiel inertiel privilégié, c'est à dire
- un feuilletage 1D privilégié en lignes d'immobilité (les "points" de l'espace 3D qu'est ce référentiel)
- un feuilletage privilégié en feuillets 3D de simultanéité.
Ces deux feuilletages sont (globalement) invariants sous les actions du groupe de Galilée (les rotations spatiales et les translations spatio-temporelles laissent immobiles les observateurs immobiles et laissent simultanés les évènements simultanés).
Cet espace-temps possède
deux métriques conservées sous les actions du groupe d'Aristote :
- une métrique temporelle (elle mesure les durées)
- une métrique spatiale (elle mesure les distances).
Cet espace-temps (qui n'est pas encore doté de l'invariance de Lorentz) possède donc :
- un présent universel (une simultanéité universelle),
- une mesure de durée entre évènements universelle,
- une chronologie universelle (un ordonnancement temporel universel),
- une mesure de longueur des objets universelle.
Toutes ces notions "universelles" sont attachées au référentiel inertiel privilégié de l'espace-temps d'Aristote (l'éther de l'interprétation lorentzienne de la Relativité Restreinte si on préfère le dire comme ça).
Cet espace-temps permet (c'était l'intérêt que je lui trouvais) d'héberger les interprétations réalistes de la fonction d'onde et de sa réduction donc une interprétation explicitement non locale de la non localité quantique (en violation du principe de relativité du mouvement et de l'invariance de Lorentz au niveau interprétatif). Le référentiel privilégié de l'espace-temps d'Aristote peut alors jouer le rôle du référentiel quantique privilégié des tenants (minoritaires) d'une interprétation réaliste de la fonction d'onde et de sa réduction, mais cependant respectueuse de la causalité ayant cours dans cet espace-temps (grâce à sa chronologie universelle, l'espace-temps d'Aristote possède une structure causale compatible avec des interactions se propageant à vitesse supraluminique).
C'est à ce titre que l'espace-temps d'Aristote et la modélisation de l'invariance de Lorentz dans ce cadre (en termes imagés la construction de la "villa de Minkoswki" sur le "terrain d'Aristote") m'avaient intéressé. A cette époque, je n'avais pas encore accepté l'interprétation rétrocausale des interactions se produisant "sous la frontière quantique-classique" (une rétrocausalité bien sûr impossible à observer de façon autre que statistique et soumise à des débats en terme d'interprétation. La rétrocausalité, même sous la frontière quantique-classique, ça ne "passe pas" encore très bien).
Je veux évoquer plus particulièrement l'interprétation rétrocausale appliquée aux effets quantiques suivants :
- interactions entre mesures fortes et mesures faibles antérieures (A time-symmetric formulation of quantum mechanics, Yakir Aharonov, Sandu Popescu, and Jeff Tollaksen, November 2010 Physics Today, http://www.tau.ac.il/~yakir/yahp/yh171.pdf),
- expérience du choix retardé (https://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9 ... tard%C3%A9),
- transfert de photons à vitesse supraluminique par effet tunnel à travers une barrière de potentiel
(Tunneling Times and Superluminality: a Tutorial, Raymond Y. Chiao, Nov 1998 http://arxiv.org/abs/quant-ph/9811019),
- interaction entre les photons d'Alice et ceux de Bob dans l'expérience d'Alain Aspect (1).
Une fois l'espace-temps d'Aristote construit sur la base de :
- la conservation de l'énergie,
- la conservation de l'impulsion,
- la conservation du moment cinétique,
on peut établir, dans ce cadre, les transformations de Lorentz en les déduisant du principe de relativité du mouvement.
Toutes les lois qui respectent ce principe sont alors invariantes de Lorentz. On peut alors présenter la Relativité Restreinte comme la combinaison du principe de relativité du mouvement avec les symétrie du groupe d'Aristote, non comme propriété d'une sorte d'espace-temps préexistant, mais comme
une propriété des phénomènes physiques eux mêmes. L'espace-temps que l'on colle là dessus est alors une construction de l'esprit qui modélise ces propriétés physiques. Bref, dans cette façon de voir les choses, le territoire ce sont les phénomènes physique et l'espace-temps c'est la carte qui sert de cadre où les représenter.
On est alors en mesure de considérer (c'est ce que je pensais quand je me refusais à accepter toute intrusion d'interactions rétrocausales, même au niveau quantique où elles sont indirectement observables mais pas utilisables) que certains phénomènes quantiques un peu indisciplinés (la réduction du paquet d'onde) respectent les symétries du groupe d'Aristote, mais "batifolent" en dehors de la "villa de Minkowski". Ces (supposés) phénomènes ont, en quelque sorte, "la tenue symétrique correcte" exigée par Aristote, mais pas "le costar cravate" correspondant à l'invariance de Lorentz (symétrie obligatoire pour avoir droit d'entrer dans la villa de Minkowski, droit considéré, en fait, comme une obligation absolue dans l'interprétation standard de la Relativité Restreinte).
C'est l'idée (pas nouvelle en fait. Les De Broglie, Bell, Bohm, Goldstein, Bricmont, Scarani, Valentini, Percival... ont déjà présenté et développé des modèles et considérations lui correspondant) que j'avais présentée dans Special Relativity and possible Lorentz violations consistently coexist in Aristotle space-time, B. Chaverondier, May 2008,
http://arxiv.org/abs/0805.2417
Les transformations vis à vis desquelles les lois de la physique sont invariantes forment donc un groupe à 10 paramètres : le groupe de Poincaré.
Le groupe d'Aristote en est un sous groupe à 7 paramètres.
Le groupe de Poincaré (le bon groupe de Symétrie des lois de la physique, celui de la Relativité Restreinte) est obtenu en complétant le groupe d'Aristote par les transformations de Lorentz.
le groupe de Galilée (le "mauvais" groupe de symétrie, celui de la Relativité galiléenne, c'est à dire la relativité pré-Eistein-Lorentz-Poincaré) est obtenu en complétant le groupe d'Aristote par les transformations de Galilée.
Les équations de Maxwell (ainsi que les interactions faibles et fortes, donc tous les phénomènes physiques propagation du son comprise bien sûr)
violent (au moins un petit peu)
l'invariance de Galilée, mais
respectent (parfaitement)
l'invariance de Lorentz.
C'est ça la Relativité Restreinte.
Tout le reste évoqué dans ce fil ne
concerne pas la validité de la Relativité Restreinte (elle réside dans le respect de l'invariance de Lorentz qui ne souffre aucune contestation, sauf hypothèses de violation spéculatives à ce jour) mais
la compréhension de ses conséquences.
A ce jour, force est de constater que toutes les lois de la physique respectent le principe de relativité du mouvement donc l'invariance de Lorentz (qui lui est équivalente dès que sont prises en compte les 7 symétries du groupe d'Aristote).
En particulier, entre respect du principe de causalité et invariance de Lorentz, c'est finalement l'invariance de Lorentz qui gagne (j'en suis maintenant convaincu mais ce n'est pas l'avis de tout le monde). Elle est plus fondamentale car elle est respectée par les évolutions quantiques "normales" (c'est à dire hors mesure quantique qui, en fait, fait intervenir la notion d'irréversibilité, la fuite d'information sans laquelle il n'y a pas possibilité d'enregistrer une information robuste, lisible sans l'altérer et partageable sans équivoque ou incohérence entre observateurs macroscopiques).
Entre le principe de causalité et la symétrie T, c'est la symétrie T qui gagne elle aussi au niveau fondamental. Toutefois, ça non plus ce n'est pas l'avis de tout le monde... ...du moins au plan des interprétations, voire de la sémantique. En effet, mathématiquement et physiquement, il n'y a pas de réel désaccord entre les tenants (scientifiques professionnels je veux dire) de l'interprétation rétrocausale et les autres.
(1) Dans l'interprétation rétrocausale, confirmée d'une certaine façon par des mesures faibles (Can a Future Choice Affect a Past Measurement's Outcome? Yakir Aharonov, Eliahu Cohen, Avshalom C. Elitzur, 20 Jun 2015
http://arxiv.org/abs/1206.6224), les photons d'Alice, après qu'elle ait fait une mesure de polarisation de son côté :
- remontent le temps jusqu'à la source qui a créé les paires de photon EPR corrélés,
- fournissent l'information appropriée à leur photon jumeau EPR corrélé ayant remonté le temps lui aussi jusqu'à cette source,
- le photon jumeau repart alors vers Bob avec l'information lui permettant de savoir ce qu'il doit faire quand Bob fait une mesure de polarisation.
Il y a bien sûr, en fait, parfaite symétrie entre les actions de Bob, d'Alice et leurs conséquences. Pas moyen de savoir qui informe et qui est informé. Notre causalité macroscopique n'a pas cours (selon moi mais pas seulement) vis à vis des échanges d'informations (inaccessibles à l'observateur macroscopique) entre photons individuels EPR corrélés.
L'interprétation rétrocausale ci-dessus est celle qui a commencé à poindre en 1982 par la voix de Costa de Beauregard, directeur de thèse d'Alain Aspect. A l'époque, la mesure faible n'avait pas encore été découverte et l'hypothèse de Costa de Beauregard, bien que pouvant s'appuyer sur la constatation du respect de la symétrie T au niveau fondamental, ne passait pas du tout. Elle provoquait même une réaction de rejet (ce type de rejet, ou d'acceptation sans esprit suffisamment critique, n'est pas l'apanage exclusif des non scientifiques. Il répond à un besoin de protéger le disque dur de nos convictions profondes contre des idées qui lui sont étrangères et susceptibles, de ce fait, d'y mettre la pagaille. En fait, attendant un peu, on a le plus souvent de bonnes chances de constater que ces idées étrangères et nuisibles à nos convictions sont en fait fausses).
Cette interprétation rétrocausale reste, à ce jour, encore assez largement minoritaire, mais gagne du terrain grâce au développement de la formulation time-symmetric de la physique quantique et surtout de la mesure faible par Aharonov, Vaidman et quelques autres (l'article fondateur remonte à 1964 : Time Symmetry in the Quantum Process of Measurement, Yakir Aharonov, Peter G. Bergmann, and Joel L. Lebowitz, Phys. Rev. 134, B1410 – Published 22 June 1964
http://journals.aps.org/pr/abstract/10. ... .134.B1410).
Conclusion :
- un référentiel quantique privilégié et tous les "absolus" qui s'y rattachent, pourquoi pas... ...mais rien d'observable ne permet d'en apporter la preuve (il faut juste accepter soit le caractère purement statistique, donc non réel, de la fonction d'onde comme le proposent les positivistes, soit la symétrie T et des interactions rétrocausales sous la frontière classique quantique comme le proposent ceux des réalistes qui acceptent l'interprétation rétrocausale des mesures fortes sur des mesures faibles antérieures).
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- l'invariance galiléenne à la place de l'invariance de Lorentz ?
- Oui comme jeu mathématique,
- non pour modéliser les lois de la physique.
C'est faux, démontrablement faux à un niveau parfaitement élémentaire. C'est archi-connu et démontré (en quelques lignes) depuis plus d'un siècle. Y croire en ayant démontré la non maîtrise de notions d'algèbre élémentaire ne peut pas être classé comme une simple erreur. Cela relève de la dissonance cognitive à un niveau très très élevé.
richard a écrit :La loi de composition des vitesses ne s'applique aux vitesses des ondes.
Et si. La vitesse du son dans l'air d'un avion volant à 300 m/s serait
v = (300+340)/(1 + 300x340/9 10
16) par rapport à la terre...
...si la terre était un référentiel inertiel.
