Paradoxe des jumeaux.

[externo]

Le problème que j’ai déjà évoqué est qu’il y a deux versions relatives à la contraction des longueurs et à la dilatation des durées.
1. Elles sont réelles.
2. Elles sont apparentes.
Dans le premier cas, si l’on considère deux référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre, alors le temps passe plus vite dans chaque référentiel que dans l’autre, ce qui est impossible.
Dans le deuxième cas, seules les durées impropres varient en fonction de la vitesse, alors que les durées propres —donc réelles— sont invariantes, ce qui signifierait un temps réel absolu.
Entre une version improbable et celle d’un temps absolu, je ne sais laquelle il faut suivre.

Non, il n'y a qu'une version. Les phénomènes sont réels si la vitesse de la lumière n'est pas isotrope par rapport à l'objet et ils sont apparent si la vitesse de la lumière est isotrope par rapport à l'objet. La théorie dit qu'une objet en mouvement par rapport au référentiel d'isotropie de la lumière se contracte et que son temps ralentit, que ce soit Lorentz ou Einstein c'est la même chose. Einstein rajoute simplement l'absurdité de dire que la lumière est isotrope dans tous les référentiels (inertiel ou non d'ailleurs) ce qui implique que la dilatation du temps de l'objet observé est vraie pour l'observateur puisque pour lui l'objet observé est en mouvement et donc non isotrope par rapport à la lumière mais elle est fausse du point de vue de l'objet observé puisque pour lui il est isotrope par rapport à la lumière et c'est l'observateur inertiel qui est en mouvement et subi donc la dilatation du temps pour de vrai. Einstein a simplement introduit une sottise qu'un enfant de 2 ans n'aura aucune peine à repérer mais que les plus grands savants du monde entier n'ont pas encore réussi à repérer au bout de 120 ans de travaux sur la question.

[Tapatorhector]

Dans tous les cas indépendamment de ce que dit ou pas la théorie de la Relativité là-dessus, à tout instant je ne sais pas quels sont les chiffres exacts mais, probablement des dizaines ou des centaines de milliers de personnes décèdent sur la terre.

Cela suffit pour comprendre qu'il y a, à tout instant, un nombre incalculable et peut-être infini, de phénomènes physiques qui se produisent et donc, simultanément.

[richard]

Non, il n'y a qu'une version. Les phénomènes sont réels si la vitesse de la lumière n'est pas isotrope par rapport à l'objet et ils sont apparents si la vitesse de la lumière est isotrope par rapport à l'objet.

Si je compte bien ça fait deux versions, une où la lumière est isotrope par rapport à l’objet (!?) et une autre où elle ne l’est pas.

[thewild]

Dans le premier cas, si l’on considère deux référentiels en m.r.u. l’un par rapport à l’autre, alors le temps passe plus vite dans chaque référentiel que dans l’autre, ce qui est impossible.

Dis plutôt : ce que je ne suis pas capable de comprendre ou de conceptualiser.

[richard]

C’est vrai que toi, tu es vachement fort à conceptualiser, moi, je suis pragmatique, et j’ai des difficultés à admettre que le temps passe plus vite dans le référentiel R que dans le référentiel R’ et à la fois passe plus vite dans R’ que dans R, comme j’ai du mal à admettre que A court plus vite que B et que B court aussi plus vite que A.

[thewild]

C’est vrai que toi, tu es vachement fort à conceptualiser, moi, je suis pragmatique, et j’ai des difficultés à admettre que le temps passe plus vite dans le référentiel R que dans le référentiel R’ et à la fois passe plus vite dans R’ que dans R, comme j’ai du mal à admettre que A court plus vite que B et que B court aussi plus vite que A.

Exactement. Tu as du mal à l'admettre, ce qui est très loin de signifier que c'est impossible.
Le pragmatisme et le bon sens ça a ses limites. De toute évidence tu as atteint les tiennes.

[richard]

Ben oui ! Suis-je bête, il est possible que A soit plus grand que B et que B soit aussi plus grand que A, ceux qui n’admettent pas ça sont vraiment des céohaines.

[thewild]

Pas forcément des cons, parce que dans notre expérience quotidienne d'un monde où tout se déplace extrêmement lentement c'est effectivement le cas. Le temps semble bien absolu et si a est plus grand que b alors il semble bien que b ne peut pas être plus grand que a.
On peut en rester là et nul besoin de RR, tout va pour le mieux dans le meilleur des mondes.

Mais parmi ceux qui s'intéressent d'un peu plus près à ce qu'il se passe à des vitesses bien plus élevées, il y a ceux qui ont le bagage scolaire et les capacités intellectuelles suffisants et qui comprennent, il y a ceux qui ne les ont pas mais admettent les conclusions de ceux qui les ont, et il y a les autres.

[ABC]

Ben oui ! Suis-je bête, il est possible que A soit plus grand que B et que B soit aussi plus grand que A, ceux qui n’admettent pas ça sont vraiment des céohaines.

Un muon cosmique et un muon au repos dans le référentiel terrestre naissent en même temps au même endroit.
Dans le référentiel inertiel du muon cosmique, lequel des 2 muons meurt le premier ?

[Gwanelle]

Pas forcément des cons, parce que dans notre expérience quotidienne d'un monde où tout se déplace extrêmement lentement c'est effectivement le cas. Le temps semble bien absolu et si a est plus grand que b alors il semble bien que b ne peut pas être plus grand que a.
On peut en rester là et nul besoin de RR, tout va pour le mieux dans le meilleur des mondes.

Mais parmi ceux qui s'intéressent d'un peu plus près à ce qu'il se passe à des vitesses bien plus élevées, il y a ceux qui ont le bagage scolaire et les capacités intellectuelles suffisants et qui comprennent, il y a ceux qui ne les ont pas mais admettent les conclusions de ceux qui les ont, et il y a les autres.

Quelquefois, je me dis que depuis le début on aurait du l'appeler "théorie de la mesure physique" (plutôt que "théorie de la relativité").
Même quelqu'un ayant un "esprit pratique et concret" comprend que la mesure d'une chose dépend de la relation entre l'instrument de mesure et ce qui est mesuré.
Plutôt que de parler de durée propre (ou de durée impropre) qui laisse entendre que la caractérisation propre ou impropre appartient à la réalité elle-même, on devrait parler de mesure propre (ou impropre) d'une durée pour montrer que ça n'a pas de sens de dire d'une chose qu'elle est propre ou impropre indépendamment de la mesure.

[thewild]

Quelquefois, je me dis que depuis le début on aurait du l'appeler "théorie de la mesure physique" (plutôt que "théorie de la relativité").
Même quelqu'un ayant un "esprit pratique et concret" comprend que la mesure d'une chose dépend de la relation entre l'instrument de mesure et ce qui est mesuré.
Plutôt que de parler de durée propre (ou de durée impropre) qui laisse entendre que la caractérisation propre ou impropre appartient à la réalité elle-même, on devrait parler de mesure propre (ou impropre) d'une durée pour montrer que ça n'a pas de sens de dire d'une chose qu'elle est propre ou impropre indépendamment de la mesure.

Je comprends l'idée, mais alors il faudrait être plus précis sur l'objet de la théorie et parler de "théorie de la mesure des durées et des longueurs". Ca devient un peu lourd.
Il me semble d'ailleurs avoir déjà entendu un physicien (Etienne Klein peut-être), dire que la théorie de la relativité portait mal sont nom et qu'elle aurait dû s'appeler "théorie des invariants", parce qu'elle est fondée sur des invariants.
Pas sûr de partager ce point de vue. Pour moi le terme de relativité est assez clair sur le fait que les absolus (espace et temps) de notre expérience quotidienne ne sont que des a priori. Encore faut-il le comprendre...

[richard]

Tu as raison Gwanelle, il faudrait changer de vocable. En ce qui concerne les longueurs, les valeurs propres sont les vraies grandeurs, les valeurs impropres sont les projections de ces vraies longueurs.

Le temps semble bien absolu et si a est plus grand que b alors il semble bien que b ne peut pas être plus grand que a.

Si a est plus grand que b et si b est plus grand que a (a>b et b>a), alors a est à la fois plus grand et plus petit que b.
Effectivement, seuls ceux qui ont le bagage scolaire et les capacités intellectuelles INsuffisantes peuvent admettre cette impossibilité.

[ABC]

Si a est plus grand que b et si b est plus grand que a (a > b et b > a) c'est impossible

a1 > b et b1 > a c'est impossible aussi si a1 = a et b1 = b car absolus.
Un muon cosmique et un muon au repos dans le référentiel terrestre naissent en même temps au même endroit.
Dans le référentiel inertiel du muon cosmique, lequel des 2 muons meurt le premier ?

[externo]

Quelquefois, je me dis que depuis le début on aurait du l'appeler "théorie de la mesure physique" (plutôt que "théorie de la relativité").
Même quelqu'un ayant un "esprit pratique et concret" comprend que la mesure d'une chose dépend de la relation entre l'instrument de mesure et ce qui est mesuré.
Plutôt que de parler de durée propre (ou de durée impropre) qui laisse entendre que la caractérisation propre ou impropre appartient à la réalité elle-même, on devrait parler de mesure propre (ou impropre) d'une durée pour montrer que ça n'a pas de sens de dire d'une chose qu'elle est propre ou impropre indépendamment de la mesure.

Ils ne peuvent pas faire ça, parce qu'alors ça sous entendrait que c''est une théorie qui se contente de donner le résultat des mesures et n'offre aucune explication physique, ce qui forcerait à chercher une explication du côté du référentiel de repos. Il ne faut pas croire que l'ambiguïté est anodine, elle est maintenue exprès.

[Gwanelle]

Ils ne peuvent pas faire ça, parce qu'alors ça sous entendrait que c''est une théorie qui se contente de donner le résultat des mesures et n'offre aucune explication physique, ce qui forcerait à chercher une explication du côté du référentiel de repos. Il ne faut pas croire que l'ambiguïté est anodine, elle est maintenue exprès.

Mais tenir compte de la relation appareil de mesure/objet mesuré, c'est déjà une explication physique.

[richard]

a1 > b et b1 > a c'est impossible aussi si a1 = a et b1 = b car absolus.

Pourquoi écris-tu souvent des trucs obscurs ? Pourquoi ne t’exprimes-tu pas clairement ?

[Gwanelle]

Pas sûr de partager ce point de vue. Pour moi le terme de relativité est assez clair sur le fait que les absolus (espace et temps) de notre expérience quotidienne ne sont que des a priori. Encore faut-il le comprendre...

En fait je suis persuadée certains l'avaient déjà compris bien avant la relativité (et même avant l'éléctro-magnétisme qui a bien sur bien énormément aidé à le comprendre) .

Par exemple, dans sa très fameuse (et très critiquée pour la "naiveté" de son déterminsme, mais en fait quasiment tous les scientifiques Français de cette époque sont déterministes donc bon ...) introduction à sa théorie des probabilité, Laplace comprend que la physique newtonienne est non locale (bien sur le terme "non locale" n'existe pas à l'époque, mais son démon à besoin de savoir "instantanément" tout l'univers pour appliquer la mécanique newtonienne.
Bien entendu la mécanique newtonienne est tellement approximative que c'est pas grave de négliger la gravité distante puisqu'elle décroit proportionnellement aux inverses carrés, mais rigoureusement Laplace a raison: seul son démon ayant un savoir non local pourrait appliquer exactement la mécanique newtonienne.

Et puis la loi de l'action/réaction est instantanée , de sorte que théoriquement elle permet de communiquer avec quelqu'un plus vite qu'en utilisant la lumière (!) avec une série d'objets alignés qui s'entrechoquent placé entre les deux personnes qui veulent communiquer instantanément entre elles ...
Ce n'est pas du tout ce qu'on observe dans le monde réel.

Les concepts inventés par newton ne pouvaient pas être maintenus de toute façon.

[ABC]

Pourquoi ne t’exprimes-tu pas clairement ?

Un muon cosmique et un muon au repos dans le référentiel terrestre naissent en même temps au même endroit.
Dans le référentiel inertiel du muon cosmique, lequel des 2 muons meurt le premier ?

[Tapatorhector]

Les temps propres, personne ne sait ce que c'est puisqu'ils ne sont pas mesurables par personne, et d'ailleurs "tout le monde s'en fout", au sens qu'ils ne sont absolument pas d'aucune utilité pour qui que ce soit.

Ce qui importe, ce sont les temps impropres.

[Gwanelle]

Ce qui importe, ce sont les temps impropres.

ET de pouvoir les mettre en relation avec un invariant, c'est à dire le temps propre (c'est d'ailleurs pour ça que le sédentaire peut calculer l'âge du voyageur au retour sans voir la montre du voyageur)

[ABC]

Les temps propres, personne ne sait ce que c'est puisqu'ils ne sont mesurables par personne.

La mesure d'une durée propre, c'est une mesure de durée séparant un évènement intitial d'un évènement final (la naissance et la mort d'une particule instable par exemple) dans l'unique référentiel inertiel où ces 2 évènements se produisent au même endroit.

[Zebra]

le référentiel inertiel de la terre est considéré comme approximativement inertiel

Par l'observateur terrestre ?

Par tous les observateurs. L'accélération (nulle pour tout observateur inertiel) est une grandeur absolue. Un observateur inertiel est un observateur qui n'accélére pas. Mathématiquement, il se représente par une droite de type temps de l'espace-temps de Minkowski.

Un référentiel inertiel est un ensemble d'observateurs inertiels immobiles les uns par rapport aux autres. Dans l'espace-temps de Minkowski, un référentiel inertiel est un ensemble de droites parallèles de type temps "remplissant l'espace-temps".

Ok, maintenant je comprends. Ça a pris un peu de temps (et de vulgarisation via l'IA, je dois l'admettre). Un énorme merci ! Ça se visualise bien avec l'intérieure d'une voiture en mouvement.

Pour l'aspect mathématique, c'était plus corsé (voilà le délai de réponse expliqué héhé!). Cet ensemble de droites parallèles de type temps "remplissant l'espace-temps" est super abstrait. Un besoin de visualisation donnerait ceci :

Un immense mur avec des points rouges lumineux qui clignotent à intervalles réguliers. Ces points représentent un événement dans l'espace-temps. Ils ne changent pas en fonction de l'observateur inertiel qui les observe. Par exemple, si je regarde les points lumineux d'une position fixe, ces points seront toujours aux mêmes endroits et aux mêmes intervalles. Si nous relions ces points par des lignes droites, ce seraient les trajectoires inertielles. L'ensemble de ces lignes droites qui remplissent le mur sont le référentiel inertiel. Donc elles seraient l'ensemble de droites parallèles de type temps "remplissant l'espace-temps". (ouf !!)

Si toi, tu es aussi un observateur inertiel, mais en mouvement par rapport à moi, tu verrais les mêmes points rouges à intervalles réguliers mais, les positions et intervalles pourraient te sembler différentes. Pourtant, ni les intervalles, ni les positions ne changent réellement. C'est super logique ! (si j'ai pas tout faux, bien entendu haha !)

Les lois qui s'appliquent dans un référentiel inertiel sont les mêmes que celles qui s'appliquent dans un autre référentiel inertiel.

• Si une chaine monoatomique C1 de 10^10 atome, au repos dans un référnetiel inertiel, mesure 1 mètre dans un référentiel R1, alors une chaîne identique C2 au repos dans un référentiel inertiel R2 mesure aussi un mètre dans un autre référentiel inertiel R2.
  .
• Si la chaîne C2 de R2 se déplace dans la direction de la chaîne C1 à la vitesse v = (1- (1/2)²)^0.5 c = 86.7% de c,
  la distance entre 2 observateurs A1 et B1 au repos dans R1, situés, à un même instant au sens de la simultanéité ayant cours dans R1, l'un A1 à une extrémité de C2 et l'autre B1 à l'autre extrémité de C2, alors une chaîne monotamique au repos dans R1 allant de A1 à B1 mesure seulement 50 cm dans R1, autrement dit, plus clairement, elle possède seulement 1/2 10^10 atomes.
  .
• En raison de la symétrie de point de vue, la distance entre deux observateurs A2 et B2 au repos dans R2, situés, à un même instant au sens de la simultanéité ayant cours dans R2, l'un A2 à une extrémité de C1 et l'autre B2 à l'autre extrémité de C1, alors une chaîne monotamique au repos dans R2, allant de A2 à B2, mesure seulement 50 cm, autrement dit, plus clairement, elle possède seulement 1/2 10^10 atomes.

Il me manque encore des connaissances pour bien comprendre l'explication que tu as donnée sur les lois s’appliquant dans les référentiels inertiels (tout comme la dernière explication que tu m'avais donnée dans le fil sur la flèche du temps). J'y travaille

Encore une fois, merci. J'imagine que ce sont des concepts terriblement de base pour toi (ainsi que bien des intervenants du forum). C'est vraiment génial que tu prennes du temps pour répondre à ces questions "basiques".

[richard]

Les temps propres, […] "tout le monde s'en fout", au sens qu'ils ne sont absolument […] d'aucune utilité pour qui que ce soit.

Un point mobile M’ par rapport à un référentiel R parcourt un trajet de longueur L dans ce référentiel en un temps propre, réel, t’ à la vitesse réelle v’, tels que L = v’ t’. Un observateur de R mesure un temps de trajet impropre ti et une vitesse apparente vp de ce mobile, tels que L = vp ti. Comme ti = γ t’, les vitesses réelle et apparente sont liées par le facteur γ: v’ = γ vp. Tu as raison, tout le monde s’en fout alors que v’ est juste la vitesse réelle, la vraie vitesse, celle qui intervient dans les calculs. Oui, d’aucune utilité!

[externo]

Ils ne peuvent pas faire ça, parce qu'alors ça sous entendrait que c''est une théorie qui se contente de donner le résultat des mesures et n'offre aucune explication physique, ce qui forcerait à chercher une explication du côté du référentiel de repos. Il ne faut pas croire que l'ambiguïté est anodine, elle est maintenue exprès.

Mais tenir compte de la relation appareil de mesure/objet mesuré, c'est déjà une explication physique.

Donc quand tu te pèses sur la balance le poids indiqué contient en lui même l'explication physique de ton poids ? L'explication physique de ton poids c'est la valeur numérique de ton poids ?

Ce qui importe, ce sont les temps impropres.

ET de pouvoir les mettre en relation avec un invariant, c'est à dire le temps propre (c'est d'ailleurs pour ça que le sédentaire peut calculer l'âge du voyageur au retour sans voir la montre du voyageur)

Le temps propre n'est pas un invariant, bien au contraire, il ne cesse de varier puisque le temps ne cesse jamais de passer. Et surtout il change par changement de référentiel, puisque le temps propre dans un référentiel n'est pas le même que dans un autre. Quant à ce que tu sous entends, c'est à dire que les durées propres sont invariantes par changement de référentiel, encore heureux, c'est une simple tautologie.

Les temps propres, personne ne sait ce que c'est puisqu'ils ne sont mesurables par personne.

La mesure d'une durée propre, c'est une mesure de durée séparant un évènement intitial d'un évènement final (la naissance et la mort d'une particule instable par exemple) dans l'unique référentiel inertiel où ces 2 évènements se produisent au même endroit.

Mais la durée impropre est aussi une durée propre, puisque la durée impropre mesurée est la durée propre de celui qui mesure.

[Tapatorhector]

... Concrètement, qu'est ce qu'un "point mobile" ?

Si un coureur mesure la durée de sa course avec un chronomètre, il n'a pas les informations requises instantanément, à aucun moment et de plus, sa montre n'est jamais aux mêmes endroits que lui et d'ailleurs où est-il lui-même ou où a-t-il été lui-même à tout instant pendant toute la durée de sa course ?

Les temps propres sont des idées mathématiques qui ne prennent sens au sens qu'ils servent à quelque chose que par la médiation des temps impropres.

La Physique fait droit énormément aux approximations, fabrique une réalité hautement mathématique et donc enserre "le réel" comme vous disiez plus haut fort justement, sans jamais l'atteindre, un peu comme un cercle est enserré dans ses polygones circonscrits et tant que c'est une ligne brisée ce n'est pas un cercle.