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relativité et photons
yo
voici la situation suivante:
schéma 1
Le bâton 1 se déplace, et un autre est fixe, un photon est émis à leur extrémité lorsqu'ils sont au même niveau
Le schéma 'a' représente ce que l'on voit depuis le bâton fixe, on en déduirait le schéma b depuis le bâton en mouvement
Le schéma 'c' représente ce que l'on voit depuis le bâton en mouvement, on en déduirait le schéma d depuis le bâton fixe
Ces représentations, à priori équivalentes, sont distinctes, sont-elles fausses?
Il y a vraisemblablement une question de simultanéité qui se pose dans ce genre de représentation, il faudrait que des photons soient émis d'un bâton vers l'autre pour faire un constat et comparer. Du coup, plutôt qu'un bâton 1, on pourrait prendre un "L" ou un "U" à la place, de façon à noter quel évènement arrive en premier, s'ils sont simultanés
schéma 2 (on ne peut pas ajouter 2images: imaginez un 'u' avec un bâton vertical à gauche, puis à droite)
Comment-y dessinerait-on les deux étapes?
Après mure réflexion, la plus pertinente serait la solution symétrique qui consisterait à dire que les photons arrivent en même temps au sol, mais le problème c'est que ça contredit Einstein car on voit qu'un des deux photons se déplace plus rapidement que l'autre, et ce rapport s'inverse lorsque l'on change de point de vue (bâton 1 ou 2)
Bonjour,
Il y a vraisemblablement une question de simultanéité
Le problème est bien là :
D et C sont simultanés dans (baton 1) tD=tC
D' et C' ne sont pas simultanés dans (baton 2) :
Plus exactement en appelant t, l'instant où est pris l'image de gauche,
je n'ai pas compris, les représentations sont correctes?
poussons le bouchon, j'aimerais parler de cette histoire de simultanéité:
plutôt que des bâtons, je leur donne une forme de U ou L et je leur attache une horloge, un évènement se produisant quelque part sur la longueur du L ou U stoppe instantanément l'horloge 'à bord', comme si toute ces longueurs sont criblées d'horloges synchrones. Peu importe qu'à la fin, l'horloge du U et du L sont désynchronisées, l'important c'est de savoir si deux évènements sont simultanés dans une même référentiel
Question: si D et C sont simultanés, qu'est-ce qui empêche de dire qu'ils ne le sont plus pour D' et C'?
je n'ai pas compris, les représentations sont correctes?
En haut à gauche, image prise à t1 dans (baton 1) : OK
En bas à gauche, image prise à t2 dans (baton 2) : OK
En haut à droite, image de D prise à
Pour la question : c'est la base de la relativité, je ne sais pas comment le dire en une phrase. Disons que la seule chose qui soit clairement définie en relativité, c'est un événement : qqch qui se passe en un point M à l'instant t. On ne peut pas dire grand chose (sauf calcul) de la relation entre ce qui se passe en deux points différents : si l'intervalle entre deux événements est de type espace, A peut se passer avant B dans un référentiel et après B dans un autre référentiel.
Je comprends que tu veuilles faire intervenir des calculs, d'autant plus que mes représentations sont fausses, il y manque par exemple l'information de compression de l'espace, ce à quoi l'on s'attend pourtant quand on représente un mouvement à vitesse proche de c
A ce détail près, la question que je pose est une question de logique, que je n'arrive pas à saisir:
Le principe de relativité devrait mettre en évidence A <=> C
Mais j'ai plutôt l'impression qu'on a seulement les équivalences A <=> B et C <=> D. Il n'y a aucun rapport entre B et C, ni entre A et D
La représentation suivante paraît séduisante mais elle signifierait que le sol est atteint par les deux rayons en même temps
Le principe de relativité devrait mettre en évidence A <=> C
C'est bien cela.
Le problème que vous avez est que A et C représente ce qui se passe à un instant t dans l'un des deux référentiels, alors que B et D ne peut pas représenter l'état du système.
Il n'y a donc aucun rapport entre B ou D et n'importe quoi d'autre puisque B et D ne représentent pas un état possible à un instant t.
Comme déjà dit, il faudrait reprendre à zéro :
revient sur la notion de simultanéité
Et de manière générale : les textes de Pierre Magnien du CLEA.
gts2: Le problème que vous avez est que A et C représente ce qui se passe à un instant t dans l'un des deux référentiels, alors que B et D ne peut pas représenter l'état du système.
si je connais la longueur du rayon sur un bâton, alors je peux déterminer la longueur de l'autre rayon sur l'autre bâton, et par la même occasion le temps qui s'est écoulé dans un bâton en fonction de cette longueur, et on peut stopper des horloges dans les deux plans (en mouvement ou fixe). Donc:
si A => B alors réciproquement B => A
idem si C => D, alors D => C
A aucun moment on obtient A <=> C
Mais soit, essayons de relier ces référentiels du mieux qu'on puisse.
Finalement, je rajoute des photons, je m'inspire de <URL=https://www.ilephysique.net/sujet-histoire-de-photons-331072.html>l'autre fil</URL>
faisons partir un rayon bleu et un autre orange de façon à atteindre le pied d'un bâton depuis le haut de l'autre bâton (à droite la représentation dans le cas où l'on considère le retard du haut d'un bâton depuis le bas de l'autre bâton). Schémas en haut
Le rayon bleu part du même endroit que rouge et atteint le même endroit, donc à priori avec la même vitesse c, de même orange et vert, partis du même endroit au même moment atteignent le même endroit en même temps
par principe de relativité, bleu et orange représentant des photons qui quittent un référentiel pour rejoindre l'autre en mouvement (d'éloignement) ont des comportements symétriques, ils suivent la même ligne de temps, ils atteignent le sol en même temps
La contraction des longueurs n'apporte rien ici puisqu'elle ne concerne que l'épaisseur du bâton, pas sa longueur
Dans ce raisonnement, tous les photons arrivent en même temps au sol, c'est clairement faux puisque bleu arrive forcément après vert (auquel cas on peut enlever les parties en pointillé à droite), il y a donc une contradiction quelque part!
A votre avis, lequel de ces deux points amènent la contradiction? Moi, je dirais les deux: la falsification du principe de relativité est permise si l'on suppose un référentiel absolu (d'autres candidats?). Et quand on veut garder des résultats d'Einstein, on peut penser que le modèle de Lorentz est alors plus approprié.
Faisons donc en sorte que tous les photons arrivent à c et corrigeons ce qui doit être corrigé à l'aide d'éventuelles dilatation/contraction des distances et du temps, Cf le schéma du bas
la hauteur apparente du bâton distant (en trait fin rouge) est
Pour que orange arrive en même temps que vert, il faut (Thales dans les triangles NOP) que le long du trajet des photons orange et bleus le temps se soit écoulé
Les deux modèles (Einstein et Lorentz) seraient alors discriminés par la hauteur apparente d'un bâton vu depuis l'autre, elle devient infinitésimale lorsque v s'approche de c avec Lorentz, alors qu'avec d'Einstein, la bâton est vu avec un angle de 45° lorsque les photons se rencontrent au sol
les textes de Pierre Magnien du CLEA
Comme tu le vois, je trouve qu'il y a des trucs qui coincent avec Einstein et qui trouvent des réponses avec Lorentz. Ces écrits vont en ce sens? A-t-on jamais essayé d'écrire de la physique avec Lorentz?
Je répondrai plus longuement ce soir.
si A => B alors réciproquement B => A
Le problème est que A n'implique pas B
A aucun moment on obtient A <=> C
Si par le principe de relativité sous la forme la plus simple, les lois sont les mêmes dans tous les référentiels.
Le rayon bleu part du même endroit que rouge et atteint le même endroit, donc à priori avec la même vitesse c, atteignent le même endroit en même temps
Cela est le bon raisonnement, donc diagramme de droite en haut, avec les pointillés.
Et, en effet, la seule chose dont on ait besoin est la constance de c.
Qu'est-ce qui vous gène ?
des photons qui quittent un référentiel pour rejoindre l'autre
C'est peut-être là le problème : les photons ne quittent pas un référentiel : ils partent d'un point X pour atteindre un point Y, et on décrit ce mouvement de X vers Y dans deux référentiels différents.
si l'on ralentit le temps
Personne ne ralentit le temps, une horloge à balancier qui bat la seconde dans un référentiel R battra la même seconde dans un référentiel R' (principe de relativité), mais si R mesure la période de l'horloge de R', il ne trouvera pas la seconde.
la hauteur apparente du bâton distant
Le baton étant perpendiculaire au vecteur vitesse, la longueur du baton est L dans les deux référentiels.
Référentiel du baton 1 (de longueur L) rouge et bleu émis à t=0 en x=0 arrive à .
Vert et orange doivent parcourir pour arriver à en
la distance
à la vitesse c soit
et donc
.
Par symétrie l'instant d'arrivée de vert/orange pour le baton 2 vaut en
.
On vérifie que les transformations de Lorenz permettent bien de passer de (x1,t1) à (x2,t2)
Donc je ne trouve pas de trucs qui coincent avec Einstein.
Le problème est que A n'implique pas B
Bon, je comprends que le principe de relativité permet d'écrire A <=> C dans le modèle actuel. S'il devait se traduire par A <=> B, ce serait dans un autre modèle. Du coup ma question originelle tombe quelque peu à l'eau
Qu'est-ce qui vous gène ?
cf l'autre fil pré-cité, si bleu arrive en même temps que rouge, des problèmes apparaissent, en tout cas pour le modèle d'Einstein
D'autre part, combiné avec le résultat "orange arrivant en même temps que bleu", tous les photons arrivent en même temps
C'est peut-être là le problème : les photons ne quittent pas un référentiel : ils partent d'un point X pour atteindre un point Y, et on décrit ce mouvement de X vers Y dans deux référentiels différents.
Peut-être? Ce qui a de pratique avec le modèle d'Einstein, c'est l'hypothèse de la constance de c en toute circonstance. Donc, la question ne se pose pas: orange et bleu doivent arriver en même temps sur le sol. Et donc tous les photons arriveraient en même temps
Personne ne ralentit le temps, une horloge à balancier qui bat la seconde dans un référentiel R battra la même seconde dans un référentiel R' (principe de relativité), mais si R mesure la période de l'horloge de R', il ne trouvera pas la seconde.
je me rends compte que la notion d'évolution du temps le long d'un trajet de photon n'a pas de sens (un trajet serait instantané dans le 'référentiel du photon') dans le modèle d'Einstein, du coup je me rends compte qu'il faut définir ce qu'est la synchronisation, par exemple comment verrait-on évoluer les horloges du plan du bâton 2 depuis bâton1, comme si on pouvait, par le hublot d'un vaisseau, prendre un instantané de l'une des horloges qui défilent et la comparer avec l'horloge de bord. Cette manière de mesurer n'a rien d'évident: quourpoi ces horloges se mettraient à tourner plus rapidement sous prétexte de passer plus rapidement de l'une à l'autre...
A priori, estimer l'évolution temporelle relative à la vitesse reviendrait à compter les photons émanant de bâton 2 qui arrivent sur bâton 1: lorsque bâton 1 s'approche de la vitesse de la lumière, les photons de bâton 2 mettent sensiblement plus de temps pour lui parvenir. Si bâton 1 reçoit 10photons/sec alors qu'il en recevait 10.000/sec lorsqu'il était immobile à côté de 1 (à angle solide constant), on peut conclure que le temps sur bâton 2 est ralenti d'un facteur 1.000 par rapport au temps sur bâton 1
De ce point de vue, le modèle d'Einstein est trop simple, il manque de matérialiser le concept de vitesse au sein de l'univers observable, il doit inclure qu'un mouvement dans le cosmos est lié à deux évolutions temporelles: l'une dans la direction de mouvement, tout ce que nous voyons est en accéléré, et dans la direction opposée, tout ce que nous voyons est en décéléré. La présence d'un dipôle cosmologique permet de définir un 'différentiel temporel' (moins de photons de la zone décalée vers le rouge, et d'avantage de la zone décalée vers le bleu). A la composante temporelle de l'univers observable, s'ajoute celle de notre galaxie, du Soleil, de la Terre
Le comptage des photons est une image qui permet de mesurer comment s'écoule un temps local, mais dans l'idée une vitesse serait donc représentée comme la résultante d'un flux entrant provenant de toutes les directions. Plus notre référentiel s'étend, jusqu'à coïncider avec l'univers observable, plus notre vitesse prend un caractère absolu, mais toujours relativement à l'univers observable. Que se passe-t-il si deux galaxies se déplacent dans la même direction apparente, mais dont leur CMB est orienté de façon différente? Quel référentiel choisirais-tu: celui des dites galaxies, ou leur 'extension' à leur univers observable?
cf l'autre fil pré-cité, si bleu arrive en même temps que rouge, des problèmes apparaissent, en tout cas pour le modèle d'Einstein
cf. l'autre fil dans lequel j'ai expliqué pourquoi il n'y avait pas de problème.
pourquoi ces horloges se mettraient à tourner plus rapidement
Elles ne tournent pas plus rapidement, c'est la mesure dans l'autre référentiel qui ne donne pas la même durée.
A priori, estimer l'évolution temporelle relative à la vitesse reviendrait à compter les photons émanant de bâton 2 qui arrivent sur bâton 1: lorsque bâton 1 s'approche de la vitesse de la lumière, les photons de bâton 2 mettent sensiblement plus de temps pour lui parvenir.
Mais cela ne n'est même pas relativiste, c'est l'effet Doppler qui existe en physique classique.
Le baton étant perpendiculaire au vecteur vitesse, la longueur du baton est L dans les deux référentiels.
Tu sais ce qu'est l'angle solide?
On vérifie que les transformations de Lorenz permettent bien de passer de (x1,t1) à (x2,t2)
Le problème c'est que le principe de relativité semble me dire que orange et bleu arrivent en même temps au sol
cf. l'autre fil dans lequel j'ai expliqué pourquoi il n'y avait pas de problème.
Pas vu de réponse en tout cas qui expliquerait la raison pour laquelle d'un côté on doit tracer un cercle de rayon R, et de l'autre un cercle de rayon L. J'avais plutôt compris que tu demandais de l'aide
Elles ne tournent pas plus rapidement, c'est la mesure dans l'autre référentiel qui ne donne pas la même durée.
Si on place des horloges synchrones entre deux objets distants, on doit pouvoir voir ces horloges tourner plus vite le temps de l'aller-retour pour que l'on puisse constater que le temps passé dans le trajet s'est écoulé moins vite que sur l'objet de départ. Si on n'observait pas de changement entre l'horloge de bord et les horloges qui défilent pendant l'aller-retour, alors il n'y aurait aucun décalage entre l'horloge de bord et l'horloge de départ
Mais cela ne n'est même pas relativiste, c'est l'effet Doppler qui existe en physique classique
je ne vois pas le problème. Si on peut compter le nombre de photons qu'une source stable m'envoie alors on peut déterminer le nombre de secondes qui s'y sont écoulé. Je ne suis pas en train de parler d'énergie, je compte
Tes arguments ressemblent à des réponses d'IA
Tu sais ce qu'est l'angle solide?
Quel rapport avec la longueur du baton ?
Le problème c'est que le principe de relativité semble me dire que orange et bleu arrivent en même temps au sol
Pourriez-vous expliciter votre raisonnement ?
Pas vu de réponse en tout cas qui expliquerait la raison pour laquelle d'un côté on doit tracer un cercle de rayon R, et de l'autre un cercle de rayon L.
Messages du 28-03-25 à 10:10 et 10:13
Si on place des horloges synchrones entre deux objets distants, on doit pouvoir voir ces horloges tourner plus vite le temps de l'aller-retour pour que l'on puisse constater que le temps passé dans le trajet s'est écoulé moins vite que sur l'objet de départ. Si on n'observait pas de changement entre l'horloge de bord et les horloges qui défilent pendant l'aller-retour, alors il n'y aurait aucun décalage entre l'horloge de bord et l'horloge de départ
Quelque chose du genre voyageur de Langevin ? Les mesures ont déjà été faites.
Si on peut compter le nombre de photons qu'une source stable m'envoie alors on peut déterminer le nombre de secondes qui s'y sont écoulé.
Oui : entre l'instant de départ et l'instant où je reçois le dernier photon.
Quel rapport avec la longueur du baton ?
Pourriez-vous expliciter votre raisonnement ?
vu que la situation est symétrique (principe de ralativité), je n'ai aucune raison qui me permet de dire que l'un des photons arrive avant l'autre
Messages du 28-03-25 à 10:10 et 10:13
la conversation s'est terminée en "je vais essayer d'écrire quelque chose". Je peux relancer le fil avec un résumé, tenté?
Quelque chose du genre voyageur de Langevin ?
Non, les mesures dans ce genre d'expérience sont constatées au début et à la fin, on ne s'amuse pas à regarder des horloges par le hublot
Oui : entre l'instant de départ et l'instant où je reçois le dernier photon.
Plus le flux de photons envoyés est important et stable, plus la mesure de la vitesse est théoriquement faite avec précision. Avec cette mesure, le temps du point d'arrivée est en accéléré, le temps du point de départ est ralenti. L'image la plus adéquate est celle de la Terre redshiftée, au ralenti, sombre et allongée quand on en s'en éloigne (et qu'on la regarde à la jumelle à travers la lunette arrière) et blueshiftée, en accéléré, lumineuse et aplatie. Le phénomène est le même si c'est la Terre qui se déplace
Non, les mesures dans ce genre d'expérience sont constatées au début et à la fin, on ne s'amuse pas à regarder des horloges par le hublot
en fait, le phénomène s'expliquerait avec cette histoire de flux: imagine que tu fonces le long d'une rangée d'horloges synchrones, tu reçois alors les photons envoyés par ces horloges, imagine que devant toi, entre toi et une horloge, il y a les photons des horaires H, H+2x, H+3x... qui t'arrivent dessus , tu vois le temps aller plus rapidement jusqu'à ce que tu la vois passer devant le hublot (perpendiculairement), et ensuite tu vois le temps de cette horloge plus lentement. Dans l'idée, il suffirait de regarder l'horloge de départ tout le long de l'aller-retour pour constater le comportement du temps local du point de départ par rapport au temps qui s'est écoulé à bord
Au fur et à mesure que tu fonces, tu vois des horloges tourner rapidement, jusqu'à l'arrivée où tu pourras constater que le temps s'est écoulé plus rapidement comme affichée par la dernière horloge (à l'aller). Pour un aller-retour Terre, il faut compter les 'tics' d'horloges qu'elle émet lors de l'aller, en nombre inférieur, et ceux lors du retour, en nombre supérieur. La somme des deux est toujours supérieure aux nombres de 'tics' à bord (hors gravitation)
Réponse en plusieurs fois :
vu que la situation est symétrique (principe de ralativité), je n'ai aucune raison qui me permet de dire que l'un des photons arrive avant l'autre
Il y a deux choses symétrie et relativité.
On reprend les schémas :
arrivée dans laquelle on n'indique que les points d'arrivée. Votre schéma donne des trajectoires dans plusieurs référentiels simultanément.
Le double schéma en haut à droite qui est correct et qui obéit bien au principe de relativité pour baton 1 les trajets verticaux se font en L/c et en diagonale en L'/c (L' par Pythagore), et de même pour baton 2.
Ajoutons un schéma pris d'un référentiel à mi chemin entre baton 1 et 2, là on a bien symétrie et tous les trajets ont même durée et même longueur.
Le comportement de l'aperçu est bizarre (trois images identiques), j'espère que le final sera correct.
tu fonces le long d'une rangée d'horloges synchrones, tu reçois alors les photons envoyés par ces horloges
Je répète : vous mélangez les problèmes de dilatation temporelle (qui est toujours une dilatation : on compare notre horloge à celle qui est passe en face de nous) et l'effet Doppler (qui peut être lui positif et négatif), voir wikipedia
.
Et le blue/red shift n'est pas une particularité de la relativité restreinte, on a la même chose en physique classique, c'est l'expression qui change.
Ceci étant, on peut raisonner ainsi et obtenir un résultat final correct, mais le lien avec le point de départ s'estompe.
Sur les représentations, on est d'accord, c'est juste que le principe de relativité ne me permet pas de conclure que orange et bleu n'arrivent pas en même temps au sol, il manque une information. Tout ce que l'on sait que si c'était le cas, il y a une contradiction parceque vert ne peut arriver en même temps que bleu
Je note que la meilleure symétrie est obtenue lorsque les bâtons sont tous deux en mouvements -v et v. Mais il y a 3référentiels, ce n'est pas la même configuration, il faut rajouter un 3ième bêton, de vitesse nulle, d'où sont émis orange et bleu, on peut alors dessiner un 5ième rayon qui descend le long de ce 3ième bâton. Mais du coup, c'est cool, on n'a plus besoin de changer de référentiel, la partie de droite est la symétrie de la partie de gauche. Du coup si le 5ième rayon atteignait le sol avant bleu&rouge, alors il atteindrait le sol après orange&vert. Symétrie oblige, on devrait conclure que tous les photons arrivent en même temps
Bon, c'est faux hein, mais quel est le problème de logique?
vous mélangez
Tant que l'on peut compter les secondes dans un référentiel distant via le le flux de photons qu'il m'envoie, je ne vois pas où est le problème. Tout comme je peux compter des photons envoyés par des sondes le long du trajet. Si je connais leur débit local, je peux connaître exactement ma vitesse et mon facteur de Lorentz
L'effet Doppler concerne l'énergie, tandis qu'une horloge compte le temps, une horloge ne mesure pas de l'énergie. Je vois éventuellement l'amalgame entre la fréquence d'un photon, et celle d'une horloge, mais non: l'oscillation est, en somme, 'orthogonale à notre espace', un photon ne peut être compté comme une durée, c'est un instant, un simple 'tic', quelque soit sa fréquence propre
Et c'est moi qui mélange?!
le lien avec le point de départ s'estompe.
il faut qu'on s'entende sur ce que l'on entend par le temps, son appréciation...
c'est juste que le principe de relativité ne me permet pas de conclure que orange et bleu n'arrivent pas en même temps au sol
Oui, ce qui le permet , c'est la constance de la vitesse de la lumière.
un 5ième rayon qui descend le long de ce 3ième bâton...si le 5ième rayon atteignait le sol avant bleu&rouge, alors il atteindrait le sol après orange&vert.
La 5ième rayon, dans le référentiel "central", arrive avant B R V O (longueur plus petite) et B R V O arrive en même temps (même longueur), donc je ne comprends pas la fin de la phrase.
je ne comprends pas la fin de la phrase
Bon, j'ai l'impression que tu ne n'as pas non plus les secrets du 'principe de relativité'. Il faudrait faire un listing de ce qu'il permet de dire, et ce qu'il ne permet pas de dire
Par exemple, le principe de relativité ne permet pas de résoudre le paradoxe de Langevin, en fait même il le crée: le jumeau resté sur Terre s'éloigne de l'autre tout comme celui-ci s'éloigne du premier. Ici j'ai l'impression que c'est idem, que le principe de relativité devrait répondre à mes questions alors que je vois encore un paradoxe, il faut poser les équations, pousser les représentations pour le résoudre
Si l'on tient à parler du paradoxe de Langevin, il faut dire que la symétrie est brisée dès lors que seul l'un des deux jumeaux prend de la vitesse (v), la vraie symétrie s'obtient si les deux jumeaux prennent de la vitesse simultanément.
Du coup, ton dernier schéma pourrait coincer avec le précédent, est-ce que l'expérience de deux bâtons s'éloignant à v/2 et -v/2 est équivalente à celle d'un bâton fixe et d'un bâton mobile (v)?
Dans le premier cas, les photons descendent des bâtons à la même vitesse (et tous les photons arrivent au sol en même temps), dans le deuxième si tu ne dis pas quel bâton a pris de la vitesse, le principe de relativité ne peut permettre de dire quel photon arrive au sol en premier
Le jumeau resté sur Terre s'éloigne de l'autre tout comme celui-ci s'éloigne du premier.
Oui, il est où le problème ?
... paradoxe de Langevin, il faut dire que la symétrie est brisée
Elle est brisée quand le jumeau revient.
Voir wikipedia
qui traite, entre autres, le problème avec Doppler.
est-ce que l'expérience de deux bâtons s'éloignant à v/2 et -v/2 est équivalente à celle d'un bâton fixe et d'un bâton mobile (v) ?
C'est la même expérience vuE de deux référentiels différents.
le principe de relativité ne peut permettre de dire quel photon arrive au sol en premier
Pour savoir qui arrive en premier, c'est la constance de la vitesse de la lumière qui compte, donc chemin plus long=temps plus long ... dans un référentiel donné.
Oui, il est où le problème ?
tu connais le paradoxe, sur le principe re relativité, tu ne peux décider qui sera plus âgé au retour vu que la situation est symétrique dans les deux référentiels
Elle est brisée quand le jumeau revient.
le principe de relativité s'applique tout autant au retour. Rappelons que les effets by Einstein dépendent de v, mais pas de son signe: le temps est censé s'écouler moins vite dans un référentiel en mouvement, il n'est pas fait état de la direction
traiter le problème avec Doppler
L'effet Doppler traite l'énergie. Nous sommes en train de parler de temps
C'est la même expérience vuE de deux référentiels différents.
Non. Présenté comme ça, les jumeaux auront le même âge
Pour savoir qui arrive en premier, c'est la constance de la vitesse de la lumière qui compte, donc chemin plus long=temps plus long ... dans un référentiel donné.
Ce n'est pas la question. La question c'est de savoir dans quel référentiel nous nous plaçons, celui qui a pris de la vitesse ou celui qui est resté immobile
Non. Présenté comme ça, les jumeaux auront le même âge
là aussi il faut un troisième référentiel, quelqu'un (moi, pour la science!) qui reste et voit partir et la Terre et le vaisseau. Les deux jumeaux ne vieillissent pas plus l'un que l'autre, par contre j'ai vieilli d'avantage qu'eux à leur retour
Comme quoi, deux mobiles peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre tout en conservant une même vitesse d'horloge
tu connais le paradoxe, sur le principe re relativité, tu ne peux décider qui sera plus âgé au retour vu que la situation est symétrique dans les deux référentiels.
Si, on peut décider, non, elle n'est pas symétrique, et je ne vais pas ajouter mes commentaires aux milliers de pages sur le sujet, juste un lien (toujours CLEA Pierre Magnien)
La question c'est de savoir dans quel référentiel nous nous plaçons.
N'importe lequel, il suffit simplement de dire lequel.
L'effet Doppler traite l'énergie. Nous sommes en train de parler de temps
C'est vous qui parlez de redshift et faites intervenir l'effet Doppler, qui est à la base, un phénomène purement cinématique, heureusement compatible avec les calculs énergétiques.
on peut décider
elle n'est pas symétrique
ton 3ième schéma l'est...
C'est justement avec ce schéma que tu ne pourras décider qu'il y aura un jumeau plus vieux que l'autre: les deux accélèrent puis freinent jusqu'à se rejoindre, ils auront tous les deux le même âge
C'est vous qui parlez de redshift et faites intervenir l'effet Doppler, qui est à la base, un phénomène purement cinématique, heureusement compatible avec les calculs énergétiques.
Je parle d'un effet concomitant à l'effet Doppler, sur le temps, un effet Lorentz, revendiqué par lui-même à savoir que si la vitesse de la lumière est constante, c'est parceque l'espace et le temps ont des comportements opposés. Le facteur de Lorentz se détermine en comptant les photons reçus (l'effet Doppler mesure leur énergie), par exemple une contraction des longueurs est synonyme de contraction d'angle solide, ce facteur amène à considérer la contraction/dilatation de l'espace/temps même à vitesse constante. Le modèle d'Einstein emprunte d'ailleurs à ce modèle le rapport inverse entre les facteurs en temps et en espace (gamma et 1/gamma)
Je trouve que le modèle de Lorentz explique mieux que le modèle d'Einstein, votre troisième représentation (les jumeaux reviennent avec le même âge) ne peut être équivalente à la deuxième (où l'un des deux jumeaux est plus vieux que l'autre). Arriver à me convaincre du contraire me parait très osé!
ton 3ième schéma l'est... C'est justement avec ce schéma que tu ne pourras décider qu'il y aura un jumeau plus vieux que l'autre: les deux accélèrent puis freinent jusqu'à se rejoindre, ils auront tous les deux le même âge.
Je ne vois pas de rapport entre vos problèmes de baton et le problème des jumeaux.
Pourriez-vous expliciter le rapport ?
Je crois avoir compris : les deux jumeaux sont immobiles chacun par rapport à un baton.
A t=0 les batons sont confondus, ils partent symétriquement et reviennent au point de départ : dans ce cas, en effet, ils auront tous les deux le même âge.
je note que si l'on considère que le bâton 1 avait déjà sa vitesse avant de dépasser 2, on retourne sur un cas indéterminé. Il faut considérer l'accélération, et du coup c'est plus difficile de faire des changements de référentiels, on peut quand même l'imaginer lorsque l'on passe d'une vitesse nulle à v: le point de départ se met à rétrécir, s'assombrir, et voir son temps relatif ralentir, le point d'arrivée c'est l'inverse, jusqu'à l'arrivée à vitesse v: ce serait ça un changement de référentiel au bout duquel nos deux horloges relatives (départ et arrivée) ont pris une cadence différente
Ce temps relatif, c'est celui mesuré entre l'horloge de bord et les horloges vues par le hublot, il représente le décalage entre la synchronicité et le décalage du à l'accélération
Bon, parler d'accélération, ça me parle déjà plus, on sait déjà qu'il y a des effets absolus pour l'accélération centrifuge (expérience de Hafle&Keating), ça fait référence à la RG etc...
Je rajoute une note sur le paradoxe de Langevin, on suppose que la période d'accélération délirante est ultra courte:
La Terre envoie 1bips/sec au vaisseau, il parcourt 3Ma en 3sec de temps propre, il les recevra à 1, 2, 3Ma. Au retour il recevra, en 3sec, autant de bips qu'il y a dans 6Ma (3Ma de bips pendant le freinage). Si c'est la Terre qui s'en va, le vaisseau recevra les trois premiers bips au bout de 2, 4, 6Ma suivie d'une rafale ultra-courte de 3bips suivis de la Terre
Dans le premier cas, il s'est écoulé 6sec dans l'habitacle, 6Ma sur Terre
Dans le second, 6Ma pour le vaisseau et 6sec pour la Terre
Réciproquement, si le bipeur est dans le vaisseau qui s'en va, la Terre recevra à 2, 4, 6Ma puis une rafale. Si c'est la Terre qui s'en va, le vaisseau devra envoyer des bips pendant 6Ma avant le retour de la Terre
Dans le premier cas, il s'est écoulé 6sec dans l'habitacle, 6Ma sur Terre
Dans le second, 6Ma pour le vaisseau et 6sec pour la Terre
Finalement, pas besoin d'accéléromètre ni de troisième référentiel pour savoir qui accélère. Ca n'empêche pas la présence d'un référentiel absolu et sa présence doit questionner ce résultat, étant donné que même le champs gravitationnel de la Terre doit influer sur le rythme des bips reçus par le vaisseau s'en éloignant, tout comme, du coup, les autres champs, y compris celui du Soleil, de la Voie lactée, et finalement de l'univers observable lorsque les premiers sont trop faibles (lorsque le vaisseau est loin). Au bout d'un moment du trajet, ce n'est plus la vitesse relative avec la Terre dont il faut tenir compte mais le dipôle cosmologique
La Terre envoie 1bips/sec au vaisseau, il parcourt 3Ma en 3sec de temps propre, il les recevra à 1, 2, 3Ma
pour que l'on reçoive dans le vaisseau un bip/sec, il faut que la Terre ait envoyé une rafale ultra-courte de 3bips juste après le départ du vaisseau
C'était une tentative pour essayer de se passer de la notion d'accélération pour deviner qui sera le plus vieux sans savoir qui a accéléré, mais en fait ça ne marche pas. En ne faisant que l'hypothèse relative, impossible de prédire quoique ce soit
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