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Relativité restreinte

Posté par
bluq
06-02-17 à 17:26

Bonjour,

Je ne coprends pas e, utilisant deux formules différentes,  j'obtiens deux résultats contraires pour la mesure du temps d'un voyageur ayant une vitesse sous luminale.

Le voyageur va à la vitesse v vers l'axe x

Le personnage au repos lui ne bouge pas , les formules s'accordent , son temps est P1

mes formules sont les suivantes:
1)

t'= [t-(v/c²)x]/[(1-(v²/c²))1/2]   ici on a t'>t car x=0, coordonnés de l'observateur fixe

2) le temps propre:  c=[(c²(dt/dp)²-(dx/dp)²]dp

ici j'obtiens le contraire à savoir:

t=t'/[1-(v/c)²]1/2


Inexplicable... ?

Posté par
J-P
re : Relativité restreinte 07-02-17 à 10:51

Pas sûr d'avoir compris tes inquiétudes. Et donc peut-être ma réponse sera-t-elle non en phase avec ta question.

Ton voyageur dit "mobile" est en mouvement par rapport à celui dit "fixe".

Mais, ton voyageur dit "fixe" est en mouvement par rapport à celui que tu qualifies de mobile.

Chacun de ces personnages voit l'autre se mouvoir par rapport à lui et donc chacun de ces personnages "voit" l'horloge de l'autre comme allant "plus doucement" que la sienne.

Qui a raison ?

Et bien tout les deux tant que la ritesse relative reste la même entre les 2, et ceci n'est pas un paradoxe.

Si la vitesse relative entre les 2 est constante, si un référentiel lié à un des bonhommes est galiléen ... alors un référentiel lié à l'autre est aussi galiléen...

Et chacun a donc le droit d'appliquer la RR pour "comparer" l'évolution des temps dans les 2 référentiels ... et chacun pense que l'autre vieillit moins vite que lui.

Maintenant, si les 2 voyageurs finissent par se rejoindre ... pour comparer leurs horloges, lequel sera le "plus vieux" ?

Pour arriver à se rejoindre, il faut qu'un des "voyageurs" ait fait "marche arrière" ou effectué une "boucle" ou ..., celui-là change donc de référentiel en cours d'expérience, et donc il n'est pas resté lié à un même référentiel galiléen pendant toute l'expérience.
Son référentiel n'est pas galiléen tout au long de l'expérience et il ne peut donc plus appliquer la RR (valable uniquement dans les référentiels galiléens).

Donc, quand ils se rejoindront, c'est celui qui n'aura pas changé de référentiel en cours d'expérience qui aura raison dans ses calculs (il sera plus vieux que l'autre). L'autre, n'aura tout simplement eu le droit d'utiliser la RR dans ses calculs (puisqu'il n'est pas resté dans un référentiel galiléen tout au long de l'expérience).

Comment savoir lequel est celui qui ne change pas de référentiel en cours d'expérience ... puisqu'on ne considère dans la RR que les vitesses relatives ?

Et bien, pour faire simple, celui qui n'a pas changé de référentiel est celui qui n'a pas du "utiliser de moteur" pour changer la direction de sa vitesse en cours d'expérience.
-----

Si ceci ne répond pas à ta question ... alors oublie ma réponse.

Posté par
dirac
re : Relativité restreinte 07-02-17 à 19:43

Hello

J-P, je crois que la question que veut poser Bluq est purement "technique". Je s'essaie de reformuler (Bluq corrigera si je suis à côté):

pourquoi la transformation de Lorentz nous dit que (R' mobile par rapport à R à la vitesse v):

 t' = \gamma(t -\frac{vx}{c^2})

avec,  \gamma = \frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}

Alors que, lorsque Bluq établit la relation entre temps propre et temps impropre, il trouve:

t = \gamma.t'  


en fait Bluq commet une erreur je le crains, dans cette deuxième égalité!

Pour s'en convaincre, considérons que je suis embarqué dans R, mon temps propre est donc t. Le référentiel R' passe par là.  
Pythagore + invariance de la vitesse de la lumière qq soit le référentiel inertiel me donnent:

c^2.t'^2 = c^2t^2 + v^2.t'^2  

Posté par
bluq
re : Relativité restreinte 07-02-17 à 21:38

Dirac, impossible que je me trompe, on l'as vu en cours,
t'<t avec la définition du temps propre par l'intégrale, avec le temps paramétré...
Un avion a fait l'expérience. il a fait le tour du monde en 24 h , son horloge indiquait à l'arrivé 24(1-)h

Posté par
dirac
re : Relativité restreinte 07-02-17 à 23:27

Hum hum ... relis ton cours  alors? (je te "branche" très gentiment ici)

Citation :
Un avion a fait l'expérience. il a fait le tour du monde en 24 h , son horloge indiquait à l'arrivé 24(1-e)h

Donc dans l'expérience, temps propre < temps impropre


Citation :
t=t'/[1-(v/c)²]1/2

Donc dans ce que tu écris, temps propre > temps impropre

DONC CE QUE TU ECRIS EST CONTREDIT PAR L'EXPERIENCE

Je t'invite donc à relire ton cours en distinguant bien les horloges mesurant les temps "propre" et "impropre" en fonction de la situation de l'observateur

Impossible que je me trompe ... cela me chagrinerait trop

Posté par
J-P
re : Relativité restreinte 08-02-17 à 10:48

Citation :
Dirac, impossible que je me trompe, on l'as vu en cours,
t'<t avec la définition du temps propre par l'intégrale, avec le temps paramétré...
Un avion a fait l'expérience. il a fait le tour du monde en 24 h , son horloge indiquait à l'arrivé 24(1-)h


La belle affaire.

Dans quel sens l'avion a t'il tourné ?
Le même que le sens de rotation de la Terre autour de son axe polaire ou bien dans le sens inverse ?

Et si on recommence l'expérience avec 2 avions tournant autour de la Terre (en basse altitude) mais en sens opposé, quels seraient les résultats en comparant leurs horloges respectives avec celle restée au sol ?

La Terre n'est pas un référentiel galiléen, la plus grande erreur (pas la seule) à le considérer comme tel vient de la rotation de la Terre autour de son axe polaire.

Si un des avions tourne dans le sens contraire de la rotation de la Terre ... un référentiel lié à cet avion est plus proche d'un référentiel galiléen qu'un référentiel lié à la Terre.
Et pour l'avion qui tourne dans le même sens que celui de de la rotation de la Terre ... un référentiel lié à cet avion est plus "éloigné" d'un référentiel galiléen qu'un référentiel lié à la Terre.

L'un des 2 avions aura son horloge qui retarde par rapport à celle restée au sol et l'autre avion aura son horloge qui avance par rapport à celle restée sur Terre.

Piqué sur le net :

Citation :
Expérience des horloges embarquées de Hafele et Keating en 1971

Une vérification expérimentale de la dilatation des durées fut effectuée en 1971. Deux avions à bord desquels une horloge atomique au césium avait été placée effectuèrent leurs vols commerciaux régulier à la même vitesse et dans des directions différentes, l'un vers l'est et l'autre vers l'ouest. Puis ils comparèrent leur horloge atomique à une troisième horloge atomique au sol.

L'avion volant vers l'est perdit δtE  = - 59 ns alors que l'avion volant vers l'ouest gagna δtO = + 273 ns .


Sauf distraction.  

Posté par
dirac
re : Relativité restreinte 08-02-17 à 11:50

Hello J-P

J'avais pas osé et tu l'as écrit... Nous allons bientôt savoir si c'est le capot qui est ouvert ou un boîte de Pandore  

Posté par
J-P
re : Relativité restreinte 12-02-17 à 10:18

Salut dirac.

Oui, parfois je me pose la question si c'est mieux de laisser quelqu'un avec ses fausses certitudes ou bien de les bousculer au risque de perturber plus encore.

Les énoncés scolaires sont tellement édulcorés et simplifient tellement les choses qu'ils finissent par donner de fausses impressions aux étudiants, fausses impressions dont ils n'arrivent pas facilement à se débarrasser par la suite... et c'est d'autant plus vrai dans le domaine de la relativité inaccessible au ressenti via nos sens.



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