Billet invité.
PARADOXE DES JUMEAUX ET ACCELERATION DES REFERENTIELS
A ceux qui ont été intéressé par le texte décrivant la possibilité d’une dilatation physique du temps associée à une contraction physique des longueurs, je propose ce texte qui devrait (peut être) permettre d’en expliquer la cause. Ce texte publié le 19/06/2009 sous le nom Revoir la relativité restreinte qui, bien que défaillant sur la forme qui sera reprise plus tard après avoir reçu le maximum de critiques de votre part, est suffisant pour comprendre le fond du problème.
J’ai réarrangé différents passages pris dans différentes contributions, afin d’en extraire le fils conducteur et vous fournir une vision qui sera plus claire je l’espère de la suite à donner à ce texte pour vérifier la pertinence du modèle de contraction physique des longueurs des référentiels associés à un objet quelconque lorsque celui-ci est accéléré pour passer de l’arrêt à la vitesse V.
On se penche sur le paradoxe des jumeaux de Langevin.
Pendant tout le voyage à vitesse constante, le sédentaire voit le voyageur vieillir moins vite que lui, et le voyageur voit le sédentaire vieillir moins vite que lui. Lorsqu’ils se retrouvent sur terre, on observe que celui qui a voyagé est plus jeune que celui qui est resté sur terre. Si le voyage a duré 50 ans et que le facteur de dilatation et de 10, lorsque le voyageur revient sur terre, il s’aperçoit qu’il s’est passé 500 ans sur terre et que son frère est mort.
En conclut-il que la mort de son jumeau est purement observationnelle, ou qu’il est physiquement mort ?
Pour ma part, je choisis la deuxième option.
Il semblerait qu’Einstein partageait mon avis, puisque pour résoudre ce paradoxe, il disait que la symétrie relativiste (de la relativité restreinte) était brisée pendant la phase de demi-tour. Le jumeau voyageur avait ressenti l’accélération lié au demi-tour (il s’était senti plaqué sur son siège, ou plus lourd), le sédentaire ne l’avait pas ressenti (il ne s’était senti plaqué sur son siège ou plus lourd à aucun moment), ce qui expliquait que le voyageur revenait physiquement plus jeune que le sédentaire.
Ainsi, même pour Einstein (dont pourtant je ne partage pas certaines idées), la différence d’âge qui était purement observationnelle durant le voyage à vitesse constante devenait physique lorsque les jumeaux se retrouvaient en raison de l’accélération subie par le voyageur.
Ce qui est vrai pour la dilatation du temps (d’après Einstein) doit être vrai pour la contraction des longueurs.
Si l’accélération a rendu physiquement le voyageur plus jeune que le sédentaire, on doit pouvoir en conclure que l’accélération a physiquement contracté le segment. Ainsi, si un observateur du référentiel fixe observe que le segment est contracté par l’accélération, il en conclu que la contraction est de nature physique (il voit le segment accéléré et il ne ressent aucune accélération. Il en conclut que c’est le segment qui est accéléré et non lui même). L’observateur du segment quant à lui voit le référentiel fixe aller de plus en plus vite comme si celui-ci était accéléré, mais puisqu’il ressent l’accélération, il en conclu que c’est lui qui est accéléré et non le référentiel fixe, et que la contraction observé du référentiel fixe n’est qu’observationnelle. Ceci est vrai uniquement si la valeur mesurée entre les deux référentiels correspond à la valeur ressentie dans son référentiel. Sinon, les deux possèdent une accélération : Son accélération propre étant l’accélération ressentie, l’accélération de l’autre référentiel correspondant à la différence entre l’accélération mesurée entre les deux référentiels et l’accélération ressentie dans son propre référentiel.
Dans l’expérience suivante, c’est le segment qui joue le rôle du voyageur, et le référentiel fixe qui joue le rôle du sédentaire.
On veut accélérer un segment AB pour le faire passer de l’arrêt à la vitesse V. Pour cela, on lui fournit une accélération orienté de A vers B, accélération que l’on veut conforme à l’équivalence entre accélération et gravitation..
On note que dans l’expérience de pensée de l’ascenseur d’Einstein qui lui à fait pressentir la courbure de l’univers, les rayons lumineux arrivent perpendiculairement à l’ascenseur (lorsque l’ascenseur est à l’arrêt) et sont courbés vers le sol lorsque l’ascenseur est accéléré. Einstein en a conclu qu’il devait se passer la même chose lorsque la lumière circulait dans un champ gravitationnel, et cela a été observé de nombreuses fois depuis. En revanche, les rayons qui arrivent perpendiculairement à l’ascenseur (lorsque celui-ci est à l’arrêt) mais sous le plancher de l’ascenseur ne tombent pas vers le sol lorsqu’on accélère l’ascenseur mais s’en éloignent. On ne peut donc pas utiliser l’équivalence entre accélération lorsque les rayons arrivent sous le plancher, et donc pour les X négatifs.
C’est pour cette raison que l’on ne considèrera que le signal allant de A à B (dans le sens des X positifs) et non de B à A (dans les sens des X négatifs) pour transmettre l’accélération aux différents points du segment à la vitesse à laquelle est transmise la gravitation, c’est-à-dire à la vitesse C.
On sait qu’avant l’accélération tous les points du segment vont à la même vitesse.
On sait qu’après l’accélération tous les points du segment vont à la même vitesse.
On utilise l’équivalence entre accélération et gravitation qui implique que le début de l’accélération et la fin de l’accélération soient transmises du point A à B à la vitesse de la lumière.
Pendant toute la durée d’accélération, le signal se déplaçant à la vitesse de la lumière et transmettant l’accélération de A à B ne “voit” que le point où il se trouve. Lorsqu’il part du point A, A possède une vitesse Ve quelconque et est accéléré pour attendre la vitesse Ve + ε. Tant que le signal n’a pas atteint le point B, celui-ci ne se déplace pas encore à la vitesse Ve, mais le signal n’en “sait” rien. Lorsque le signal atteint B celui-ci a enfin atteint la vitesse Ve et il est accéléré pour atteindre la vitesse Ve + ε. Pour le signal, lors de son parcours de A à B, la totalité des points, donc du segment se déplacent à la vitesse Ve. On peut donc appliquer les équations de Lorentz au référentiel lié au segment lorsqu’il reçoit le signal de fin d’accélération.
On sait que le temps s’écoule plus lentement dans un référentiel se déplaçant à la vitesse V que dans le même référentiel à l’arrêt.
On sait que le temps de parcours de la lumière le long du segment pour transmettre le début et la fin de l’accélération dépend de la vitesse d’écoulement du temps dans le référentiel lié au segment.
On sait que si deux corps ont été accélérés pendant un temps différent pour passer de l’arrêt à la vitesse V, celui qui a été accéléré plus longtemps a reçu une accélération plus faible.
On va maintenant chercher à vérifier la cohérence du modèle proposé, et c’est là que j’aurais besoin des compétences de mathématiciens.
On note les accélérations subies par les point A et B pour passer de la vitesse nulle à la vitesse V, respectivement aA et aB dans le référentiel fixe et a’A et a’B dans le référentiel mobile On appelle Xo la longueur du segment AB à l’arrêt.
On appelle dA et dB les distances parcourues par les point A et B pendant leurs phases d’accélération pour passer de l’arrêt à la vitesse V
Le temps que met le signal de fin d’accélération pour parcourir le segment contracté et pendant lequel le point A se déplace à vitesse constante est γ ([Xo/C]+ VXo/C^2 )
On a donc dA + γ V([Xo/C]+ VXo/C^2 )+ Xo γ^-1 = Xo +dB
Si l’on veut utiliser l’équivalence entre l’accélération et la gravitation, c’est a’A et a’B qui doivent être constante. Or, l’équation liant l’accélération mesurée dans le référentiel fixe à celle mesuré dans le référentiel mobile est de la forme :
a = dV/dT = (dV/dT’)/ (dT/dT’) = a’ (γ [1+ VeV’/C^2])^-3.
Avec V’ la vitesse du point accéléré par rapport au référentiel se déplaçant à la vitesse Ve ; V = (Ve+V’)/(1+VeV’/C^2) ; T = γ (T’+X’Ve/C^2) et γ = (1-(Ve/C)^2)^-1/2
On a vu que pour le signal se déplaçant à la vitesse C, le référentiel lié au segment se déplaçait à la vitesse constante Ve pendant tout le temps du trajet pour aller de A à B, mais que pendant ce temps là, la vitesse V’ du point A par rapport à ce référentiel continuait à progresser (tant que A n’a pas atteint la vitesse V.) pour devenir la nouvelle vitesse du référentiel galiléen dans lequel se déplace le signal.
Pour calculer la distance dA, il va falloir intégrer deux fois a par rapport au temps, en tenant compte du fait que a varie en fonction de la vitesse, c’est-à-dire en fonction du temps, avec Ve changeant de moins en moins rapidement au fur et à mesure qu’on se rapproche de la vitesse de la lumière. Une fois qu’on aura déterminé dA et dB, on calculera aB en fonction de aA, et ceci fait, a’B en fonction de a’A.
Enfin, il faudra vérifier que le rapport entre a’B et a’A varie comme le champ gravitationnel équivalent mesuré en A et B, c’est-à-dire comme le carré de la distance.
Pour cela, il suffit de trouver pour quelle distance Xo, a’B = a’A/4 et montrer que pour une distance égale à 2Xo, alors a’B = a’A/9
On peut s’aider de l’équation suivante
On pose TA et TB étant respectivement les temps d’accélération de A et B pour passer de l’arrêt à la vitesse V.
On a : TA + γ ([Xo/C]+ VXo/C^2 ) = TB + Xo/C
Xo/C est le temps que met le signal pour transmettre le début d’accélération de A à B lorsqu’ils sont à l’arrêt
γ ([Xo/C]+ VXo/C^2 ) est le temps que met le signal à transmettre la fin d’accélération de A à B lorsqu’ils se déplacent à la vitesse V
J’espère que vous avez compris le principe, que les distance dA et dB sont calculables, et qu’il y a parmi vous des gens capables de les calculer, ou connaissant des gens capable de le faire. Pour ma part, je n’en suis pas capable et ne connaît personne qui pourrait le faire à ma place.
Au cas, ou suivant ce modèle on ne trouverait pas que les a’ varient comme le carré de la distance il pourrait être intéressant de considérer que l’accélération est transmise par impulsion constante (vu du référentiel mobile, la trajectoire entre chaque impulsion se faisant à vitesse constante. A voir, donc.
J’espère n’avoir rien oublié dans les explications, et que je vais trouver sur ce blog les compétences qui me manquent.
88 réponses à “Paradoxe des jumeaux et accélération des référentiels, par Henri-François Defontaines”
De toute manière dire que sa mort est observationnelle est toujours le cas ! Prendre une « mesure » reste toujours une observation de la réalité et intervient donc toujours sur celle ci !
Je suis peut-être complètement à coté de la plaque mais…
Dans cette démonstration, vous faites apparaître l’accélération comme explication de la différence d’âge.
Ceci résulte du domaine de la relativité générale.
J’aimerais que l’on m’explique le paradoxe des jumeaux dans le cadre stricte de la relativité restreinte.
Je n’ai jamais été convaincu par quoi que ce soit que les phénomènes de dilation spatio-temporel de la relativité restreinte pure sont « réels » et non « observationnels » (au sens apparent – sorte d’illusion d’optique)
Dans mon esprit il n’y a que l’accélération-gravitation (relativité générale) qui est capable de modifier « réellement » le temps et l’espace.
Quelqu’un peut-il m’aider…
le paradoxe des jumeaux est très bien présenté sur wikipedia:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_des_jumeaux
comme l’explique bien l’article, il n’y a aucune brisure de symétrie, et en fait aucun paradoxe. simplement un résultat non intuitif comme il en abonde dans la physique contemporaine.
… et la page de discussion de l’article vaut son pesant de cacahouètes:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Discussion:Paradoxe_des_jumeaux
En dehors de la coquille rédactionnelle que chacun aura corrigé de lui même, la phrase suivante est déroutante « Pendant tout le voyage à vitesse constante, le sédentaire voit le voyageur vieillir moins vite que lui, et le voyageur voit le sédentaire vieillir moins vite que lui. Lorsqu’ils se retrouvent sur terre, on observe que celui qui a voyagé est plus jeune que celui qui est resté sur terre. Si le voyage a duré 50 ans et que le facteur de dilatation et de 10, lorsque le voyageur revient sur terre, il s’aperçoit qu’il s’est passé 500 ans sur terre et que son frère est mort ».
En relativité restreinte (cas que suggère la vitesse constante dans la phrase), la dilatation du temps et la contraction des longueurs ne résultent que du passage d’un réfenrentiel à l’autre, sans effet sur les évènements eux mêmes (dont la vie des jumeaux) En fait la phrase est exacte et la coquille n’en est pas une, chacun voit la même chose de l’autre, la même différence, les mêmes contractions/dilatations.
Votre billet traite de deux cas, référentiels non accélérés et accélérés, sans les séparer bien nettement (disons pas suffisamment à mon goût)
Une différence d’âge ne peux résulter pour l’un des jumeaux, que d’une accélération différente de l’autre, ou de façon équivalente, que du séjour dans un champ de gravitation différent. On est alors en relativité générale.
Dans ce cadre, un peu comme vous me semble t’il, j’arrive à lire et comprendre les publications, donc à me cultiver superficiellement, mais je suis bien incapable de produire voire même de reproduire des calculs détaillés.
Pour débuter, il peut être intéressant de se plonger dans une publication très didactique de Greg Egan dénommée « Foundations » qui comporte 4 volets ; ensuite ou mieux en même temps (cà aide) on peut approfondir avec des ouvrages classiques, notamment de géométrie différentielle (tout celà en profusion sur le net).
Suite ….
Pardon : le phrase est seulement partiellement exacte, au début ….
Merci Stef
J’avais déjà lu cet article de wiki
Mais c’est bien l’accélération qui est responsable de la modification de l’espace-temps même dans l’explication de wheeler avec intégration des repères inertiels ‘ponctuels’
Une simple différence de vitesse entre 2 corps ne provoque pour moi (d’après ma compréhension) qu’une « illusion » de modification de longueur ou de temps
Suite…
Et le type dans la fusée qui subit l’accélération est incapable de dire s’il est soumis à une accélération ou a un champs de gravité. On retombe donc théoriquement en RG même si la RR suffit à calculer les différences d’âge mais uniquement parce qu’on sait d’après l’énoncé du paradoxe que la gravité n’intervient pas.
L’univers est un peu comme les langues. En Europe seule l’Allemagne possède une langue « originale ». les langues latines son issues du latin, les langues scandinaves, le néerlandais sont issues du haut allemand, même l’anglais en est une énième version. La langue allemande est donc le socle de toutes les allemagnes. Ca donne le pire (deux guerres mondiales, le nazisme) comme le meilleur (l’Allemagne actuelle est économiquement l’exact inverse de la France).
Ca donne également une bonne idée des limites intellectuelles de l’être humain. Pour l’univers c’est sûrement la même chose, nous ne sommes pas assez intelligents. Nous avons même une intelligence très limitée. Voyez les mathématiques, la physique, l’astrophysique, la biologie. Des sciences qui ne sont que la projection de l’intelligence humaine du moment. Avec un niveau de classe élémentaire premier niveau les Egyptiens de l’Antiquité pouvaient faire les pyramides. A-ton vraiment évolué depuis? On peut faire Hubble mais on fini par comprendre que ses lentilles qui permettent de voir l’univers et les galaxies d’il y a plusieurs millions d’années modifient la courbure de l’espace visible. Qui a fait les lentilles?
Nous sommes sans cesse tentés de calculer le temps parceque nous sommes mortels. Qui a dit que le temps existe? Nous! Qui exige absolument que l’univers soit infini ou fini? Nous! Et en fonction de nos fantasmes on échaffaude les théories scientifiques et mathématiques. Voir Einstein. Sa théorie de la relativité remonte aux années 1905/1915. Cest à dire l’époque de la désagrégation de l’Empire Austro Hongrois, de l’Empire Prussien qui avait annexé l’Alsace Lorraine mais également de la montée en puissances des Etats Unis où Einstein fini sa vie comme réfugié. Konigsberg était une ville allemande de 500,000 personnes. C’est aujourd’hui Kaliningrad, une enclave 100% russe au milieu de l’Union Européenne….
Donc l’Univers. Qui a dit qu’il existe?
@Tous
Il y a un lien géométrique entre la contraction des longueurs et la dilatation du temps. On a pas besoin de l’accélération et de la décélération pour expliquer le paradoxe des jumeaux. La relativité restreinte suffit amplement.
Pour le visualiser simplement regardez cet exemple:
Imaginons deux planètes X et Y immobiles l’une par rapport à l’autre et une fusée qui voyage de X vers Y.
Du point de vue des planètes le temps de la fusée s’écoule au ralentie.
Du point de vue de la fusée la distance X,Y s’est contractée et donc il faut moins de temps aux astronautes pour parcourir la distance.
Si la fusée va à la vitesse de la lumière la distance X,Y est nulle et donc les astronautes parcourent instantanément la distance alors que du point de vue des planètes la distance n’a pas changé mais le temps dans la fusée ne s’écoule plus! Les astronautes n’ont pas vieilli d’une seconde.
Merci à Paul pour ce nouveau sujet.
Quoiqu’il en soit, il y a de gros problèmes en physique depuis 100 ans avec les deux grandes théories:physique relativiste et « physique » quantique ou plutôt mathématiques quantiques qui sont incompatibles.
Il y a donc de grosses présomptions pour qu’au moins une des deux soit fausse (en partie ou dans les grandes lignes).
Et ce n’est pas les inepties de la théorie des cordes qui va arranger cela. Des milliers de chercheurs depuis 30 ans pour n’aboutir qu’à des délires de mathématiciens psychopathes…
Le problème est que la science est devenue dogmatique (une sorte de religion) où il est interdit de remettre en cause certains conceptes sous peine de se faire radier du sérail…
Pourtant les idées existent: ex théorie de l’univers électrique qui permet d’éviter de recourir à des abérations comme la matière noire, l’énergie noire ou les trous noirs
@nadine
Pas d’accord,
Si la fusée part de X (départ) pour arriver à Y (arrivée) la fusée devra accélérer et décélérer.
Si la fusée ne fait que passer au voisinage de X et Y dans un parcours intersidéral à vitesse constante. Il n’y a aucun moyen physique de constater les différences d’âge.
Le jumeau qui retourne sur terre subit une décélération inverse à son accélération non? Ça ne le fait pas vieillir + vite?
Et pour les distance dA et dB, il faut prendre en compte la matiere non?
Et pourquoi partir du principe que cette distance sera la même avant et après l’accélération?
Et ou fixe t-on notre référentiel? Ou alors on considère que le déplacement est uniquement le fait de sortir d’un champ gravitationnel?
Je ne trouve pas non plus l’explication des jumeaux de Langevin satisfaisante dans le cadre de la relativité restreinte !
Parler de brisure de symétrie n’explique rien du tout : pourquoi l’accélération et la décélération devraient avoir l’effet escompté ? Il me semble donc que ce sujet doit être traité dans le cadre de la relativité générale et n’est pas un bon exemple a donner pour promouvoir la relativité restreinte…
D’ailleurs, dans le même ordre d’idée, quelqu’un a t-il essayé de comprendre les explications données pour justifier ce qui se passe dans le fonctionnement d’un gyroscope à lasers ? incompréhensible pour moi (malgré des arguments tirés par les cheveux) avec la relativité restreinte. C’est même … contradictoire car on assiste quasiment à l’impensable, c’est à dire à l’addition et soustraction des vitesses que semblait avoir condamnés l’expérience de Michelson…
@michelson
Tout à fait d’accord avec vous
Que quelqu’un me donne un véritable expérience physique avec résultats de mesures réelles de relativité restreinte (sans accélération-décélération), je suis preneur…
La relativité restreinte pour moi c’est juste un effet « visuel » de parallaxe du à la configuration espace-temps en 4D.
Et encore, il existe des expériences qui montrent des vitesses supra-luminiques (mais c’est un autre débat…)
Pour ceux que cela intéresse:
http://allais.maurice.free.fr/Science.htm
Remise en cause de la relativité restreinte sur base de la constance(?) de la vitesse de la lumière et de l’existence d’un ‘vent’ d’ether.
Rien à voir…
Merci à Paul Jorion de proposer aussi ce genre de débat sur votre site.
Je pense que la science n’échappe (malheureusement) pas à la règle qui régit les autres disciplines. Ce sont les gens d’influence et au pouvoir qui donne le ton et forge les règles (voire croyances)
Un petit ex: on peut penser tout ce que l’on veut d’un gars comme Tesla mais il a quand même inventé (ou mis sur les rails)
– le courant AC
– la
suite…(erreur de manip)
-la télécommande
-le tube néon
-la bobine de son nom
-les bases dur radar
sans entrer dans des domaines que certains vont qualifier de sci-fi
– théorie des ondes scalaires
– bases de la théorie de l’électro-gravitation (unification des 2 forces !!!)
@ Johannes,
Génial…..
Laquelle des 2 liasses de billets de monnaie (fondante- au besoin) aurait le plus de valeur dans un schéma semblable à celui des jumeaux ?
Merçi d’avance
@eomenos
Si c’est du l’humour pur alors OK
Sinon, ces questions sur ce qui est la réalité ou pas me semble bien plus pertinentes (philosophiques) que notre petit monde de l’argent
Vous pouvez regarder par ex:
What the Bleep !? Down the Rabbit Hole
http://www.nous-les-dieux.org/What_the_Bleep_!%3F_Down_the_Rabbit_Hole
C’est de la vulgarisation…et sous-titré français
Dans la « notion » espace-temps le temps n’a pas d’existence physique.
Un des deux jumeaux au lieu de faire demi-tour n’a qu’à effectuer un voyage en cercle.
Accélération de 1G pour ne pas changer de référentiel inertiel vis à vis de son frère.
Voyage dans le sens de la marche jusqu’à mi-chemin et dos à la route pour le retour afin de ne pas troubler la nuance accélération positive-négative.
Relativement l’un à l’autre les changements d’attitude seront invisibles.
Lequel a voyagé?
Celui qui est resté chez maman a-t-il « rajeuni »…peut-être ..car le temps n’existant pas il ne peut être représenté par un vecteur orienté (ce qu’aime pourtant faire un cerveau qui se sait mortel).
L’ »usure » du vivant serait due au temps, trop facile..il ne s’agit que d’un phénomène d’entropie.
Il n’y a d’ailleurs pas à se demander si la flèche du temps serait « réversible »…puisque le « t » n’existe pas.
Remplaçons maintenant les jumeaux par des pierres.
Laquelle a vieilli?
@blackhole
Pas d’accord.
L’accélération et la décélération ont des effets négligeables sur de très longues distances. Faites le calcul pour une distance de 1000 million d’année-lumière à la quasi-vitesse de la lumière, vous verrez bien.
@ michelson et blackhole
Pour le gyroscope laser, la lumière ne se déplace pas dans le vide, mais dans un milieu qui la ralentit et l’infuence. Le déplacement (la rotation d’une bobine de fibre optique par exemple) peut être mesuré.
« Merci à Paul Jorion de proposer aussi ce genre de débat sur votre site.
Je pense que la science n’échappe (malheureusement) pas à la règle qui régit les autres disciplines. Ce sont les gens d’influence et au pouvoir qui donne le ton et forge les règles (voire croyances) »
Je pense au contraire que proposer ce genre de débat ici est la meilleure façon de décrédibiliser complètement ce site et, par voie de conséquence, ses analyses pourtant souvent brillantes concernant l’économie et la finance. Il suffira à un économiste mainstream de renvoyer à cette page pour faire passer Paul Jorion pour un farfelu complotiste et mégalomaniaque dont l’ambition est de refonder toutes les branches du savoir dans l’attente de l’arrivée des martiens. Je ne dis pas que c’est la vérité, je décris simplement ce qui ne manquera pas d’arriver. L’impact politique du travail fait ici va en souffrir considérablement, indépendamment de la valeur de ce travail.
Bien évidemment, c’est à Paul et à nul autre que revient la ligne éditoriale de son blog, et il n’est pas question pour moi d’en juger ni même de lui suggérer d’en changer. Je témoigne, simplement: à titre personnel, alors que depuis des mois ce site est le premier que je visite en commençant ma revue de presse, et alors qu’il m’a beaucoup apporté, il m’est devenu impensable de le recommander à quiconque.
… ceci dit en espérant que le fait d’avoir une formation sérieuse en physique ne fait pas de moi un de ces gens d’influence et de pouvoir (au passage, non, ce n’est pas ainsi que fonctionne la science, aussi imparfaite soit-elle).
@Blackhole,
Je connaissais déjà beaucoup de sortes d’humour, mais l’humour pur…
Je vous devine adapte de l’humour noir, sorti de la boîte à trous de Roger Rabitt.
Pour moi c’est « non-sens », quoique, tout est relatif…
Bonne soirée
@François78
concernant le gyroscope à laser, l’effet existe aussi en utilisant des miroirs (voir l’effet Sagnac)…
ce n’est donc pas le fait que la lumière ne se déplace pas dans le vide qui explique le phénomène !
@ Stef
Merci de vous soucier de la crédibilité du blog : si je ne suis pas toujours d’accord avec les thèses des « billets invités » que je publie, je filtre cependant soigneusement pour m’assurer que le débat aura lieu au meilleur niveau, comme c’est le cas ici. Bien sûr, quelqu’un qui ne connaît pas les discussions auxquelles la relativité a donné lieu pourra imaginer qu’il s’agit d’un de ces cas consternants où quelqu’un s’avance pour dire : « Einstein était un âne, qui a fait une erreur de débutant ! » Ce n’est pas de cela qu’il s’agit ici mais d’un sujet qui nous intéresse vous et moi : comment distinguer les propriétés qu’un objet mathématique apporte avec lui de celles du monde physique qu’il cherche à modéliser ? Une question toujours épineuse.
@ Tous
Sur le paradoxe des jumeaux je voudrais attirer votre attention sur un point. Imaginez deux jumeaux quittant la terre pour aller sur deux planètes différentes. L’un fait son voyage en une heure, l’autre en deux. Ils quittent les planètes avec la même accélération et atterrissent avec la même décélération. Le facteur de dilatation est de dix pour tous les deux. Si seules les phases d’accélération et de décélération avaient un impact sur leur âge final, ils auraient le même âge lorsqu’ils se retrouveraient sur terre puisque qu’ils ont subits exactement la même accélération et la même décélération. Or, il n’en est rien. Si on supprime les temps aller et retour qu’ils ont passé dans le même référentiel, l’un a voyagé pendant une heure par rapport à l’autre. Il arrive en raison de la dilatation du temps dix heures plus tard. Il est donc plus jeune de dix heures. Donc l’accélération ne suffit pas pour expliquer le phénomène de dilatation constaté.
@H.F.D. : non l’accélération ne suffit pas, mais un objet qui est accéleré l’est parce qu’une force s’exerce sur lui, et cette force lui procure une l’énergie cinétique. Or (avec la relativité générale) l’énergie dilate le temps… L’objet garde son énergie cinétique tant qu’il n’est pas décéléré. Donc plus le voyage est long et plus le temps sera dilaté. Ce n’est donc pas l’accélération qui dilate de temps mais l’énergie cinétique.
Pour ce qui est de la contraction des longueurs, c’est du au fait que la simultanéité dépend du référentiel. Si un segment AB passe devant moi à une certaine vitesse dirigée de A vers B, je verrai le A plus vieux que le B. Comme il est plus vieux, il est plus avancé dans sa course, donc plus proche de B : la distance AB me parait plus courte.
Mais ça n’a rien à voir avec la direction de propagation de l’accélération ou sa vitesse de propagation, c’est beaucoup plus profond que ça : c’est une question de référentiel. Un objet peut être « tiré » ou « poussé », le résultat sera le même.
Si je peux me permettre une critique, le texte n’est pas très clair : il n’est jamais précisé dans quel sens s’exerce l’accélération par rapport au sens dans lequel elle se transmet. En tout cas comme il a été signalé dans un commentaire sur votre dernier article, avoir la tête en bas ne vous place pas d’emblée dans un champ d’anti-gravité, et comme je vous l’ai déjà signalé le plancher ne joue aucun rôle particulier dans l’expérience de pensée de l’ascenseur, si ce n’est de maintenir les protagonistes dans le référentiel. Etant donné que l’équivalence accélération/gravité est locale, je ne suis pas sûr que vous soyez sur la bonne piste.