relation temps/vitesse

relation temps/vitesse - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 03-07-2004 à 22:41:28    

Voila plusieur fois j'ai vu, que quelqu'un voyageant à la vitesse de la lumière (bien sur, ce n'est pas d'actualité) vieillirait différemment de quelqu'un sur Terre.
Est-ce vrai ? Si oui, pourquoi ?

Reply

Marsh Posté le 03-07-2004 à 22:41:28   

Reply

Marsh Posté le 03-07-2004 à 22:44:26    

dRfELL a écrit :

Voila plusieur fois j'ai vu, que quelqu'un voyageant à la vitesse de la lumière (bien sur, ce n'est pas d'actualité) vieillirait différemment de quelqu'un sur Terre.
Est-ce vrai ? Si oui, pourquoi ?


 
Non c'est faux. D'une part une personne composée de particules de masse non nulle ne peut voyager à la vitesse de la lumière. Ensuite, les référentiels sont équivalents, le voyageur verrait le temps de la terre plus lentement, mais le terrien verrait le temps du voyageur évoluer plus lentement aussi.
 
Enfin il y a un topic qui parle de ce sujet : le paradoxe de langevin
 
http://forum.hardware.fr/hardwaref [...] m#t3102071

Reply

Marsh Posté le 03-07-2004 à 22:51:38    

ok merci :)
maintenant je sais :)

Reply

Marsh Posté le 03-07-2004 à 23:31:49    

On peut utiliser les transformations de Lorentz pour illustrer tout ça :
R(x,y,z,t) un repère au repos.
R'(x',y',z',t') un repère animé d'un mouvement de translation par rapport à R, à la vitesse v.
 
Les transformations sont :
x'=gamma*(x-vt)
t'=gamma*(t-v*x/c²)
 
Les transformations inverses :
x=gamma*(x'+vt')
t=gamma*(t'+v*x'/c²)
 
avec gamma = 1/sqrt(1-v²/c²)
 
Soit deux clocks d'un horloge au repos en x, dans R : évènements de coordonnées (x,t1) (x,t2)
alors t'2-t'1=gamma*(t2-t1) (temps dilaté pour R' par rapport à R)
 
idem, soit deux clocks d'un horloge au repos en x', dans R' (x',t'1) (x',t'2)
alors t2-t1=gamma*(t'2-t'1) (temps dilaté pour R par rapport à R')


Message édité par bongo1981 le 04-07-2004 à 00:22:23
Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 00:03:19    

wouah, je viens seuleument de finir ma 1ere S :)

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 00:27:45    

dRfELL a écrit :

wouah, je viens seuleument de finir ma 1ere S :)


 
Bon ben en bref, tous les deux s'apercevraient que l'autre vieillit plus lentement. La chose différente dans le paradoxe de Langevin, c'est qu'il y a une accélération dans le référentiel du jumeau voyageur.
 
Au final, on peut dire que dans un champ de gravitation, le temps est réellement ralenti, mais là il faut changer le facteur gamma contre celui-ci :
 
1-GM/2rc²

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 12:05:42    

bongo1981 a écrit :

Bon ben en bref, tous les deux s'apercevraient que l'autre vieillit plus lentement. La chose différente dans le paradoxe de Langevin, c'est qu'il y a une accélération dans le référentiel du jumeau voyageur.
 
Au final, on peut dire que dans un champ de gravitation, le temps est réellement ralenti, mais là il faut changer le facteur gamma contre celui-ci :
 
1-GM/2rc²


:jap:

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 12:08:28    

bongo1981 a écrit :

On peut utiliser les transformations de Lorentz pour illustrer tout ça :
R(x,y,z,t) un repère au repos.
R'(x',y',z',t') un repère animé d'un mouvement de translation par rapport à R, à la vitesse v.
 
Les transformations sont :
x'=gamma*(x-vt)
t'=gamma*(t-v*x/c²)
 
Les transformations inverses :
x=gamma*(x'+vt')
t=gamma*(t'+v*x'/c²)
 
avec gamma = 1/sqrt(1-v²/c²)
 
Soit deux clocks d'un horloge au repos en x, dans R : évènements de coordonnées (x,t1) (x,t2)
alors t'2-t'1=gamma*(t2-t1) (temps dilaté pour R' par rapport à R)
 
idem, soit deux clocks d'un horloge au repos en x', dans R' (x',t'1) (x',t'2)
alors t2-t1=gamma*(t'2-t'1) (temps dilaté pour R par rapport à R')


 
T'ing comment tu fais à 23:31 pour balancer des formules comme ça !  :ouch:

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 12:11:03    

parsifal a écrit :

T'ing comment tu fais à 23:31 pour balancer des formules comme ça !  :ouch:


 
Ce sont des exos classiques de cinématique relativiste.

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 21:02:13    

on fait ca a quel niveau ?

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 21:02:13   

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 21:56:49    

dRfELL a écrit :

on fait ca a quel niveau ?


 
On fait ça à partir du 2ème cycle.
 
Mais tu peux commencer dès la 1èreS. Très honnêtement, la cinématique relativiste n'est pas très compliquée, et mathématiquement il n'y a pas trop de difficultés.
 
Je te conseille plutôt de lire des ouvrages de vulgariation, et d'admettre ce qui est dit dans un premier temps, ensuite tu pourras te mettre aux équations pour mieux comprendre une fois les idées imprégnées.

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 22:03:07    

2e cycle en prepa ?

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 22:05:26    

dRfELL a écrit :

2e cycle en prepa ?


 
à partir de bac +3, licence maîrise, ou école d'ingénieur

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 22:13:47    

okok
je pense allez en école d'ingé, mais en mécanique, donc en bac + 3 je ne ferai pas ca je pense

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 22:38:40    

En école d'ingé... on en fait 1 module, histoire d'en faire, c'est la même chose pour la mécanique quantique.

Reply

Marsh Posté le 04-07-2004 à 23:00:37    

okay ;)
c'est dommage ca m'interesse aussi ca, mais je peux pas tout faire ^^

Reply

Marsh Posté le 05-07-2004 à 09:06:22    

Moi j'en ai fait un petit peu cette année en méca.
Je suis en 1ère année d'études de physique, mais pas à l'université, je suis dans un école d'ingé en Suisse qui prend après le bac.
 
C'est vrai que c'est très marrant comme sujet.
 
D'après ce que j'en ai compris (hont à moi si ce n'est pas ça!), Newton avait émis l'hypothèse que le temps était absolu, ce qui est une excellente approximation à basse vitesse mais qui doit être reconsidéré lorsque la vitesse devient comparable à la célérité.
Tu le vois très bien dans les transformations de Lorentz en divisant par :
sqrt(1-v²/c²).

Reply

Marsh Posté le 06-07-2004 à 18:09:06    

yttrrium6 a écrit :

Newton avait émis l'hypothèse que le temps était absolu, ce qui est une excellente approximation à basse vitesse mais qui doit être reconsidéré lorsque la vitesse devient comparable à la célérité.


 
ça veut dire ke le temps met du temps à se propager ? ou meme qu'il se propage à la vitesse de la lumière ?

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 11:19:45    

yttrrium6 a écrit :

Moi j'en ai fait un petit peu cette année en méca.
Je suis en 1ère année d'études de physique, mais pas à l'université, je suis dans un école d'ingé en Suisse qui prend après le bac.
 
C'est vrai que c'est très marrant comme sujet.
 
D'après ce que j'en ai compris (hont à moi si ce n'est pas ça!), Newton avait émis l'hypothèse que le temps était absolu, ce qui est une excellente approximation à basse vitesse mais qui doit être reconsidéré lorsque la vitesse devient comparable à la célérité.
Tu le vois très bien dans les transformations de Lorentz en divisant par :
sqrt(1-v²/c²).


 
marrant, je sais pas, mais vraiment loin de l'intuition

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 11:30:12    

yttrrium6 a écrit :


... la vitesse devient comparable à la célérité.


 
Mais la vitesse est toujours égale à la célérité  :o  
 
Je ne sais pas d'où ça vient : pourquoi énormément de monde appelle la "vitesse de la lumière" la "célérité"  :heink:  
 
"Célérité", ça veut dire vitesse/rapidité, c'est tout. Ca n'a aucun rapport particulier avec la vitesse de la lumière.


Message édité par leFab le 07-07-2004 à 11:30:40

---------------
L'ennemi est con : il croit que c'est nous l'ennemi, alors que c'est lui ! (Desproges)
Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 11:55:03    

thieuma a écrit :

ça veut dire ke le temps met du temps à se propager ? ou meme qu'il se propage à la vitesse de la lumière ?


 
Comment le temps fait pour se propager ? Tu as déjà vu le temps prendre se mouvoir ?
 
Non, ça veut tout simplement dire qu'en mécanique classique, le temps est le même pour tout le monde, que tu sois dans l'avion ou dans la voiture, ou sur terre immobile, 1 seconde pour toi sera le même que 1 seconde pour les autres.
 
En mécanique relativiste, le temps s'écoule plus lentement à mesure que la vitesse relative augmente. Ce qui veut dire qu'il faut scotcher une horloge à chaque référentiel. Le temps est relatif.
Par exemple tu te déplaces très très vite par rapport à un observateur O. Dans ce cas, 1 seconde pour toi correspond à 2 secondes par exemple pour O, mais 1 seconde pour O correspond à 2 secondes pour toi.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 11:56:01    

leFab a écrit :

Mais la vitesse est toujours égale à la célérité  :o  
 
Je ne sais pas d'où ça vient : pourquoi énormément de monde appelle la "vitesse de la lumière" la "célérité"  :heink:  
 
"Célérité", ça veut dire vitesse/rapidité, c'est tout. Ca n'a aucun rapport particulier avec la vitesse de la lumière.


 
lol, pour eux célérité, ça fait céleste, machin chouette...
 
En bref, il faut dire célérité de la lumière (célérité = synonyme de vitesse)

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 12:40:14    

Je pense que l'amalgamme entre Célérité et vitesse de la lumiere vient de la formule E=mc², ou c = célérité et qu'on emploi tres souvent cette formule en physique relativiste où les vitesses tendent vers celle de la lumière.
 
hum ? :p

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 12:44:22    

bongo1981 a écrit :


Ensuite, les référentiels sont équivalents, le voyageur verrait le temps de la terre plus lentement, mais le terrien verrait le temps du voyageur évoluer plus lentement aussi.


 
J'ai bcp de mal a assimiler cette théorie... hormis une explication par formule dont je ne capte pas la moindre donnée, une explication avec des mots serait elle possible ???

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:20:09    

Ca a quand même une certaine logique, si tu t'éloignes vite de la Terre, la Terre s'éloigne vite de toi, donc il n'y a pas de raison pour que le Terrien et toi voyez 2 choses différentes.  
Est-ce que tu ne supposes pas qu'on puisse garder cette incohérence apparente avec le voyageur qui revient sur Terre?

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:29:22    

bongo1981 a écrit :

Bon ben en bref, tous les deux s'apercevraient que l'autre vieillit plus lentement. La chose différente dans le paradoxe de Langevin, c'est qu'il y a une accélération dans le référentiel du jumeau voyageur.
 
Au final, on peut dire que dans un champ de gravitation, le temps est réellement ralenti, mais là il faut changer le facteur gamma contre celui-ci :
 
1-GM/2rc²


Ouf, tu m'as fait peur un moment, pour un spécialiste des particules. Le rallongement de la demi-vie est observé dans tous les accélérateurs.
Effectivement, dans deux référentiels galiléens (en mvmuniforme l'un/l'autre), il n'y a pas de rallongement. Mais le paradoxe des jumeaux tient parce que l'un d'entre eux (le voyageur) est accéléré puis décéléré (ce qui, du fait du principe d'équivalence, revient à un champs de gravitation).

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:34:05    

el muchacho a écrit :

Ouf, tu m'as fait peur un moment, pour un spécialiste des particules. Le rallongement de la demi-vie est observé dans tous les accélérateurs.
Effectivement, dans deux référentiels galiléens (en mvmuniforme l'un/l'autre), il n'y a pas de rallongement. Mais le paradoxe des jumeaux tient parce que l'un d'entre eux (le voyageur) est accéléré puis décéléré (ce qui, du fait du principe d'équivalence, revient à un champs de gravitation).


 
lol

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:35:12    

Orkliver a écrit :

J'ai bcp de mal a assimiler cette théorie... hormis une explication par formule dont je ne capte pas la moindre donnée, une explication avec des mots serait elle possible ???


Tu peux essayer le bouquin de vulgarisation écrit par Einstein lui-même : "La relativité". Pas de formules, que des mots et des "gedankenexperiment" (expériences de pensée, comme il aimait à dire).

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:36:59    

Orkliver a écrit :

J'ai bcp de mal a assimiler cette théorie... hormis une explication par formule dont je ne capte pas la moindre donnée, une explication avec des mots serait elle possible ???


 
euh oui... la théorie a pour postulat l'équivalence des référentiels galiléens. Le mouvement est relatif, donc quand tu dis que par exemple le jumeau dans son vaisseau est en mouvement par rapport à toi, donc son temps semble ralenti. Par contre, il n'y a pas de référentiels privilégiés, donc la description du jumeau voyageur est tout aussi valable, lui te voit toi et oute la terre en mouvement, donc pour lui ton temps est ralenti aussi.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:40:20    

J'ai débuté en RR avec :
 
L'histoire d'une étrange idée : la relativité
Banesh Hoffmann
 
Il y a une rapide présentation de la relativité galiléenne, des présentations de cors en chute libre, quelques équations par ci par là, pour comprendre quand même. Il t'explique le ralentissment du temps avec un horloge fait de miroir et de lumière. La formule avec le facteur gamma se retrouve facilement avec le théorème de Pythagore.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:41:51    


 
Et m..., tu peux rigoler, mon explication ne tient pas... :sarcastic:  
Ote-moi d'un doute quand à ma compréhension du principe d'équivalence, puisque dans le référentiel du voyageur, c'est son frère qui est accéléré.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:43:18    

el muchacho a écrit :

Ouf, tu m'as fait peur un moment, pour un spécialiste des particules. Le rallongement de la demi-vie est observé dans tous les accélérateurs.
Effectivement, dans deux référentiels galiléens (en mvmuniforme l'un/l'autre), il n'y a pas de rallongement. Mais le paradoxe des jumeaux tient parce que l'un d'entre eux (le voyageur) est accéléré puis décéléré (ce qui, du fait du principe d'équivalence, revient à un champs de gravitation).


 
Pour les particules, qui ont une vie allongée, il y a deux descriptions équivalentes.
 
Laboratoire : le temps dans le référentiel des particules est dilatée, donc ils parcourent une plus grande distance.
 
Particules : les longueurs sont raccourcies, le temps des particules dans le référentiel des particules n'a pas bougé d'un chouya.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 13:44:08    

el muchacho a écrit :

Et m..., tu peux rigoler, mon explication ne tient pas... :sarcastic:  
Ote-moi d'un doute quand à ma compréhension du principe d'équivalence, puisque dans le référentiel du voyageur, c'est son frère qui est accéléré.


 
Pour le paradoxe de Langevin, tu as bon.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 14:06:04    

bongo1981 a écrit :

Pour les particules, qui ont une vie allongée, il y a deux descriptions équivalentes.


 
J'avais lu une experience sur une particule (un muon il me semble) qui avait une durée de vie très courte mais néamoins définit par ses propriétés physiques, dont la durée de vie augmentait ou diminuait (pour l'observateur) en fonction de sa vitesse... (cette théorie etait exposée pour démontrer que la notion de "maintenant" n'existe pas dans la réalité)
 
C'est marrant comment la physique arrive a remettre en cause des acquis nous paraissant si evident et intuitif au premier abord... huhu
 
Dans le film Cube2 (Hypercube) des gens se deplace de cubes en cubes (chaque cube ayant ses propriétés intrinsèques), et à un moment, un mec rentre dans un cube dont le temps est accéléré, une observatrice, à l'exterieur de ce cube voit la personne se deplacer à toute vitesse alors que la personne dans le cube voit l'observatrice se deplacer tout lentement... est ce que ce physiquement parlant, l'observation de l'un et de l'autre se passerait comme décrit dans le film ?


Message édité par Orkliver le 07-07-2004 à 14:11:46
Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 14:15:54    

Orkliver a écrit :


Dans le film Cube2 (Hypercube) des gens se deplace de cubes en cubes (chaque cube ayant ses propriétés intrinsèques), et à un moment, un mec rentre dans un cube dont le temps est accéléré, une observatrice, à l'exterieur de ce cube voit la personne se deplacer à toute vitesse alors que la personne dans le cube voit l'observatrice se deplacer tout lentement... est ce que ce physiquement parlant, l'observation de l'un et de l'autre se passerait comme décrit dans le film ?


 
Ca implique que le gars subit une accélération très importante, ce qui d'une pièce à l'autre est peu réaliste quand même :)

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 14:36:12    

Orkliver a écrit :

J'avais lu une experience sur une particule (un muon il me semble) qui avait une durée de vie très courte mais néamoins définit par ses propriétés physiques, dont la durée de vie augmentait ou diminuait (pour l'observateur) en fonction de sa vitesse... (cette théorie etait exposée pour démontrer que la notion de "maintenant" n'existe pas dans la réalité)
 
C'est marrant comment la physique arrive a remettre en cause des acquis nous paraissant si evident et intuitif au premier abord... huhu
 
Dans le film Cube2 (Hypercube) des gens se deplace de cubes en cubes (chaque cube ayant ses propriétés intrinsèques), et à un moment, un mec rentre dans un cube dont le temps est accéléré, une observatrice, à l'exterieur de ce cube voit la personne se deplacer à toute vitesse alors que la personne dans le cube voit l'observatrice se deplacer tout lentement... est ce que ce physiquement parlant, l'observation de l'un et de l'autre se passerait comme décrit dans le film ?


 
Pas exactement. L'expérience citée c'est la détection des muons, créés à haute altitude par les rayons cosmiques. Sa durée de vie est 2.2.10^-6 s
http://fr.encyclopedia.yahoo.com/a [...] 24_p0.html
 
S'ils sont créés à haute altitude et voyagent à presuqe la vitesse de la lumière, ils n'auraient le temps de parcourir que 6.10^2 m = 600 m, et du coup, nous ne pourrions pas les détecter, ce qui contredit la mécanique classique.
La mécanique relativiste apporte une réponse, le référentiel des muons est en mouvement, leur temps est dilaté, donc ils ont le temps de parcourir une plus grande distance.
 
Cela n'a rien à voir avec la notion de relativité de la simultanéité.
 
Pour le film, c'est de la SF... Si on suppose que c'était un phénomène de dilatation du temps, il devrait y avoir une contraction des distances.

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 15:32:39    

pour faire simple,
le temps est une 4eme dimension qui est calculé a partir de C et de V.
 
un peu comme la distance qui est calculé a partir de X et de Y...
 
comme pour trouver les distance c'est le principe de pythagore qui est appliqué pour trouver le Temps...
 
V²+T²=C²
donc T²=C²-V²
 
donc si la vitesse augmente le temps diminuera...
 
par exemple si un objet vas a 290km/s
 
T²=300²-290²
T²=5900
T=76,81 le temps de l'objet a 290km/s represente 25,6% du temps si la vitesse etait a 0 ! (quand v=0 T=300)
 
on peut donc dire que le temps est ralenti d'un facteur environ 3,90...


Message édité par Profil supprimé le 07-07-2004 à 15:46:13
Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 15:37:11    

Zouave321 a écrit :

pour faire simple,
le temps est une 4eme dimension qui est calculé a partir de C et de V.
 
un peu comme la distance qui est calculé a partir de X et de Y...
 
comme pour trouver les distance c'est le principe de pythagore qui est appliqué pour trouver le Temps...
 
V²+T²=C²
donc T²=C²-V²
 
donc si la vitesse augmente le temps diminuera...
 
par exemple si un objet vas a 290km/s
 
T²=300²-290²
T²=11600
T=107,7 le temps de l'objet a 290km/s represente 35,9% du temps si la vitesse etait a 0 ! (quand v=0 T=300)
 
on peut donc dire que le temps est ralenti d'un facteur environ 2,78...


 
ouais ben c'est tellement simple que c'est faux. tu portes bien ton pseudo...

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 15:44:46    

Mouarf ! honte a moi 300²-290² sa fait 5900 et non pas 11600, j'ai du mal a calculer aujourd'hui, je rectifie mon post alors

Reply

Marsh Posté le 07-07-2004 à 15:46:08    

Zouave321 a écrit :

Mouarf ! honte a moi 300²-290² sa fait 5900 et non pas 11600, j'ai du mal a calculer aujourd'hui, je rectifie mon post alors


 
j'ai même pas regarder le calcul, tout le raisonnement est faux, tu peux retirer tous tes posts

Reply

Marsh Posté le    

Reply

Sujets relatifs:

Leave a Replay

Make sure you enter the(*)required information where indicate.HTML code is not allowed