Relativité et si on en parlait simplement

[sindbad]

Salut a toutes et a tous

@Far_solitaire

Dans mon exemple avec le disk en rotation je voulais surtout explorer la possibilite qu’un movement (accelere) puisse alterer la structure de l’espace. Mais je n’avais pas pris le temps de reflechir longuement au probleme avant de l’exposer d'ou la confusion quant aux phenomenes mis en jeux. Je vais essayer donc une autre approche.


Pour en revenir au principe d’equivalence:

Imaginons qu'un astronaute se trouve un vaisseau spatial sans hublots avec la possibilite aucune de voir ce qui se passe a l’exterieur. Imaginons encore que notre astronaute decide d’accrocher un resort (avec une masse a son bout) a l’une des parois (ce qui fait office de plafond par exemple) et que notre astronaute constate que le resort s’allonge d’une certaine longueur. Notre astronaute serait incapable de dire s’il se trouve au repos a la surface d’une planete subissant son acceleration gravitationelle ou si, au contraire, son vaisseau se deplace d'un mouvement accelere dans le vide sideral.

Le principe d’equivalence stipule que les deux situations (acceleration due a la gravitation et acceleration due au mouvement) sont considerees comme analogues lorsqu’il s’agit de decrire / observer des phenomenes mecaniques ou autres (allongement du resort par exemple).

we [...] assume the complete physical equivalence of a gravitational field and a corresponding acceleration of the reference system. (Einstein, 1907)http://en.wikipedia.org/wiki/Equivalence_principle


Imaginons maintenant deux astronautes, l’un au repos a la surface d’une planete, l’autre dans l’espace subissant une acceleration constante. Imaginons aussi qu'un rayon lumineux perpendiculaire a la trajectoire de l’astronaute dans l’espace traverse de part en part les parois de sa cabine. Si l'on demandait a notre astronaute de decrire la trajectoire du rayon, il dirait que celle ci a la forme d’un arc de parabole.

Tournons nous apresent vers l'astronaute au repos sur sa planete et demandons lui de nous decrire la trajectoire d'un rayon lumineux rasant la surface de cette planete. Eh bein, en vertu du principe d’equivalence, celui ci les decrirait comme des arcs de paraboles !

***

C'est ayant recours a ce principe et sans aucun calcul qu'Einstein pu conclure que des rayons lumineux passant au voisinage d'un objet massif seraient devies de leur trajectoire. En fait il ne font que suivre le chemin le plus court.

He used (Einstein) this principle (principe d'equivalence), together with special relativity, to predict that clocks run at different rates in a gravitational potential and the bending of light-rays in a gravitational field, even before he developed the concept of curved spacetime.


Revenons a nos astronautes:

Pourquoi un troisieme observateur distant (neutre), qui ne subirait ni le champ gravitationnel subi par l'astronaute au repos, ni l'acceleration de celle subie par l'astronaute en mouvement, observerait la deviation experimentee par l'astronaute au repos et non celle par l'astronaute en mouvement ?

On peu avancer que l'equivalence dans ce cas ne concerne que les deux premiers astronautes. Que la deviation observee au voisinage de l'astre est causee par la gravitation, que dans le cas du voyageur son observation dependra du choix du repere etc... Pourquoi parler alors d'equivalence.

Le disque sans les effets secondaires ...

A toi Far

[sindbad]

@Lila82

Concernant la variation de la masse en fonction de la vitesse:

m = m0 /sqrt(1 - v2/c2)

Far a clairement repondu a cette question, j'ajouterais seulement ceci: Si m0 mesure la quantite de matiere d'un objet, m parcontre mesure son inertie. Il se trouve qu'au repos m et m0 conicide en valeur. La coincidence entre la masse inerte m et la masse pesante m0 fut longtemps un mystere jusqu'a l'avenement de la relativite generale et l'enonce du principe d'equivalence par Far_solitaire euh par Einstein...

@+

[sindbad]

Je vais etre loin du net et je ne sais j'aurais la chance de lire les reponses avant un momement. Alors toutes et tous portez vous bien...

[Lucile]

cool l'explication

[absent]

Concernant la variation de la masse en fonction de la vitesse:

m = m0 /sqrt(1 - v2/c2)

Far a clairement repondu a cette question, j'ajouterais seulement ceci: Si m0 mesure la quantite de matiere d'un objet, m parcontre mesure son inertie.

c'etait ça que je n'arriver pas à avaler car l'inerite elle!! peut changer c'etait si evident que ça la masse c'est absolue invariant dans le temps je me sents génée

@ far_solitaire

jusqu'a l'avenement de la relativite generale et l'enonce du principe d'equivalence par Far_solitaire euh par Einstein...

tu devrais en étre flatté Far car sindbad vient de te jeter une fleur

[absent]

Salut les amis ...

je crois bien, mon ami, qu'il y a toujours confusion et mal compréhension du principe d'équivalence.

Il faut bien comprendre l'experience de pensée de l'ascenseur qui a permis à Einstein ces reflexions sur la déviation de la lumière par les masses.

Pour mieux comprendre cette experience et son interpretation je vais la détailler ci-dessous, c'est exactement comme tu la cité sauf qu'il un peu de confusion sur les observateurs et qu'il manque l'essentiel, l'experience de la chute libre :

Un observateur dans un ascenceur accéleré, loin de toute masse, regarde la trajectoire d'un rayon de lumière lancé à la verticale de son mouvement. Pour un observateur exterieure, le rayon va en ligne droite et n'a aucune raison de se courbé, mais pour celui qui est dans l'ascenceur, la trajectoire du rayon est courbé et va frappé le mur de l'ascenceur en un point, non pas directement en face, mais un peu plus bas sur le mur. Du point de vue de l'observateur exterieur, rien de spectaculaire dans tout ca, l'ascenceur s'est déplacé d'une certaine distance vers le haut pendant que la lumière le traversait.
Maintenant pour l'observateur interne : comment peut t'il expliquer ce fait s'il ne sais pas qu'il est en mouvement accéléré et qu'il crois qu'il est dans un champs gravitationel ?

Pour comprendre mieux ce qu'il en est, Einstein s'est repporté au cas contraire où l'ascenceur est en chute libre dans un champs gravitationnel uniforme. Dans ce cas, le rayon de lumière frappera le mur en un point directement en face (à la même hauteur). Du point de vue de l'observateur dans l'ascenceur, il sais qu'il est dans un referentiel inertiel où la lumière se déplace en ligne droite, donc le fait qu'elle ne soit pas courbée s'explique tout à fait normalement. Mais pour l'observateur terrestre, comment puisse t'il trouver une expliquation à cette observation de son point de vue.

En fait, Einstein a vu dans tout ca qu'une seule possibilité, la lumière doit nessecairement être courbé vers le bas attirée par le champs de gravitation terrestre, ainsi pour cet observateur, le rayon courbé vers le bas ira rencontré le point exactement en face car ce point aura parcouru, pendant ce temps, un certain chemins vers le bas. Avec ca, le principe d'équivalence permet d'expliquer parfaitement le cas contraire observé dans la première experience, c-à-d que pour l'observateur interne, de son point de vu, il s'explique la courbure des rayons par le champs gravitationel dans lequel il se crois baigné et qui serai equivalent au chanps d'accéleration.

tout ceci est illustré sur les figures suivantes :



Vu de l'exterieur loin de tout champs de gravitation, ce phénomène apparent dans la première experience est seulement une conséquence de la vitesse finie de la lumière et du déplacement accéléré de l'ascenseur. Cependant, si on accepte le principe d'équivalence, le fait nouveau et remarquable c'est que cette courbure (apparente) de la lumière constatée depuis l'interieur doit être, de façon analogue, constatée par un observateur immobile mais se trouvant dans un champs de pesenteur g, la concavité de la parabole permet de conclure que la lumière est attiré dans le sens des potentiels décroissants. Tout se passe comme si le photon était attiré par la gravité exactement comme le serai toute autre particule massive.

Voila mon ami, j'insiste sur le fait qu'il faut bien séparer les experiences 1 et 2 et que le principe d'équivalence concerne les 2 situations suivantes :

1- observateur immobile dans un champs gravitaionel
2- observateur dans un reférentiel accéleré

c'est seulement ces 2 points de vue qui sont équivalents.

Pourquoi un troisieme observateur distant (neutre), qui ne subirait ni le champ gravitationnel subi par l'astronaute au repos, ni l'acceleration de celle subie par l'astronaute en mouvement, observerait la deviation experimentee par l'astronaute au repos et non celle par l'astronaute en mouvement ?

Parceque tout simplement, il ne se trouve pas à bord du vaisceau et il n'a aucune raison d'appliquer le principe d'équivalence. La masse est une entité réelle qui exsiste et qui courbe l'espace-temps, un repère accéléré n'est qu'une notion fictive. Cette troisième personne vois la lumière se propagée en ligne droite (le contraire serai vraiment bizard) et n'a aucune raison de la voir affectée et se courber en passant dans l'ascenceur. Encore une fois, le fait que cette 3ème personne vois la lumière frapper la paroi de l'ascenceur plus bas n'est qu'une consequence cinématique du mouvement de l'ascenceur et du rayon de lumière à vitesse finie.

On peu avancer que l'equivalence dans ce cas ne concerne que les deux premiers astronautes. Que la deviation observee au voisinage de l'astre est causee par la gravitation, que dans le cas du voyageur son observation dependra du choix du repere

C'est exactement ça.

Pourquoi parler alors d'equivalence.

Tu l'aurai compris ci-dessus, il ya seulement équivalence entre les 2 points de vue cités plus haut.

l'idée que tu te fait est que l'accélération peut créer comme la gravitation une courbure de l'espace temps environnant dans lequel se déplace l'ascenceur et ça c'est non seulement faut mais aussi un non sens (tu n'a qu'a imaginer tout les objets qui subissent des mvt accélérés dans l'univers dans toutes les directions, tous courberons l'univers ??!! en plus comment un objet aussi petit peut t'il courber l'espace environnant avec la même intensité que la terre par ex rien qu'en accélérant à g !!!! réflechie bien, c'est du non sens)
En fait ce qui est vrai c'est de dire que c'est juste une courbure apparante dans l'espace lié au réferentiel accéléré observé à partir de ce même ref en vertu du principe d'équivalence, l'important, c'est que c'est juste apparent.

@Lila82

jusqu'a l'avenement de la relativite generale et l'enonce du principe d'equivalence par Far_solitaire euh par Einstein...

tu devrais en étre flatté Far car sindbad vient de te jeter une fleur

je sais pas si c'est une fleure ou s'il essai de se payer ma tête ! atatio Sindbad hal aaynak ... je t'ai à l'oeil

Au plaisir les amis ...

[chipou]

salut tout le monde, je vois que la discussiion devient de + en + interessante, c'est tres bien,
j'espere que tu ne m'enveu pas lila, je ne tes pas repondu, mais j'ai vraiment pas le temps et moi je vouler parler globalement du sujet, mais je voix que vous tous, vous ete des vrais fun, alors je doit me recycler sur le sujet et apres je reviendrer
je vouler seulement vous dire bonjours

[absent]

Avant tout je tiens à te souhaiter la bienvenue chipou

Citation:
pour repondre a lila, ce qu'elle a ecrit tt au debout de la discussion est tres deficile a comprendre meme si j'ai etudier la relativité



tu n'est pas le premier à faire cette remarque ; ce que je voudrais savoir c'est ce que tu n'as pas saisi , on peut en discuter ça sera peut étre plus claire pour tout le monde !!!!!!!et comme ça on pourra tous y participer

slt chipou..
je viens de retrouver ce que je t'avais posté

en fin ma proposition tiens tjrs on peut discuter des choses dure à comprendre !!!!!!

[bariza]

vitesse de la lumière

que peut-il se passé si la lumière etait 100 km/s?

[absent]

@Bariza

Salut l'ami et bien venu à toi ...

que peut-il se passé si la lumière etait 100 km/s?

ça : http://boomeria.org/physicslectures/.../tompkins.html
http://www.algerie-dz.com/forums/sho...&page=10&pp=10

a+

[Thirga.ounevdhou]

Bonjour,

Merci Far- Slitaire pour le lien, c’est marrant, mais ca laisse aussi a reflichir…


Le tout puissant dit «AR-RAHMAN(LE TOUT MISERICORDIEUX)” : " Le Tout Miséricordieux. Il a enseigné le Coran. Il a créé l'homme. Il lui a appris à s'exprimer clairement. Le soleil et la lune [évoluent] selon un calcul [minutieux] et l'herbe et les arbres se prosternent . Et quant au ciel, Il l'a élevé bien haut. Et Il a établit la balance...."

Merci.

[absent]

Bonjour à tous

Le tout puissant dit «AR-RAHMAN(LE TOUT MISERICORDIEUX)” : " Le Tout Miséricordieux. Il a enseigné le Coran. Il a créé l'homme. Il lui a appris à s'exprimer clairement. Le soleil et la lune [évoluent] selon un calcul [minutieux] et l'herbe et les arbres se prosternent . Et quant au ciel, Il l'a élevé bien haut. Et Il a établit la balance...."

Bien dit !!!

@thirga

Mr. Tompkins in Wonderland
where c = 10 km/hr

t'as raison thiraga c'est drole