Relativité et si on en parlait simplement

[absent]

Le très drole Mr Tompkins de Gorge Gamow :

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

http://boomeria.org/physicslectures/.../tompkins.html





G. Gamow est un de ces brillants physiciens qui prétendent mettre l'extraordinaire à portée de tous. Il devient ainsi le bourreau du petit M. Tompkins, en lui envoyant six cauchemars. M. Tomkins, bien qu'il travaille dans une banque, rêve dans une Jungle Relativiste ; mais il finit par en savoir assez sur la vitesse de la lumière et la constante de Planck pour demander en mariage la fille du professeur - laquelle fait de la peinture. Ce livre vous fera Rire, il vous fera Penser, il vous fera Comprendre.

Deux petits bijoux pour vraiment comprendre la spécificité de la relativité et de la physique quantique : M. Tompkins au pays des merveilles et M. Tompkins explore l'atome, par Gamow. L'idée du bouquin est simple : M. Tompkins, comptable, va à des conférences scientifiques pour se cultiver. Mais c'est trop compliqué et il s'endort. Dans ses rêves, il se retrouve dans des mondes où les effets quantiques ou relativistes sont perceptibles à l'échelle humaine (la vitesse maximum n'est pas 300 000 km/s, mais une trentaine de km/h. Les tigres sont quantiques, donc on seulement une probabilité de présence à un endroit. Les éléphants, plus lourds, sont moins "flous").




Bonne lecture

a+

[absent]

Et pourtant ... elle casse !

Merci à tous de votre participation ... comme vous l'avez lu sur le titre la corde casse

Mais ne vous en fait pas, moi aussi je suis tombé dans le paneau de même que la majorité des physiciens de la division "théorie" du CERN qui ont répondu que la corde ne casserai pas
Or, ça casse, comme tous l'ont admis après avoir réfléchi plus profondément !

On a donc tous notre chance pour rejoindre le CERN ...

L'argument est en fait simple : la distance entre les deux vaisseaux est fixe dans le référentiel immobile (ils partent en même temps et accélèrent de la même façon), pas le moindre doute sur ca. Ce point de vu est le plus rigoureux et donc la corde casse forcément car elle subit la contraction de lorentz.

Si on se place dans un référentiel qui suit un des vaisseaux, disons v1, la situation est plus subtile et délicate. en fait, on voit l'autre vaiseau v2 s'éloigner du notre v1. c'est pas facile d'arriver rapidement à cette conclusion car les vaisseaux accélèrent et on peut pas vraiment appliquer la RR. Mais ca n'est pas si bizarre si on voit les choses comme ça : dans un référentiel en mouvement, les événements qui étaient instantanés dans le ref de départ ne le sont plus ! En particulier, si l'accélération est obtenue par une série de petites poussées, celles-ci ne sont pas simultanées vues d'un des vaisseaux, ce qui explique que v1 voie v2 s'éloigner ou l'inverse, et donc le fil casser...

Pour ceux qui préfèrent les calculs voila un document détaille tout ca :
http://wwwlapp.in2p3.fr/~taillet/bell_fr.pdf

La contraction des longueurs, c'est le fait qu'un objet de longueur L dans son référentiel propre est vu avec une longueur moindre dans un référentiel en mouvement. Ca n'est pas le fait que si on donne une vitesse à deux points dans un référentiel donné, il paraitra plus court après qu'avant !!! (Ce point est un peu détaillé dans le document).

Bibliographie pour ceux qui veulent aller voir les articles originaux :

"Note on Stress Effects due to Lorentz Contraction", E.M. Dewan & M. Beran, American Journal of Physics 27 (1959) 517-518

C'est le papier dans lequel le problème est posé, avec quelques réponses aux objections élémentaires qu'on peut faire.

"Note on the Separation of Relavistically Moving Rockets", A.A. Evett & R.K. Wangness, American Journal of Physics28 (1960) 566

Une remarque pertinente sur la contraction des fusées elles-même, mais essentiellement ces auteurs sont d'accord avec les précédents sur le résultat (le fil casse)...

"Stress Effects due to Lorentz Contraction", P.J. Nawrocki, American Journal of Physics 30 (1962) 771-772

Note un peu énervée du style "ils n'ont rien compris aux bases de la relativité" ("in their note, Dewan and Beran commence with special relativity and yet manage to contradict all the essential features of relativity theory")...

"Stress Effects due to Lorentz Contraction", E.M. Dewan, American Journal of Physics 31 (1963) 383-386

Réponse calme et pédagogique d'un des auteurs originaux. Un peu d'ironie assez fine, ça commence comme ça : "In a recent letter Nawrocki raised what he considered to be valid arguments against the conclusion of a paper by Beran and myself concerning relativistic stress effects. In the present article it is shown that all of his arguments are based on a single misconception concerning simultaneity. The concept of simultaneity, it will be recalled, is a crucial one and it was precisely this subtle concept that was involved in perhaps one of the most difficult steps in Einstein's discovery that time and space are related. It is, therefore, not surprising that Nawrocki and other students of relativity might find difficulty in understanding the problem under discussion" (j'aimerais pouvoir faire des réponses avec autant de classe, parfois...).

Alors un autre paradox ? ...

[absent]

Prenons un garage et une echelle qui est un peut plus longue que longeur du garge (au repos)

Si l'échelle voyage horizontalement presque à la vitesse de la lumière, elle subira une contraction de longueur et s'adaptera donc dans le garage, on peut donc refermer un cours instant les deux portes avant et arrière du garage sur l'echelle à l'interieur (avec un système de laser par exemple).

D'autre part, du point de vue de l'échelle, c'est le garage qui se déplace et sa longueur sera contractée. Le garage devra donc être plus cours que la longueur de l'échelle et ne peut donc la contenir et les portes ne pourons pas se refermer sur l'echelle.

Comment expliquer cela


1) Du point de vue du garage ................................... 2) Du point de vue de l'echelle

[absent]

@ vous touuuuuuus

Oulaaaa j'ai raté bcp ...tout doucement les amis laissez moi le temps de respirer
je suis en plein avec mon mini projet de robotique et la je m'y perd un peu.......ne me depassez pas bcp comme ça je pourrai vous ratraper dés que je serai libre

[GAbdelkader]

MErci Far pour le papier,

Mais c est quoi le parametre Gamma dans la transformation du hadj Lorentz ?

[sindbad]

Salut

@Far_Solitaire
Bravo ! Pour ce casse tete tres elabore. Cela me console aussi de savoir qu'il y'a foule dans le camp de ceux se sont fait avoir.

L'acceleration fait de ce qui aurait ete une mauvaise reponse a vitesse constante, une bonne reponse... C'est ce qui explique la foule je crois.

Pour le garage et l'echelle:
Si pour le garagiste les portes sont actionnees en meme temps puisque a un momment donne il voit l'echelle entierement a l'interieure du garage, pour le type accroche a l'echelle elles le seront a des moments differents.

Comme la partie avant (dans le sens du mouvement) est celle qui se retrouve en premier dans l'enceinte du garage, le type sur l'echelle vera donc la porte a droite de l'ecran se fermee puis souvrir pour permettre a l'avant de l'echelle de passer. Ce n'est qu'une fois l'avant de l'echelle a l'exterieur et l'arriere de l'echelle a l'interieur que le type vera la porte a l'opposee (a gauche de l'ecran) se fermer.

Cette fois je suis sure d'etre dans le bon camp. Ce dernier paradox est moins complique que le precedent:

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Concernant: la relativite du temps, longueur et masse.

Selon Einstein, la contraction de longeur n'est pas physique mais c'est plutot un effet de perspectives comme tu le sais bien

Alors que pour le temps c'est pas le cas cela a quelque chose de tres profond et cela meriterait vraiment une discussion ...

@+

[GAbdelkader]

Ce qui enervant avec cette histoire c est que au moment ou on croit comprendre on se rend compte qu on a rien compris!!!

Dis moi far, cette contraction c est un effet d observation ou bien un effet reel qu un objet subit?

[GAbdelkader]

Sinbad j ai pas vu ton post avant d envoyer le mien alors qu on se pose la meme question concernant cette fameuse contraction. Car j ai l impression que c est un effet d observation et pas un effet subit par le system.

Je suis perdu...je comprends pourquoi j ai pas aime la physique

[sindbad]

Salut GAbdelkader

Longueure et masse
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En realite ni la longeure ni la masse (quantite de matiere) ne changent avec la vitesse. Ce qui change se sont les valeurs obtenues lorsqu'on entreprend de mesurer ces grandeurs. Les valeurs obtenues deviennent fonctions de la vitesse de l'objet que l'on se propose de mesurer. L'autre raison aussi de cette divergence et le fait que la lumiere a une vitesse finie:

Une analogie serait celle d'un idividu dont on voudrait mesurer la hauteur de son ombre portee. Cette hauteur dependra de l'inclinaison de la source lumineuse (observateur). Differentes sources (inclinaisons) obtiendront evidement differentes valeurs de la hauteur mais l'objet observe lui, ne subit aucune alteration.


Intervals de temps
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Pour les mesures effectuees sur les intervals de temps les choses se compliquent un peu ! Les divergences entre les mesures effectuees par differents observateurs refletent dans ce cas une reelle alteration...

Ces differences entre les mesures effectuees sont faciles a mettre en evidence dans le cas de la relativite generale mais plus delicate a l'etre dans le cas de la relativite restreinte.


Dans le cadre de la relativite restreinte les observateurs (reperes) se deplacent a des vitesses constantes les uns par rapports aux autres alors que dans le cas de la relativite generale, qui est une theorie de la gravitation, on considere des reperes acceleres les uns par rapport aux autres.

[absent]

Salut les amis ...

Merci Sindbad pour la réponse sur le paradoxe de l'échelle ... c'est bien cela, tu as tout dit :

En une phrase : La simultanieté de fermeture et d'ouverture des portes n'est pas la même selon les 2 points de vue.

Pour plus de détailles : http://en.wikipedia.org/wiki/Ladder_paradox

@Gabdeka
le gamma c'est le paramètre de lorentz il est égale à

[al-Fellah]

a lila
j'ai beaucoup essayé de comprendre cette Relativité d'einstein mai tou ce que j'ai pu comprendre c l'experience des 2 jumaux qui implique que lorsque on met l'un d'eux dans un vaisseau au bord du quel il fait un voyage de 37 ans a vitesse de la lumiere au moment de son retoure sur terre si on fait une comparaison entre les deux personnes on trouve le terien qui a vielli de 37 ans alors que celui du vaisseau et de 5 ans
je te demande stp biensur un peu plus de comprehention d'une maniere plus simple

[absent]

à Al fellah

je te demande stp biensur un peu plus de comprehention d'une maniere plus simple

ça sera avec plaisir dés que j'aurai lu cette fameuse expérience des jumeaux

[absent]

Une autre question

Allez ... une autre question sur la relativité : ... facile celle-la

Tout le monde sais qu'un fil conducteur parcouru par un courant électrique génère autour de lui un champ magnetique (Orsted et principe des moteurs électrique et dynamo) qui fait tourner, par exemple, une boussole plaçée à coté.

Plaçons nous donc dans un repère qui suis la direction du courant avec la même vitesse des électrons. Dans ce repère il n'ya pas de courant puisque les électrons y sont immobiles, comment donc expliquer de ce point de vu le fait que la boussole tourne ?!!

a+

[GAbdelkader]

Far une question:

Peut on considerer les proprietes des ondes electro-magnetiques comme de les proprietes de la lumiere?

[absent]

Absolument Gabdeka ... la lumiere n'est en fait qu'une onde électromagnetique dont la longeur corespond à un certain domaine du spectre.