Un énième paradoxe de la relativité ?

[ngc 6888]

Bonjour.

 

Je me présente, je suis un simple amateur de sciences, en particulier de physique pour le cas présent, et j'avoue apprécier de me tordre l'esprit pour bien vérifier que je comprends bien les conséquences de ce que peux nous apprendre les théories étudiées par nos scientifiques actuellement !

Je viens vers vous car un "paradoxe" me trotte dans la tête sans que je puisse de moi même trouver une solution. On parle souvent du paradoxe des jumeaux, ou de celui du bâton, que je pense bien comprendre maintenant, mais dans les multiples conférences que j'ai pu visionner ou autres lectures effectuées, je n'arrive pas à me décider de la réponse à apporter à mon questionnement (qui vient sans doute de mon ignorance liée à mon absence de formation dans le domaine, mais je reste curieux !).

Voilà l'expérience de pensée : vous vous trouvez sur une planète qui, pour une raison liée à la gravitation par exemple, subit une dilatation du temps par rapport à une autre planète située à une distance lointaine, mais vous êtes capable de la regarder très précisément jusqu'à sa surface grâce à un télescope performant. Outre le fait que l'on voit vivre les gens dans le passé du fait de la distance, quelles images capturez-vous alors ? Des gens vivant 2 fois plus vite que vous, du fait qu'avec la dilatation le temps passe deux fois moins vite sur votre planète ?

Mon idée à la base (sans aucune certitude scientifique évidemment puisque je ne suis qu'un amateur) était de penser que l'on ne pourrait pas constater l'effet décrit, mais que l'on verrait les gens de la planète vivre "normalement" à la même vitesse que nous, la simultanéité étant elle-même relative au référentiel envisagé...

Cependant, poussons plus loin l'expérience de pensée : vous capturez continuellement des images de cette planète où le temps passe deux fois plus vite que pour vous, tout en vous rapprochant d'elle à l'aide d'un vaisseau. Vous subissez donc de moins en moins la dilatation du temps de votre planète pour petit à petit vous rapprocher d'un référentiel proche de la planète que vous observez. Que voyez-vous alors ? Le temps passant deux fois plus vite à la base dans votre premier référentiel, et puisque vous vous rapprochez petit à petit de la planète observée, il devrait en théorie y avoir un "rattrapage" observable, donc des gens vivant 2 fois plus vite pour qu'une fois à une distance suffisante pour que l'effet "vision dans le passé" dû à la vitesse de la lumière ne soit plus perceptible, et donc que vous puissiez voir les gens dans le présent selon votre référentiel...

Bref je suis coincé car cela me paraît complètement absurde, j'implore donc votre aide dans mes questionnements .

[bang*gib]

Bonsoir .

 

 

J'espère que moins amateur que moi aura, une meilleure perception de ta question et t'éclairera.

 

Je simplifie pour le peu que je peux avancer ..

 

Quant tu regardes le soleil, tu le sais aussi bien que moi, c'est une image (dépassée) du passée, d'il y a 8 mn.

Si tu peux observer du monde à sa surface (supposons) c'est aussi du passé.

 

Si tu avances vers le soleil (pas en ligne droite bien sur) et que tu te rapproches, le passé laissera place progressivement au présent ,même si t'observe dans ton déplacement avec un instrument.

 

En tout cas je suis abonné à la discussion qui me semble intéressante.

[ngc 6888]

Justement, c'est pour que ce phénomène de vision dans le passé n'intervienne pas que j'ai mis dans mon expérience de pensée la gravité comme cause de la dilatation et non la vitesse. Car quand j'y réfléchis le phénomène me paraît être similaire, effet vue dans le passé ou pas, dans la situation que je présente :

 

-si je me trouve à une distance très grande, et que je regarde la planète, je vois dans le passé, mais l'effet de dilatation est encore présent. Donc, soit je vois les choses se dérouler deux fois plus vite (ce qui paraît étrange !), soit je vois les choses se dérouler "normalement", auquel cas le fait de me rapprocher conduit à quelque chose d'étrange puisqu'à force de voir les choses se dérouler normalement, il y aura un décalage flagrant entre ce que j'observe se dérouler à travers le télescope et ce que je peux désormais voir à l'oeil nu. Il doit donc y avoir une sorte de rattrapage que je ne perçois pas bien.

 

-si je me trouve dès le départ à une distance proche, suffisamment pour que l'effet "vue dans le passé" ne soit pas significatif, une dilatation temporelle due à la gravité reste possible en théorie, donc la question resterai la même, me rapprocher de la planète où tout se passe "deux fois plus vite" conduit au même questionnement.

Modifié 21 septembre 2017 par ngc 6888

[jgricourt]

La même question avait été posée il y a quelques jours il faut retrouver le fil et tu y trouvera pas mal de réponses.

[bang*gib]

.... Il doit donc y avoir une sorte de rattrapage que je ne perçois pas bien.

 

 

J'avais bien saisi cette notion de rattrapage qui est perturbante à mon avis.

 

Reste plus qu'à retrouver le fil dont parle jgricourt.

['Bruno]

Il n'y a pas de rattrapage.

 

Essayons de voir ça sur un exemple clair.

 

Je suis sur Terre. Des astronautes s'envolent en vaisseau pour aller explorer une sorte de mini-trou noir bizarre qui vient de rentrer dans notre Système Solaire. Ils y vont peinards, donc sans dilatation de temps due à leur vitesse. Arrivés à proximité du mini-trou noir bizarre, ils se mettent en orbite autour de lui. Jusqu'ici, tout le monde vivait selon le même temps. Nous sommes alors le 1er janvier 2018.

 

Un an plus tard, du moins sur Terre, nous sommes le 1er janvier 2019. Je les contacte : « alors les gars, ça donne quoi ? ». En les observant, je m'aperçois qu'ils vivent au ralenti (à cause du champ gravitationnel très intense) : alors que nous sommes le 1er janvier 2019 sur Terre, dans le vaisseau ils sont seulement le 1er juillet 2018. Leur temps s'est écoulé deux fois moins longtemps que le mien.

 

Un an plus tard, nous sommes le 1er janvier 2020 sur Terre, et ils sont seulement le 1er janvier 2019.

 

Je décide d'aller les rejoindre pour tirer ça au clair. Je prends un vaisseau "normal" (il ne va pas à une vitesse luminique). Au moment du départ, nous avons 1 an d'écart : 1er janvier 2020 (pour moi) vs 1er janvier 2019 (pour eux). J'ai laissé un collège sur Terre : lui aussi est au 1er janvier 2020.

 

Je m'approche du trou noir, donc mon temps commence à ralentir par rapport à la Terre : pour mon collègue (que je commence à voir en accéléré), il s'est écoulé 10 jours depuis mon départ et nous sommes le 11 janvier 2020 sur Terre. Pour ceux du vaisseau en orbite, il ne s'est écoulé que 5 jours, ils sont le 6 janvier 2019. Quant à moi, puisque je commence à m'approcher du trou noir et à en ressentir les effets, il s'est écoulé 8 jours depuis le départ : nous sommes le 9 janvier 2020.

 

Encore 2 jours et me voilà arrivé. En fait il s'est écoulé 4 jours pour les Terriens (qui sont le 15 janvier 2020), et seulement 1 jour pour le vaisseau (ils sont le 7 janvier 2019). Pour moi, nous sommes le 11 janvier 2020 (c'est seulement à la fin du trajet que mon horloge tournait à la même vitesse que celle du vaisseau, d'où le petit écart).

 

Lorsque je serre la main de l'équipage, nous regardons nos horloges : pour eux nous sommes le 7 janvier 2019, pour moi nous sommes le 11 janvier 2020.

 

‒ Déjà ? T'avais dit que tu nous rejoindrais dans deux ans !

‒ Eh ben oui, ça fait deux ans.

‒ Mais non, ça fait qu'un an !

 

Comme à présent nous vivons selon le même temps, cet écart va désormais rester fixe. Et quand nous discutons avec les Terriens, nous les voyons vivre en accéléré.

Modifié 21 septembre 2017 par 'Bruno

[ngc 6888]

Donc ce qui me paraît trop étrange pour être vrai, de voir dans le télescope les choses se passer en accéléré, était en fait la réalité physique du phénomène relativiste ? ... Il est vrai que cela résout le problème, mais a-t-on déjà visualisé cet effet dans des conditions telles que l'on puisse constater cette accélération ? Merci en tout cas pour vos réponses.

['Bruno]

a-t-on déjà visualisé cet effet dans des conditions telles que l'on puisse constater cette accélération ?

C'est courant dans les accélérateurs de particules. Certaines particules ont une durée d'existence extrêmement brève, mais on les accélère tellement que, devenues relativistes, on les voit « vivre » au ralenti, ce qui nous donne le temps de les observer.

 

Par ailleurs, on doit tenir compte des effets relativistes dans le fonctionnement des GPS, sans quoi on n'aurait pas une aussi bonne précision. La précision des GPS prouve que les effets relativistes théoriques sont bien réels.

Modifié 21 septembre 2017 par 'Bruno

[ngc 6888]

Oui je connais cet effet pour les GPS, il y a aussi le cas des muons qui se déplacent dans leur courte existence plus loin qu'ils le peuvent "normalement" à leur vitesse. Mais je n'avais pas connaissance du phénomène de ralentissement observé dans les accélérateurs, je vais me renseigner du coup cela m'intéresse ! Plus j'ai l'impression de comprendre ces effets physiques particuliers, plus je me rends compte que c'est beaucoup plus compliqué

[jgricourt]

J'avais bien saisi cette notion de rattrapage qui est perturbante à mon avis.

 

Reste plus qu'à retrouver le fil dont parle jgricourt.

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=151701

[alopex]

concretement il n'y a pas de "ratrappage" juste que plus tu te rapproche moins la lumiere met de temps pour te rejoindre. il y a de moins en moins de retard de l'information donc tu vois de moins en moins dans le passé.

[bang*gib]

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=151701

 

Merci