Voyage interstellaire et relativité

[Alain_G]

Bonjour

 

Une question au sujet des voyages interstellaires et de la relativité.

Pour ma part, j'ai toujours cru que ne pouvant pas dépasser la vitesse de la lumière, les voyages vers d'autres étoiles étaient exclus du fait de la durée de tels voyages.

Oui mais, au cours d'une discussion d'autres astram m'ont fait remarquer que le temps étant relatif son écoulement dépend de la vitesse à laquelle se déplace le voyageur, plus il se rapproche de la vitesse de la lumière et plus le temps s'écoule lentement, conséquence de la relativité restreinte.

Ainsi, en admettant que l'on développe une technologie permettant de voyager dans un vaisseau ayant une accélération constante de 1G jusqu'à la moitié du voyage puis une décélération constante de 1G sur le reste du trajet cela permettrait de recréer artificiellement la gravité terrestre pendant le voyage et du fait des effets relativistes du point de vue du voyageur un tel voyage vers la galaxie d'Andromède ne durerait quelques dizaines d'années !!! 

Toutefois sans espoir de retour car du point de vue d'un observateur resté sur Terre le voyage durerait plusieurs millions d'années...

 

Est-ce que cette interprétation des effets de la relativité est réelle ou y a-t-il une erreur grossière dans le raisonnement ?

En extrapolant, admettons que j'arrive dans mon vaisseau à atteindre la vitesse de la lumière. De mon point de vue, le temps s'arrête-t-il de s'écouler ? est-ce que ça signifie que je me trouve alors instantanément (de mon point de vue) en tout point de l'univers dans la direction vers laquelle je me dirige (ce qui n'a pas vraiment de sens...).

 

J'ai cherché des infos sur Internet sur le sujet, il y a un article qui en parle sur Wikipedia :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Voyage_relativiste

Selon l'article, un voyage vers la galaxie d'Andromède ne durerait que 57 ans du point de vue du voyageur, mais 6 millions d'années pour un observateur resté sur Terre.

 

J'avoue que j'ai du mal à appréhender ces concepts, comment pourrait-on parcourir une distance de 3 millions d'années lumière en seulement 57 ans sans dépasser la vitesse de la lumière...

Qu'en pensez-vous ?

 

Alain

[julon2000]

il y a une heure, Alain_G a dit :

Ainsi, en admettant que l'on développe une technologie permettant de voyager dans un vaisseau ayant une accélération constante de 1G jusqu'à la moitié du voyage puis une décélération constante de 1G sur le reste du trajet cela permettrait de recréer artificiellement la gravité terrestre pendant le voyage et du fait des effets relativistes du point de vue du voyageur un tel voyage vers la galaxie d'Andromède ne durerait quelques dizaines d'années !!! 

Toutefois sans espoir de retour car du point de vue d'un observateur resté sur Terre le voyage durerait plusieurs millions d'années...

 

Est-ce que cette interprétation des effets de la relativité est réelle ou y a-t-il une erreur grossière dans le raisonnement ? 

C'est exactement ça. En fait, Poul Anderson en a fait la trame d'un de ses bouquins, Tau Zero, avec une postface de Roland Lehoucq discutant de la plausibilité physique de certains aspects du bouquin. Ça date de 1970, mais ça n'a pas trop mal vieilli, et une histoire romancée mais avec la caution scientifique d'un astrophysicien professionnel te permettrait probablement de mieux comprendre les choses que sur un forum où n'importe qui peut s'exprimer.

il y a une heure, Alain_G a dit :

En extrapolant, admettons que j'arrive dans mon vaisseau à atteindre la vitesse de la lumière.

Ça, ça n'est par contre pas possible : les objets ayant une masse peuvent s'approcher asymptotiquement de la vitesse de la lumière mais sans pouvoir l'atteindre pour autant; les objets sans masse, eux, n'ont pas le choix, ils se déplacent toujours à la vitesse de la lumière.

[Toto du 17]

Bonjour Alain,

 

Effectivemment ce genre de voyage est un concept intéressant.

Du point de vue de la physique, c'est théoriquement possible car d'après la relativité, plus on s'approche de la vitesse de la lumière, plus le temps ralenti...Mais seulement autour du vaisseau et dans le vaisseau.

Cela provoquerait une distorsion de l'espace temps autour du vaisseau mais le problème est que l'on ne connait pas vraiment les effets que cela aurait sur la structure surtout qu'à cette vitesse et pendant plusieurs dizaines d'années, les poussières présentes dans l'espace (car l'espace n'est pas vide) attaqueraient la coque du vaisseau...

De plus, les moyens de propulsion actuels ne permettent pas d'atteindre de telles vitesses, il faudrait avoir recours à une énergie telle que l'antimatière ou encore fabriquer un collecteur Bussard (une construction gigantesque qui récupère l'hydrogène présent dans l'espace et qui, par un procédé chimique complexe propulse le vaisseau)

Seul problème, nous ne savons pas stocker l'antimatière et un vaisseau qui la fabriquerait directement ferait plus de cent kms de long...

Leur fabrication prendrai des années et coûterait extrêmement chère...

 

Pour retourner au fait qui nous intéresse, cette hypothèse s'applique aussi aux trous noirs car leur attraction gravitationnelle est si intense qu'un vaisseau s'en approchant atteindrait la vitesse de la lumière mais un observateur hors du champ gravitationnel ne verrai jamais le vaisseau franchir l'horizon des évènements. 

Donc je suppose que cela s'applique aussi à notre cas.

Je pense qu'un tel voyage vers notre galaxie voisine est possible mais le problème est que la relativité n'explique pas ce qui se passerai si on atteint la vitesse de la lumière car théoriquement, ce n'est pas possible. De mon point de vue, je pense que l'on atteindrait une autre dimension car au delà de cette vitesse, le temps n'a peut être plus les mêmes lois que dans notre univers.

 

Je ne sais pas si j'ai répondu à votre question mais j'espère que j'ai réussi à vous aider, n'hésitez pas à me demander d'autres informations😉

[bongibong]

Il y a 3 heures, Alain_G a dit :

J'avoue que j'ai du mal à appréhender ces concepts, comment pourrait-on parcourir une distance de 3 millions d'années lumière en seulement 57 ans sans dépasser la vitesse de la lumière...

Qu'en pensez-vous ?

C'est exact. Avec la dilatation relativiste du temps, tu as oublié la contraction des longueurs. Donc vu du référentiel du vaisseau, la distance Andromède-Terre est contractée, je n'ai pas fait le calcul, mais ça doit faire quelque chose comme 57 années-lumière.

Modifié 4 janvier 2019 par bongibong

[Alain_G]

Merci pour vos réponses.

Je n'avais pas en tête l'effet de contraction des longueurs, effectivement en le prenant en compte ça explique pourquoi le voyage est aussi court du point de vue du voyageur.

Lorsque la vitesse maximale est atteinte, la distance Andromède-Terre doit même être nettement inférieure à 57 années-lumières puisque c'est la durée du voyage en partant d'une vitesse nulle avec une accélération constante.

Je sais bien que ce type de voyage est hypothétique et que nous sommes très loin d'avoir la technologie nécessaire pour développer un système de propulsion et le carburant qui va avec. Pour ce qui est de la protection du vaisseau contre les poussières interstellaires et le rayonnement cosmique, j'image qu'une civilisation ayant réussi à développer un tel système de propulsion n'aura aucune difficulté à trouver des solutions à ces problèmes.

[bb98]

Voilà le petit tableau calculé par R. Lehoucq en post face de "Tau Zéro" de Poul Anderson.

Accélération à 1 g jusqu'à mi chemin, décélération à 1 g jusqu'à destination.

 

 

[jgricourt]

Il y a 5 heures, julon2000 a dit :

les objets sans masse, eux, n'ont pas le choix, ils se déplacent toujours à la vitesse de la lumière.

 

Précision dans le vide uniquement, la lumière peut être fortement ralentie dans d'autres milieux et même aller moins vite pour le coup que des particules avec masse (la lumière bleue de l'effet Tcherenkov).

[julon2000]

Le 04/01/2019 à 16:47, jgricourt a dit :

 

Précision dans le vide uniquement, la lumière peut être fortement ralentie dans d'autres milieux et même aller moins vite pour le coup que des particules avec masse (la lumière bleue de l'effet Tcherenkov).

Oui c'est vrai, même si le contexte suggérait qu'on était dans le vide.

Le 04/01/2019 à 15:53, bb98 a dit :

Voilà le petit tableau calculé par R. Lehoucq en post face de "Tau Zéro" de Poul Anderson.

Accélération à 1 g jusqu'à mi chemin, décélération à 1 g jusqu'à destination.

 

 



La collaboration entre Lehoucq et les Éditions du Bélial' est vraiment très intéressante je trouve, ils viennent d'ailleurs de sortir une collection qui "se propose de faire dialoguer science et science-fiction sous la plume de scientifiques de haut vol et dans des registres variés" : Parallaxe

Et sinon pour les curieux, on obtient les valeurs du tableau en manipulant les équations suivantes (tiré de Relativity Made Relatively Easy de A.M. Steane, chap. 4.2.2)

 où a_0 est l'accélération mesurée par le vaisseau, \tau son temps propre, les autres grandeurs étant par rapport à un référentiel dans lequel le vaisseau était immobile avant de commencer l'accélération.

Modifié 6 janvier 2019 par julon2000

[jgricourt]

Je ne sais pas comment ces équation sont déterminées (il faudrait en avoir la démonstration complète) mais celles ci ne sont valables que pour la lumière vue que la masse n'intervient pas  

[julon2000]

il y a une heure, jgricourt a dit :

Je ne sais pas comment ces équation sont déterminées (il faudrait en avoir la démonstration complète) mais celles ci ne sont valables que pour la lumière vue que la masse n'intervient pas  

Ce problème porte un nom, celui de la fusée relativiste, et il est résolu dans le chapitre du livre que j'ai cité, qui est un cours de relativité niveau bachelor. La masse n'intervient pas car on parle d'accélération, pas de force.

[bongibong]

Il y a un cours en français qui est très bien : Introduction à la relativité, de David Langlois.

 

Ce qui est traité c'est au chapitre §4.4.3 Mouvement uniformément accéléré.

jpgricourt c'est valable pour toute particule massive uniformément accélérée, donc pas pour la lumière.

Modifié 7 janvier 2019 par bongibong

[jgricourt]

Oui je voulais dire que tu ne peux pas accélérer un objet pour arriver a des vitesses relativistes sans en modifier les énergie requise pour l'accelerer.

[julon2000]

il y a 5 minutes, jgricourt a dit :

Oui je voulais dire que tu ne peux pas accélérer un objet pour arriver a des vitesses relativistes sans en modifier sa masse.

Le calcul ne tient pas compte de considérations aussi bassement terre à terre que le fonctionnement du moteur C'est un calcul purement cinématique qui cherche à décrire le mouvement d'un objet soumis à une accélération constante.

Ou alors tu parlais de l'augmentation de la masse en fonction de la vitesse telle que vue par un observateur extérieur? C'est une interprétation un peu désuète de la relativité, ça n'est pas faux, mais le point de vue moderne est que la masse ne varie pas : c'est la masse au repos de l'objet.

[jgricourt]

Oui je parlais de masse relativiste celle que l'on mesure tous les jours dans les accélérateurs de particules car un proton lancé a pleine vitesse est plus lourd qu'un proton au repos 😏

[julon2000]

il y a 9 minutes, jgricourt a dit :

Oui je parlais de masse relativiste celle que l'on mesure tous les jours dans les accélérateurs de particules car un proton lancé a pleine vitesse est plus lourd qu'un proton au repos 😏

Ok, comme je le disais plus haut ce point de vue n'a plus tellement cours, probablement parce qu'il complique les choses sans que ce soit véritablement nécessaire.

['Bruno]

il y a 45 minutes, jgricourt a dit :

un proton lancé a pleine vitesse est plus lourd qu'un proton au repos 😏

 

L'adjectif « lourd » ne correspond-il pas plutôt au poids ?

 

(La masse est invariante, point. Si on revient aux notions du temps jadis, on va embrouiller tout le monde.)

[jgricourt]

Je peux de te citer beaucoup de publication de vulgarisation où des scientifiques utilisent l'adjectif "lourd" dans ce cas précis mais bon je suis d'accord la masse ou plutot la masse au repos est invariante  

[Egill]

Suite à la lecture de ce sujet, j'ai lu Tau Zero.... Il faut bien admettre que l'idée est puissante (même si d'un point de vue littéraire, le bouquin n'est pas extraordinaire... les personnages et leurs relations sont particulièrement dâtées... on sent que l'auteur a eu une idée effectivement géniale, mais qu'il a brodé autour une histoire qui manque un peu d'âme, mais ça reste agréable à lire tellement l'idée est fascinante).

 

Je n'avais jamais saisi que du fait qu'on ne puisse atteindre C quand on a une masse, l'accélération peut être infinie (si j'ai bien tout compris) et que les effets relativistes peuvent donc varier à l'infini (à 99,99999999999% de la vitesse de la lumière, ils seraient énormes sachant que c'est exponentiel, c'est ce que représente le fameux facteur Tau).

 

Par contre, je ne saisis pas en quoi ces effets relativistes sont du à l'accélération et non simplement à la vitesse. Le décalage entre le temps propre d'un observateur extérieur et celui d'un passager du vaisseau est bien présent que la vitesse du vaisseau soit constante ou non, non? C'est juste l'ampleur de ces effets qui est modifiée par l'acceleration, je me trompe?

 

En outre, je n'avais jamais formulé clairement dans mon esprit que les distances dont on parle tout le temps pour les objets situés loin de nous (étoiles, galaxies) ne sont valables que dans le référentiel terrestre.... C'est évident quand on y pense, mais du coup ça relativise (c'est le cas de le dire) ces distances.

 

Bon, reste à développer les techniques pour un moteur Bussard ou autre qui permette d'atteindre une portion non négligeable de C, et c'est pas demain la veille.

[Daniel Rosier]

il y a 7 minutes, patrick60 a dit :

 

3 - J'avais vu une autre conception du voyage spatial qui semble délirante mais resterait à l'étude aux USA : le principe consisterait ni plus ni moins ...quà courber l'espace-temps, de mémoire à travers des "champs de forces" générés par le vaisseau spatial qui d'une certaine manière resterait fixe. Il y a de l'idée !! encore faudrait-il à nouveau maitrisé une énorme quantité d'énergie pour générer ces champs. Hélas je n'ai pas retrouvé cette doc...

SF ? possible ....



 

Voir le film "Dune". La Guilde en est capable 😀

[Alain_G]

Bonjour Patrick60, mon avis sur tes 3 remarques :

1 - Effectivement on est à des années lumières (c'est le cas de le dire) de développer une telle technologie...

 

2 - Pas de problème d'accélération dans ce type de voyage puisque celle-ci est constante à 1G ce qui permet en plus de recréer la gravité terrestre, il faut juste prévoir un "retournement" du vaisseau à mi-chemin puisque l'accélération deviendra négative (décélération à 1G).

 

3 - J'avais également lu quelque chose comme ça sur Internet il y a 2 ou 3 ans, en fait ça semble plutôt être un fake...

 

[Daniel Rosier]

il y a 20 minutes, patrick60 a dit :

Je vois déjà Daniel répliquer que dans Dune, il branche l'ordi sur les coordonnées de l'étoile Zéta543Z et hop ! il n'y a plus qu'à aller faire une petite sieste

 

Tu oublies l'épice ! 😁

Modifié 28 janvier 2019 par Daniel Rosier

['Bruno]

il y a 23 minutes, patrick60 a dit :

quid des contraintes mécaniques sur les structures à de telles vitesses ?

 

Par rapport au vaisseau, la vitesse du vaisseau nulle.

 

Ou alors tu parles des collisions avec les particules de matière interstellaire ? Je pense que c'est une des principales difficultés du voyage dans l'espace.

 

[Egill]

Citation

1 - peut-on dire qu'il est lié à l'échelle de Kadarshev ? autrement dit, ce voyage relativiste ne sera-t-il possible que lorsqu'une civilisation maitrisera une certaine quantité colossale d'énergie ? Rappel : sur cette échelle nous ne sommes même pas parvenu à une civilisation de type 1 ...bref : on est encore à "l'age spatial des cavernes"

 

La quantité de carburant à embarquer est exponentielle par rapport au poids à accélérer:  plus tu embarques de carburant, plus tu as de poids, plus tu as besoin de carburant.... C'est pourquoi nos fusées ne sont que d'immenses réservoirs, et on est très très très loin d'une vitesse signifiante par rapport à C (vitesse de la lumière). 

 

L'idée récupérée dans le bouquin est celui du moteur Bussard: un vaisseau qui capterait son carburant dans le vide spatial même (car il n'est pas vide en fait, mais la densité de matière qui s'y trouve est infime), à savoir des atomes d'hydrogène, qui sont ramenés vers un moteur à fusion nucléaire par d'immenses champs magnétiques, créant ainsi une poussée considérable.

 

Les avantages de cette idée, c'est que le vaisseau trouve son propre carburant en chemin (et plus il accélère, plus il capte de carburant) et peut donc accélérer constamment jusqu'à des vitesses proches de celle de la lumière. Il n'est nécessaire que d'embarquer du carburant pour atteindre une vitesse où le principe se met à fonctionner (pour capter assez d'atomes d'hydrogène, il faut déjà avoir une certaine vitesse).

 

Dans le bouquin ça marche mais trois inconvénients se posent par rapport à notre technologie actuelle:

 

- on est loin de savoir comment générer les champs magnétiques en question;

- on ne maîtrise pas la fusion nucléaire controlée (on sait en faire des bombe mais on ne sait pas contrôler la réaction);

- la fusion d'hydrogène (parce que c'est ce qu'il y a le plus dans le vide spatial) en hélium est complexe et difficile: un atome d'hydrogène, c'est un proton et un électron, un atome d'hélium c'est 2 électrons, 2 protons et 2 neutrons. Il faut donc 4 atomes d'hydrogène pour faire un atome d'hélium et surtout que deux protons des atomes d'hydrogène se transforment en neutrons et c'est loin d'être un processus "facile".

 

Citation

 2 - Au delà des considérations techniques et quand bien même aurions-nous trouvé un moyen technique d'effectuer ce type de voyage relativiste, notre organisme, biologique, serait-il capable de le supporter ? Il faudrait créer un vaisseau spatial qui nous isole parfaitement de tout effet d’accélération : comment ? (Un pilote pilote d'avion militaire entrainé arrive "à peine" à supporter ~6G pendant quelques secondes seulement) Nous oublions souvent que nous ne sommes que des animaux et que cette question purement biologique n'en est pas moins présente. Okay, c'est moins sexy que l'hyper-espace de Star w

 

L'idée de ce type de vaisseau serait d'accélérer constamment à 1G. L'effet de l'accélération reproduirait donc la gravité terrestre et il suffirait d'un an pour atteindre une vitesse proche de C.

 

En SF, les effets de l'inertie et tout ce que ça implique pour les accélérations et décélérations sont souvent négligés. Le livre (et la série qui en est tirée) "The Expanse" le prend d'avantage en compte.

 

Dans Star Wars, rien n'est réaliste et ce n'est pas le but (l'idée est plutôt un conte de fée/épopée dans l'espace).... rien que la gravité... c'est fou comme toutes les planètes de cette galaxie ont exactement la taille de la Terre (puisque jamais on ne voit les personnage être affectés par des gravités différentes quelle que soit la planète où ils se trouvent).

 

Citation

3 - J'avais vu une autre conception du voyage spatial qui semble délirante mais resterait à l'étude aux USA : le principe consisterait ni plus ni moins ...quà courber l'espace-temps, de mémoire à travers des "champs de forces" générés par le vaisseau spatial qui d'une certaine manière resterait fixe. Il y a de l'idée !! encore faudrait-il à nouveau maitriser une énorme quantité d'énergie pour générer ces champs. Hélas je n'ai pas retrouvé cette doc...

 

Il s'agit du Warp Drive, inspiré de Star Trek, et dont l'idée (vague) est de "tordre" l'espace-temps dans une métrique dite d'Alcubierre: avec une énergie colossale (l'espace temps n'est pas du genre flexible... pour générer des ondes gravitationnelles, il a fallu la coalescence de deux trous noirs et la transformation de trois masses solaires en énergie.... pour comparaison c'est environ un gramme de matière qui s'est transformé en énergie lors de l'explosion d'Hiroshima, alors vous imaginez trois fois la masse du Soleil....), il s'agirait de contracter l'espace temps à l'avant du vaisseau et de l'étirer à l'arrière: le vaisseau serait ainsi "catapulté" et le principe de l'infranchissabilité de la vitesse de la lumière serait respecté (puisque c'est la déformation de l'espace même qui provoque ce déplacement d'un point à un autre et pas un déplacement du vaisseau.... un peu comme les galaxies lointaines et l'expansion de l'univers: la dilatation de l'espace les éloigne mais elles ne bougent pas).

 

Mais ça implique tout un tas de choses totalement inconcevables (il faudrait une sorte de bulle d'antimatière autour du vaisseau et générer une telle bulle demanderait des énergies démentes en plus de celles nécessaires à la distorsion de l'espace temps).

 

En outre, je pense que d'un point de vue théorique, il y aurait un petit problème au niveau du respect de la causalité: il y a bien quelques référentiels où elle serait violée, et ça c'est, en l'état actuel de nos connaissances, totalement impossible.

 

Ce n'est pas pour rien qu'il y a une vitesse maximum dans l'univers: c'est directement lié à cette histoire de causalité et de flèche du temps....

 

Citation

 

Voir le film "Dune". La Guilde en est capable

 

 

 

 

Et avant tout les livres (même si j'apprécie beaucoup le film de David Lynch). Dans Dune, ce sont des mutants shootés à l'épice, une substance qui donne des sortes de pouvoirs psychiques, qui replient l'espace. 

 

 

Citation

Quelle est cette idée dans le bouquin ?

 

Je met la réponse en caché au cas où certains voudraient le lire et se préserver la surprise:

 

Révélation

 

En fait, on a donc un vaisseau équipé de moteurs bussard comme je l'expliquais au début de mon message. L'équipage doit se rendre sur une planète à 37 années lumières, mais en accélérant constamment à 1G (puis en décélérant à 1G également) et ainsi arriver à une vitesse proche de C au bout d'un an. Donc leur voyage ne doit leur prendre que 7 ans de temps propre (mais ça reste 39 ans (1 année pour accélérer, 1 année pour décélérer en plus des 37 ans de voyage à une vitesse proche de C) pour le temps propre de la Terre). Mais en cours de route survient un incident qui endommage les systèmes de décélération du vaisseau. Du coup celui-ci se retrouve bloqué en accélération constante. Hors il est impossible d'atteindre C pour un corps ayant une masse, donc il est possible d'accélérer constamment, passer de 99,9% de C, puis 99,99, puis 99,999 etc. Et les effets relativistes augmentent également en proportion (et de façon exponentielle).

 

Et le vaisseau se retrouve donc avec un temps propre extrêmement décalé par rapport au temps propre du cosmos. Les personnages effectuent donc un voyage incroyable à travers le temps et l'espace, traversant des galaxies entières, voire des amas de galaxie en seulement quelques heures de temps propre alors que dans le temps de l'univers, des milliards et des milliards d'années se passent et que l'univers lui-même évolue. Cette perspective ahurissante donne le tournis et repose apparemment sur des éléments tout à fait cohérents au niveau théorique (bien que le bouquin ait déjà une cinquantaine d'années, donc il y a des éléments, comme l'accélération de l'expansions de l'univers, qui ne sont pas pris en compte).

 

 

Dommage que les personnages et leurs relations soient si peu travaillés, sinon on aurait eu un véritable chef d'oeuvre (il est considéré comme tel, mais honnêtement, j'ai vraiment eu du mal avec les petites histoires de couples (le vaisseau embarque 25 hommes et 25 femmes dans le but de coloniser une planète) superficielles et complètement dâtées (on a une vision des relations hommes/femmes tout droit sortie des années 60 quoi...) qui tranche de façon surprenante avec l'ampleur et les implications incroyables de leur voyage.

 

Citation

 

je "vois" de quoi tu parles mais tout cela n'est que spéculation théoriques (et c'est très bien)  mais concrètement, on voit dans les missions spatiales actuelles les effets de l'Espace néfastes sur le corps humains lesquels sont à peine maitrisés. Quant au retournement du vaisseau à mi-trajet ne serait-ce qu'à 10% de C, je reste septique : quid des contraintes mécaniques sur les structures à de telles vitesses ? c'est bien pratique de dire que l'espace est (presque) vide donc qu'il n'y aurait pas de contraintes mais qu'en sait-on ? Comme dit plus haut, les vaisseaux, en l'état de nos technologies actuelles, seraient probablement énormes...(rien que le projet Orion de la NASA était déjà colossal)

 

4eme remarque : comment ferait-on pour se repérer  - et donc se positionner - dans un voyage relativiste ? Non seulement la lumière des étoiles ne se répartirait plus telle qu'on la connait - à supposé qu'on puisse la voir à travers le hublot - mais en plus, nous n'aurions plus aucun point de repère connu telles nos constellations puisqu'à des distances incommensurables.

"E.T....maison"

 

 

C'est pour ça que c'est de la SF....

 

Pour se repérer, le livre suppose que des ordinateurs corrigent les aberrations lumineuses provoquées par la vitesse relativiste, ce qui permet aux observateurs de "voir" l'univers tel qu'il est sans les effets relativistes sur des écrans (assez novateur pour un bouquin de cette époque).

 

En outre, il n'y a pas forcémment besoin de se diriger: il faut accélérer en direction de l'objectif et ne pas en dévier. Et dans le livre, l'objectif est une planète à 37 AL, donc à une distance relativement réduite qui ne doit pas empêcher de garder des points de repère. Quand ils ont besoin de manœuvrer, ils parcourent d'énormes distances en le faisant.

 

Quand à la percussion avec des particules du vide spatial (celles-ci servent carrément de carburant) ou du rayonnement cosmique, les champs magnétiques qui permettent d'alimenter les moteurs du vaisseaux créent un bouclier qui le protège également

Révélation

(d'ailleurs c'est pour cela qu'une fois les décélérateurs endommagés, ils ne peuvent pas simplement couper les accélérateurs pour au moins garder une vitesse constante et sont obligés d'accélérer).

 

Et sinon, comme le dit Bruno, dans l'espace, la vitesse du vaisseau est nulle dans son référentiel (pas de frottement de l'air et autres).... D'ailleurs c'est pour cela que les vaisseaux actuels peuvent manœuvrer alors qu'ils sont en orbite (en chute libre donc) à des vitesses folles, ou que les missions Appolo pouvaient effectuer les manœuvres de retournement nécessaires pour récupérer le LEM avec le module de commande alors qu'ils étaient déjà en transit vers la Lune.

 

Modifié 28 janvier 2019 par Egill

[tournevase]

On 1/4/2019 at 10:16 AM, Alain_G said:

Oui mais, au cours d'une discussion d'autres astram m'ont fait remarquer que le temps étant relatif son écoulement dépend de la vitesse à laquelle se déplace le voyageur, plus il se rapproche de la vitesse de la lumière et plus le temps s'écoule lentement, conséquence de la relativité restreinte.

...... du point de vue d'un observateur resté sur Terre le voyage durerait plusieurs millions d'années...

 

voici un sujet intéressant qui me permet d'exprimer une sorte de paradoxe qui me torture depuis longtemps.

 

cas 1 / un voyageur part de la terre, voyage vite et revient sur terre

ses collègues de promo qu'il a salué avant de partir sont plus vieux que lui voire morts depuis longtemps, c'est le point de vue du voyageur

 

cas 2/ deux voyageurs de la promo partent en sens opposés voyagent aux mêmes vitesses et accélération puis reviennent  sur la terre et se retrouvent ,

ont-ils le même âge de leur point de vue d'une part ?

ont-ils le même age que ceux qui sont restés d'autre part ? 

 

comme on ne sait pas où est l'endroit immobile dans l'univers ni même s'il en existe un,  déclarons que c'est en permanence le milieu de la distance qui sépare la terre du voyageur du cas 1.

on se retrouve dans le cas 2.

au retour, les copains terrestres sont-ils vraiment morts ?

 

et tant qu'on y est, si un autre voyageur était parti en même temps et dans le même sens que celui du cas 1 à une vitesse telle qu'il soit toujours au fameux milieu, quand tout le monde se retrouve qui a plus vieilli que l'autre ? 

 

tout est relatif ! Einstein ne serait-il pas un gros  ?

ou moi , où les deux ?

 

en plus Enstein disait "il ne faut pas compter sur ceux qui posent des problèmes pour les résoudre."

 

 

 

 

 

 

['Bruno]

En fait tu viens d'exprimer précisément le paradoxe de Langevin, le vrai.

 

Si le voyageur quitte la Terre et revient, il n'obéit plus à la relativité restreinte, qui suppose des mouvements rectilignes et uniformes, car il a dû ralentir et faire demi-tour. Donc c'est plus compliqué qu'une simple application de la relativité resteinte..

 

[tournevase]

donc l'angoisse de retrouver une petite vieille à la place de sa femme n'a pas lieu d'être

[julon2000]

Il y a 2 heures, 'Bruno a dit :

En fait tu viens d'exprimer précisément le paradoxe de Langevin, le vrai.

 

Si le voyageur quitte la Terre et revient, il n'obéit plus à la relativité restreinte, qui suppose des mouvements rectilignes et uniformes car il a dû ralentir et faire demi-tour. Donc c'est plus compliqué qu'une simple application de la relativité resteinte.. 

 

C'est une idée reçue tenace que la relativité restreinte ne peut pas résoudre de problèmes de dynamique, probablement parce que la dynamique relativiste n'est pas souvent enseignée dans les cours de relativité. J'en ai été moi-même persuadé, jusqu'à lire des bouquins de cours de relativité qui parlent d'accélération, de force, etc… Bref, le problème dont il s'agit dans ce fil, celui de la fusée relativiste, est un problème bien compris, cf les références déjà données plus haut.

 

Il résout par ailleurs le prétendu paradoxe des jumeaux, cf le tableau posté par bb98 plus haut.

 

il y a une heure, tournevase a dit :

donc l'angoisse de retrouver une petite vieille à la place de sa femme n'a pas lieu d'être

Oh si, voire même une terre bien différente.

Modifié 28 janvier 2019 par julon2000

[tournevase]

le coming out

[tournevase]

ah !  le Q 

['Bruno]

Il y a 15 heures, tournevase a dit :

donc l'angoisse de retrouver une petite vieille à la place de sa femme n'a pas lieu d'être

 

Tu commets une erreur de logique : ce n'est pas parce que le problème est plus compliqué (c'est tout ce que je disais dans mon message) qu'il n'existe pas.

 

Les effets relativistes sur le temps existent bel et bien, de multiples expériences l'ont prouvé, du reste c'est utilisé au quotidien dans les accélérateurs de particule (certaines particules ont une durée de vie très courte ; en les accélérant on peut les observer plus longtemps).