Je vous propose ci-dessous ma traduction d’un article récent [1] que j’ai trouvé fort bien fait sur un sujet difficile d’accès : la mécanique quantique. L’expérience décrite est géniale, et son interprétation par une symétrie du temps me titille particulièrement les neurones…
Résumé
Avec une nouvelle version de la fameuse expérience des fentes de Young, des physiciens israéliens viennent de mesurer un phénomène bizarre même selon les standards contre-intuitifs de la mécanique quantique. En plaçant deux fentes de Young sur le trajet d’une expérience avec deux autres fentes de Young, les chercheurs ont montré que des photons traversent une partie de l’installation dans laquelle ils n’entrent pas, ni ne sortent. Selon cette équipe, cet effet se comprend le plus facilement en invoquant une interprétation non conventionnelle de la mécanique quantique proposée dès 1964, le « formalisme vectoriel à deux états ».
L’expérience
La démonstration la plus simple et convaincante de la dualité onde-corpuscule est probablement la fameuse expérience des fentes de Young. Des particules comme les photons ou les électrons émis un à un se comportent comme des ondes lorsqu’ils traversent deux fentes étroites rapprochées, et forment un motif d’interférence sur un écran.
Dans une version récente de l’expérience, Lev Vaidman et ses collègues de l’Université de Tel-Aviv ont utilisé des interféromètre de Mach-Zehnder comme double fentes de Young, et des photons comme particules. L’interféromètre optique utilise un miroir semi-réfléchissant pour diviser le faisceau de photons en deux chemins distincts qui sont recombinés et envoyés à un détecteur. Toute différence de longueur entre les deux chemins influence l’interférence des deux rayons lorsqu’ils sont recombinés, ce qui modifie l’intensité mesurée par le détecteur.
Trois chemins possibles
Dans l’expérience de Tel-Aviv, un interféromètre de Mach–Zehnder « interne » est placé sur l’un des chemins d’un interféromètre « externe » de façon à ce que le faisceau recombiné poursuive son chemin à travers l’appareil « externe » jusqu’à un détecteur (voir la figure ci-dessous). Un photon a donc trois chemins possibles entre sa source et le détecteur. Le but de l’expérience est de découvrir quels chemins ont été empruntés par les photons arrivant au détecteur, du moins une partie d’entre eux. Ceci s’appelle une « mesure faible », et est consistant avec les lois de la mécanique quantique car ça n’implique pas de mesurer la trajectoire suivie par un photon spécifique.
Pour effectuer leurs mesures, les physiciens ont fait vibrer les miroirs des interféromètres chacun à une fréquence différente. En vibrant, chaque miroir altère légèrement la longueur du rayon lumineux qu’il réfléchit, ce qui change l’intensité détectée. Comme chaque miroir vibre à une fréquence distincte, la présence d’un pic à chacune de ces fréquences sur le signal détecté indique que des photons sont passés par le miroir correspondant.
Les chercheurs ont ajusté la longueur des chemins à travers l’interféromètre interne pour que les deux rayons interfèrent de manière destructive lors de leur recombinaison. De ce fait, aucune lumière ne peut quitter l’interféromètre interne. On pourrait donc attendre que la seule oscillation détectée provienne du miroir C contournant l’interféromètre interne, mais ce n’est pas ce que les chercheurs ont trouvé
Conclusion bizarre
L’intensité détectée oscille effectivement à la fréquence du miroir C, mais aussi à celles des miroirs de l’interféromètre interne A et B. Pourtant elle n’oscille pas aux fréquences des miroirs E et F situés à l’entrée et à la sortie de celui-ci. Ceci mène à la bizarre conclusion que certains photons reçus au détecteur ont passé à travers l’interféromètre interne, mais n’y sont jamais entrés ni sortis.
Les chercheurs pensent que ceci valide une des interprétations minoritaires de la mécanique quantique appelée « formalisme vectoriel à deux états » (two-state vector formalism). Elle a été proposée en 1964 déjà par Yakir Aharonov, Peter Bergmann et Joel Lebowitz. Avec cette interprétation, la probabilité de trouver une particule à un certain endroit est le produit de deux vecteurs, l’un évoluant à partir de la source, l’autre remontant le temps à partir du détecteur.
Un photon ne peut toucher un miroir que si et seulement si les deux ondes ne sont pas nulles en ce point. L’interféromètre interne fait que toute onde qui le quitte est identiquement nulle. L’onde allant vers le futur (rouge sur l’illustration) ne passe pas par le miroir F, donc aucun photon ne peut s’y trouver. Quant à l’onde remontant le temps à travers l’interféromètre interne (en vert) , elle ne passe pas par le miroir d’entrée E, donc aucun photon ne peut s’y trouver non plus. Pourtant, dans l’interféromètre interne les deux ondes sont non nulles, donc les photons passent par les deux chemins incluant les miroirs A et B.
Intuitions et explications
Vaidman insiste sur le fait que le « formalisme vectoriel à deux états » ne fait en réalité pas de prédictions différentes de celles de l’approche conventionnelle de la mécanique ondulatoire conçue par Erwin Schrödinger dans les années 1920. Cependant, les résultats de cette expérience semblent hautement contre-intuitifs et sont difficiles à rationaliser par la méthode traditionnelle. Selon Vaidman « Vous pouvez définir des constantes et vous pouvez avoir des intuitions sur ce qui se passe à l’aide du formalisme vectoriel à deux états, mais rien de ce que la mécanique quantique standard ne peut expliquer en fin de compte. »
Onur Hosten de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign n’a pas participé à l’expérience et estime que, formalisme vectoriel à deux états ou pas, l’effet est produit par le fait qu’une mesure faible perturbe inévitablement le système. Faire osciller les miroirs change la longueur des chemins, ce qui détruit l’interférence destructive parfaite et permet à la fonction d’onde de s’échapper. « De mon point de vue, c’est vraiment intéressant de comprendre pourquoi on obtient ces résultats », dit Hosten, « mais il est aussi intéressant qu’une mesure faible fournisse des réponses déconcertantes ».
Références:
- Tim Wogan « Physicists ask photons : Where have you been ?« , 26 novembre 2013, physicsworld.com
[altmetric arxiv_id= »1304.7469″ float= »right »]Ariel Danan, Demitry Farfurnik, Shimshon Bar-Ad, & Lev Vaidman (2013). Asking photons where have they been ArXiv arXiv: 1304.7469v2 [pdf], soumis à Physical Review Letters- Aephraim Steinberg, Amir Feizpour, Lee Rozema, Dylan Mahler and Alex Hayat « In praise of weakness« , 7 mars 2013, physicsworld.com
23 commentaires sur “Ou étiez-vous, photons ?”
super ces ondes, je vais essayer de gagner au tiercé avec les radiations de trou noir, car je bois, j’arrive à remonter dans le temps, je suis mal. moi je pensais avoir les bons chevaux et 1 mn après la course, mettre le changement temporel 15 mn avant. j’ai essayé avec une vraie onde avec du cobalt et de l’hafnium sur une des branches des radiations de trou noir, j’ai le vrai temps mais aux courses il y a changement temporel. sur youtube regardez kieran prigent pour ces expériences
Bonjour Marco,
non c’est juste que j’avais autre chose à faire, désolé. En fait si vous utilisiez toujours le même login votre commentaire apparaîtrait immédiatement. Comme vous en changez à chaque fois, je dois valider à la main…
Cependant, il y a quelques choses qui ne collent pas avec ce que vous me dites,
car auparavant je postais sans Disqus, comme hôte (« guest »), et mon commentaire apparaissait tout de suite ; après en revanche, mon commentaire était mis en modération, il était visible je crois juste à moi et puis disparaissait comme s’il avait été refusé. Comment expliquez-vous ceci ?
Marco
Aujourd’hui il est « clair » que la lumière est une onde, et une particule, à la fois. A l’époque de Michelson on ne le savait pas encore, donc il était intéressant de vérifier.
Et les ondes sonores ont un « support » matériel, alors pourquoi la lumière n’en aurait-elle pas ? C’était la théorie de l’Ether.
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ther_(physique) Même Maxwell a eu de la peine à admettre que ses équations de propagation des ondes électromagnétiques n’avaient pas besoin d’Ether… Et ce n’est pas l’expérience de Michelson qui a sonné le glas de l’Ether mais plutôt la relativité d’Albert qui a montré qu’on en avait pas besoin, donc poubelle.
La constance de la vitesse de la lumière ne concerne pas que la lumière vue comme une onde. Elle s’applique aussi aux particules se déplaçant aux vitesses relativistes. En fait c’est carrément l’addition des vitesses qui doit être revue https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_la_lumi%C3%A8re#Limite_de_la_vitesse_de_la_lumi.C3.A8re
Une conséquence de tout ça est que le photon n’a pas de « temps propre », Voyageant à c, le temps n’existe pas pour lui. Il n’y pas de « durée de vie ». Donc le photon ne « sait » même pas dans quelle direction il va. Il relie le point de l’espace-temps où nous disons qu’il est émis avec le point de l’espace-temps où nous disons qu’il est absorbé, mais c’est nous qui faisons cette distinction, pas lui.
Dans beaucoup d’expérience de mécanique quantique (voir toutes), le sens du temps n’a pas d’importance, tout est symétrique. ( voir https://drgoulu.com/2009/04/04/miroir/ )
Cette expérience va dans le sens de certains physiciens qui considèrent que le temps est une illusion.
Merci de votre réponse, Dr. Goulu,
et de votre message mél, mais je voyais mes commentaires en
attente de modération continuellement effacés, d’où j’avais légitimement pensé
d’avoir été banni. J’ai eu un peu les larmes tout à l’heure quand j’ai vu que
ce n’était pas, ou plus, le cas. Il m’arrive très souvent que des gens me
rejettent sans la moindre faute de ma part, à cause de tiers personnes qui s’insinuent
dans notre relation, le plus souvent illégalement ; donc vous m’aviez
semblé l’énième victime de ce sabotage de ma vie privée. D’ailleurs, à moment
donné quand je postais chez le blog de David, des bizarres commentaires sont
apparus sans raison, avec le but évident d’inquiéter les gens… pour ensuite
montrer que la cible c’était moi et celui qui n’était pas contre moi. Une
méthode mafieuse classique, j’en conviens.
En revenant à la science, j’avais lu que l’expérience de
Michelson annulait le concept d’éther car il prouvait l’absence de son vent.
Maintenant vous dites que c’est plutôt Einstein. Je concorderais avec vous mais
j’ai toujours lu que le mérite expérimental revient à Michelson et Morley.
Votre conception du photon sans temps, du temps comme une
illusion, c’est si fascinante, voire transcendante. Mais je préfère rester ancré
dans une position plus classique et je me doute que les photons n’aient pas de
temps… cela me semble dire qu’ils n’existent pas. Mais il se peut que je suis
moi le borné, surtout que je n’ai pas encore compris l’expérience de la gomme
quantique à choix retardé. Avez-vous un billet sur cela ?
J’ai dépoussiéré ma vieille inscription sur Disqus et l’utilise
ici, ainsi vous n’auriez plus à me valider à la main et, je crois, je recevrais
aussi les notifications de réponses à mes commentaires via mél.
Marco
Pas de problème Marco.
on trouve de tout et n’importe quoi sur internet, et il est difficile de trier le bon grain de l’ivraie, d’autant que les critères de tri peuvent varier. Pour ma part je vous réponds volontiers car je détecte en vous une véritable et positive curiosité. Ce que David, la plupart des autres blogueurs de science et moi-même essayons de faire de diverses façons est d’inciter les gens à cultiver cette curiosité par eux-mêmes, car nous ne détenons pas LE savoir, mais la science résulte d’une accumulation de savoirs et de confrontations critiques entre ces savoirs.
Dans ce contexte:
– il est très rare qu’une découverte ou avancée scientifique soit due à une seule personne. Sur la nature de la lumière et de son « support » supposé qu’était l’ether luminifière, il y a eu des théoriciens (Newton, Maxwell, Einstein et de nombreux autres), des expérimentateurs (Romer, Fizeau, Michelson & Morley, …). La conception que nous avons actuellement de la lumière résulte de l’ensemble de ces travaux et de siècles de réflexion et d’expériences. Pour moi, le génie d’Einstein a été de rassembler dans une même théorie des résultats et hypothèses qui prééexistaient à des degrés divers : constance de la vitesse de la lumière+gravitation+espace-temps= relativité.
– je n’ai pas trouvé de page de la wikipédia expliquant clairement pourquoi les photons n’ont pas de temps propre, mais je vous recommande http://www.dialogus2.org/EIN/argumentcontrelarelativite.html qui l’expose sous la forme d’un dialogue fictif entre Einstein et un lecteur qui « reste ancré dans une position plus classique » 😉 Après un coup d’oeil rapide je trouve ce site bien fait et il y a peut-être d’autres « échanges » qui vous intéresseront dans la liste http://www.dialogus2.org/einstein.html
Mais en passant, le fait d’avoir un temps propre nul n’implique pas que les photons « n’existent pas » mais au contraire qu’ils sont éternels (de notre point de vue) si leur trajectoire à 4 dimensions n’intersecte celle d’aucune autre particule qui absorberait leur énergie.
– je ne connaissais pas la « gomme quantique à choix retardé », merci !
A première vue c’est une expérience un peu du même type que celle faisant l’objet de cet article montrant aussi que, tant que nous n’aurons pas compris ce qu’est vraiment le temps, nous observerons des effets paradoxaux en jouant avec des particules pour lesquelles notre sensation du temps qui s’écoule n’a aucune importance.
Le problème avec le phrase « les photons n’ont pas de temps propre »,
c’est qu’on est vraiment légitimé à dire qu’il n’existeraient alors pas. Vous devriez dire plutôt : « le photons ont un temps potentiellement infini et invariable ». En effet, un temps infini égal à soi-même n’est pas un temps nul, comme vous le dites et même comme il le dit le faux Einstein
du site auquel vous me dirigez (« temps zéro »). Si les photons ont un temps éternel, je pourrais être d’accord, comme, semble-t-il, les protons, mais qu’en savez-vous si ce temps éternel restera égal à soi-même ? Car c’est bien dans cette auto-égalité éternelle, le cœur du débat.
Quant à ma première objection : pourquoi on s’étonne que la vitesse de l’onde électromagnétique ne se somme pas à la vitesse de la source, autrement dit : y est-elle indifférente ? Cela arrive aussi à l’eau : une onde sonore dans l’eau ne va pas plus vite selon qu’elle est émise par un bateau en mouvement ou par un autre à l’arrêt, à ma connaissance
(et à la vôtre ?).
David n’est pas assez bon pour faire accoucher la connaissance auprès de l’autre car il ne répond pas aux justes interrogations de ses lecteurs/trices. Moi et un autre lecteur, on a eu ce doute, récemment : si, comme le disent les tenants du modèle standard du trou noir relativiste, un corps s’approchant de l’horizon des événements de ce trou noir apparaîtrait s’éterniser
dans sa chute, vu de l’extérieur au trou, tant qu’il semblerait y tomber pendant un temps infini, alors la surface même de l’étoile collapsant en trou noir devrait collapser en un temps infini avant de franchir l’horizon d’événement que l’étoile même a créé en son intérieur par collapse. Or, si la surface met un temps infini à collapser, sa radiation électromagnétique se décalera vers
les ondes radio de plus en plus mais elle ne s’éteindra qu’après un temps infini. Cela veut dire que la surface d’une étoile collapsant en trou noir émet de la radiation électromagnétique tout le temps, encore que de fréquence très très basse, nous parvenant. Mais cela est en contradiction avec le modèle standard du trou noir relativiste affirmant qu’aucune radiation ne sorte du trou noir, exceptée celle de Hawking depuis les abords de l’horizon. Comment résolvez-vous
telle contradiction interne au modèle standard du trou noir ? Car David se garde bien de nous répondre, le « savant » en physique…
Vous ne parviendrez à rien tant que vous confondrez le temps propre d’un objet relativiste avec le vôtre. Par les transformations de Lorentz, le temps propre nul d’un photon équivaut à votre temps propre infini. C’est le cas extrême de la déformation du temps induit par la vitesse.
L’horizon des événements d’un trou noir est encore plus bizarre car la géométrie de l’espace est aussi déformée à l’extrême, en plus du temps. Je n’ai pas la prétention de maîtriser ce qui s’y passe, et à ma connaissance c’est encore sujet à débat entre théoriciens (même Hawking a changé plusieurs fois d’avis sur le problème du firewall, donc n’en voulez pas à David…). Un des articles les plus intéressants que j’aie lu à ce sujet est relaté dans https://drgoulu.com/2011/08/13/selon-newton-lunivers-serait-digital
D’après ma compréhension, un objet tombant dans un trou noir émet des photons qui nous arrivent de plus en plus décalés vers le rouge. Les photons émis au moment où il passe l’horizon devraient nous arriver à fréquence nulle, donc ayant seulement une composante de champ électrique ou de champ magnétique constant, mais ce champ s’annule statistiquement avec les autres photons émis déphasés : on ne reçoit rien. Puis l’objet sort de notre Univers en laissant toute son « information » notamment celle de sa masse « imprimée » dans l’horizon et ce qui lui « arrive ensuite » n’a aucune importance ni de sens puisque rien ne peut « arriver ensuite » hors de l’espace-temps.
Ceci est ma compréhension actuelle, mais je me soigne 😉
Joyeux Noël, Dr. Goulu.
Concernant le photon, je ne considère pas mon temps propre, infini ou non qu’il soit, dans ma réflexion-objection. Où avez-vous lucela ?
Je dis seulement que cette définition temporelle du photon, à savoir : un corps au temps propre nul, se prête fort bien à une lecture dramatique : un tel objet n’existerait pas du tout ; mais comme les photons existent bel et bien, fussent-ils seulement une onde, tant qu’ils font même tourner le moulin macroscopique d’Einstein, c’est alors la définition à viser une non-réalité ; elle serait erronée. Comprenez-vous ?
Je vous raconte une anecdote de quand j’étais à ma troisième ou à ma quatrième année de lycée italien (donc entre mes 15 et 17 ans) : j’attendais l’un/e de mes parents (ou les deux ?) qui devait mes récupérer et je parlais avec un camarade de la même section que la mienne mais dans la classe supérieure d’une année, si je ne me trompe pas ; au pied d’un palmier ou semblable. Je lui disais que Dieu est hors du temps et de l’espace et lui me foudroya calmement : « Alors il n’existe pas. Car une chose en dehors du temps et de l’espace n’existe pas ». Or, sans incommoder ici le concept de Dieu, vous verrez bien que dedans cette conception de la lumière n’ayant pas de temps, se niche une image métaphysique comme l’est celle de Dieu. Face à
cela et comme on est de plus en science et pas en religion, je me méfie un tantinet d’un tel attribut intemporel du quanta de lumière ; surtout qu’il a des caractéristiques propres comme le spin et la polarisation ; il n’est pas si neutre. Bien entendu, cela vaut aussi pour toute autre particule allant à vitesse « c ». Vous m’avez dit : « Mais le temps nul est pour votre réalité pas pour celle du photon », à quoi je vous réponds : si dans ma réalité son temps est nul, il n’y fait pas partie. Et si vous me rappelez votre autre phrase : « le temps propre nul d’un photon équivaut à votre temps propre infini » je vous rétorque : et mon temps encore non infini mais fini, à quoi correspond-il ? À une fraction de zéro dans le monde du photon, ce qui serait mathématiquement absurde ?
Plus vous essayez de m’expliquer le photon au temps nul, plus je me convaincs qu’il s’agirait d’une illusion de physique spéculative. Désolé.
À votre phrase : « C’est le cas extrême de la déformation du temps induit par la vitesse. » je
réponds : et justement ! La physique ne nous a-t-elle pas appris que la conduction jusqu’à ses limites d’un raisonnement abstrait humain, soit-il mathématique ou qualitatif rationnel, peut porter à l’erreur ?? La nature sait se libérer des absurdités telle qu’une particule sans temps, mais
cela n’empêche que cette particule puisse jouir d’un temps infini sans mutation. Par exemple : si vous prenez les mathématiques, elles vous diront qu’entre deux nombres naturels il y a un nombre infini de divisions possibles ; juste ! Mais dans la réalité on a appris qu’on se heurte à une longueur de Planck apparemment insécable. Cela libère la nature de l’absurdité d’avoir un
infini contenu entre un segment fini, aux bouts des deux nombres. Voilà ! Mais il a fallu expérimenter pour avoir cette énième confirmation que la nature ne tombe pas dans les absurdités et les infinis, sauf à la limite pour la substance elle-même de la nature (énergie/masse) qui pourrait être, en somme totale, infinie (je doute que non).
Concernant le trou noir relativiste standard, vous écrivez : « Les photons émis au moment où il passe l’horizon devraient nous arriver à fréquence nulle, » mais dans son billet David est catégorique (et pas seulement lui !) : tout ce qui de l’extérieur s’approche de l’horizon des événements y mettra un temps infiniment long, au sens littéral du terme « infiniment », pour atteindre cet horizon, a fortiori pour l’outrepasser. Donc la surface du corps (étoile ou autre)
collapsant en trou noir devrait attendre un temps infini pour arriver à l’horizon et davantage qu’infini (sic !!) pour le franchir ; par conséquence cette surface devrait toujours émettre de la radiation électromagnétique encore que très décalée vers les ondes Ulf ou plus basses, mais ceci est en contradiction avec le modèle standard affirmant qu’aucune radiation, sauf celle
de Hawking, ne s’échappe du trou noir. Comment résolvez-vous ce conflit majeur ? (Relance).
Concernant David, vous m’avez mal compris : je ne m’en prends pas à David parce qu’il croit dur comme le fer au modèle relativiste standard du trou noir, mais parce lui, quand on trouve une objection de taille contre ce modèle (objection que je viens d’adresser à vous aussi), il ne répond souvent plus ! Il se limite juste à dire qu’avant de critiquer la Relativité il faut la connaître… Mais bravo ! Cela allait de soi. Mais toi, David, qui la connais et la propage sur le Net, affronte l’objection et donne lui une solution ! À quoi bon sinon avoir étudié physique et être chercheur en la matière comme il s’annonce l’être ? À rien ! Comprenez maintenant ma critique, Goulu ?
Votre billet concernant le livre de Mäkelä ne m’est servi absolument à rien ; mais peut-être vous vouliez dire que le livre lui-même me servirait. Vous et David me suffisez et cela me fatigue trop de lire en anglais des ouvrages longs et complexes.
Marco
La différence entre Dieu et le photon, c’est que le photon est dans l’espace-temps : il relie deux événements électromagnétiques que nous distinguons comme « émission » et « absorption », mais lui n’en a cure. Je ne sais pas si le photon « existe » de son point de vue. Si je me déplaçais à la vitesse de la lumière, n’ayant plus de temps propre je n’aurais effectivement pas l’impression d’ « exister ». Mais un observateur au repos, lui me verrait (ou le photon) comme éternel, du moins si ma trajectoire n’en intercepte aucune autre.
Si te tombe vers un trou noir, j’accélère jusqu’à la vitesse de la lumière, mon temps propre se contracte jusqu’à zéro et donc effectivement j’ai l’impression de ne jamais y arriver. Et en tombant j’émets des infrarouges à 273+36.5° K qu’un observateur voit se décaler vers les ondes radio pendant… longtemps car l’espace aussi est distendu. Mais je ne sais pas si ce temps est infini, car à ma connaissance c’est la « distance » jusqu’à la singularité qui est (mathématiquement) infinie, pas jusqu’à l’horizon.
Effectivement, les « passages à la limite » sont dangereux, mais on a pas mieux que la Relativité pour unifier tout ce qu’on observe expérimentalement dans l’Univers macroscopique. la Relativité n’est pas intuitive, sinon on l’aurait déjà trouvée depuis longtemps, et elle résiste à toutes les objections depuis 1 siècle, mais elle est toujours très difficile à comprendre, et à expliquer. J’en parle un peu dans https://drgoulu.com/2013/12/15/comment-expliquer-la-relativite-aux-enfants/
Selon votre raisonnement,
et celui du pseudo-Einstein du site que m’avez conseillé de lire, le photon, vu de son point de vue, met un temps zéro pour se déplacer de la source à la cible, d’autant plus que la distance à
parcourir est, elle-aussi, contractée à la valeur zéro. Supposons alors que je pointe la source lumineuse vers la Lune, je l’allume et le photon part, puis je mets un écran sur son parcours, bien évidemment suffisamment rapidement pour qu’il puisse intercepter le photon à temps, de façon que la cible ne soit plus la Lune mais cet écran qu’absorbera le photon. Or, si le modèle relativiste dont vous (et le pseudo-Einstein) parlez était juste, le photon, de son point de vue, verrait le trajet source-Lune réduit à zéro mais alors il devrait l’atteindre forcément car la source et la cible coïncident pour lui. Or, ce n’est pas le cas car la cible a été changée, d’où l’erreur de votre raisonnement.
L’enseignement des erreurs aux limites, exposé brièvement dans mon commentaire précédent, voulait vous suggérer justement d’écarter cette absurdité du temps propre nul, même si le cadre de la Relativité n’est, hors limites extrêmes, erroné. Pour m’exprimer en de termes mathématiques, la validité des effets de la Relativité restreinte est comprise entre les limites de vitesse 0 et « c » mais sans comprendre ces deux limites. Dès lors, comment peut-on imaginer ce qui se passe dans un photon en voyage à vitesse « c » ? Deux cas sont
possibles, selon ma réflexion.
1) Première hypothèse : le photon, ou tout autre particule réelle sans masse au repos, ne peut pas atteindre rigoureusement la vitesse limite maximale « c », il en resterait un tout tout tout petit peu en deçà, d’une quantité même aussi petite qu’une éventuelle « vitesse de Planck ». Dans ce cas, son temps propre serait lentissime par rapport au nôtre mais quand même avec un rapport
raisonnable, par exemple d’une seconde (vécu par le photon) tous les deux milliards d’années (vécues par l’homme sur Terre moyennement) ; il ne serait donc pas dans un rapport irraisonnable d’un temps zéro (vécu par le photon) sur un temps infini ou quasiment infini (vécu par l’homme sur Terre), comme vous l’imaginez. Comprenez-vous ? 1)a) Premier corollaire :
aussi précisément que nous mesurions la vitesse de l’onde électromagnétique et, un jour, peut-être aussi de celle gravitationnelle, elles ne nous livreront pas la vraie limite « c » (limite qu’en tout cas je rechigne à considérer absolue à jamais) mais bien une mesure très proche de cette vitesse limite « c », à une vitesse (de Planck ?) donnée en moins. Bien évidemment, sauf à ne pas avoir la chance de pouvoir la calculer, nous ne saurions jamais quelle est cette vitesse qui nous manque pour connaître la vraie valeur pleine de « c », puisque rien de réel ne pourrait l’atteindre pour que nous poussions ensuite la mesurer. 1)b) Deuxième corollaire : du moment où une particule tombe dans le domaine du réel, automatiquement elle ne peut plus atteindre pleinement « c » mais seulement l’atteindre presque, fût-elle une particule à la masse au repos
équivalent à zéro comme le photon ou le graviton. C’est-à-dire : rien de réel aurait un temps propre zéro ni ne verrait toutes ses distances par rapport aux autres particules réduites à zéro ; ce qui est normal ! Car une particule hors du temps et de l’espace, n’est pas réelle. Par contre les fameux photons virtuels, eux, pourraient avoir un temps zéro ou plus proche de zéro que le photon réel ; voici pourquoi ils pourraient l’anticiper (dans certaines expériences de photons corrélés).
2) Deuxième hypothèse : comme la vitesse maximale en nature d’une particule réelle n’est pas infinie mais plafonnée à la valeur de « c », le rapport entre le temps vécu par un photon et le temps d’un objet à l’arrêt par rapport à ce photon (homme, en approximant), aurait une valeur elle aussi plafonnée ! Par exemple une valeur de 1/63.072.000.000.000.000 dans l’exemple de tout à l’heure (1 seconde tous les 2 milliards d’années). Il faudrait alors rebrousser ses manches pour trouver quel est ce rapport ; au lieu que de reposer sur l’idée absurde d’un photon-dieu n’ayant ni temps propre ni espace à parcourir. N’est-ce pas, Dr. Goulu ? 2)a) Premier corollaire possible : ce rapport pourrait être donné par une formule mathématique telle que son résultat dirait qu’un événement produit pendant un temps de Planck pour nous, durerait tout aussi un temps de Planck pour le photon, mais qu’ensuite, notre temps durant plus longtemps que celui de Planck, celui du photon durerait comparativement beaucoup beaucoup moins que le nôtre. En effet, si le temps de Planck est l’unité de temps fondamental, le rapport de 1/1 (temps à nous) donnerait toujours 1 (temps aux photons). 2)b) Deuxième corollaire possible : si la vitesse bien déterminée de « c » donne un rapport entre temps propre du photon et temps d’un objet arrêté égale à « x », « x » étant tout aussi déterminé, il est alors envisageable que pour avoir un temps
propre égal à zéro il faudrait aller à un vitesse strictement infinie, où logiquement les distances seraient toutes réduites à zéro. Cette vitesse infinie pourrait être l’atout de particules virtuelles non-réelles.
1-2)a) Corollaire possible commun aux deux hypothèses : dans un univers avec une constante
de structure fine différente, la valeur de « c » serait différente et aussi le rapport entre le temps propre d’un photon et celui d’une particule à l’arrêt. Cet univers différent pourrait être, comme le suggèrent des savants, notre même univers mais dans une autre époque, passée et à venir.
Je ne sais pas quelle hypothèse est la meilleure à l’état actuel des connaissances que je possède moins que vous. Et pour vous ?
Quant au trou noir, David parle bien de temps infini pour atteindre l’horizon et pas la singularité ; il faudrait que vous ayez un échange clarificateur avec votre confrère bloggeur. Mais dans votre idée il y a un problème : comment pourrait-on voir quelqu’un tomber à l’infini vers la singularité alors qu’une fois passé l’horizon ce quelqu’un n’est plus tout d’un coup visible ? Car David et Novikov disent bel et bien qu’on voit l’astronaute suicide tomber infiniment longtemps vers le trou,
donc : on le voit toujours.
Marco
Essayez de faire des commentaires plus courts svp.
La relativité résiste aux objections depuis 1 siècle, vous n’avez aucune chance d’y trouver une faille par l’intuition. Ce que voulait peut-être vous suggérer David c’est de faire l’effort de bien comprendre ce qu’elle signifie : le temps est relatif à l’observateur…
Par conséquent quand vous dites de choses comme « Supposons alors que je pointe la source lumineuse vers la Lune, je l’allume et le photon part, PUIS je mets un écran sur son parcours », vous devez être extrêmement précis : que signifie « puis » ? Comment faites-vous physiquement l’expérience puisque vous ne pouvez pas envoyer un signal à l’obturateur après avoir émis le photon ? vous devez avoir « programmé » l’obturateur avant d’émettre le photon. Alors dans l’univers du photon qui a un temps propre nul, l’obturateur est déjà fermé lorsque vous l’émettez… La relativité conduit à une conception du temps figé, à un « univers bloc » déterministe et sans libre arbitre. Le grand dilemme de la physique actuelle est que la mécanique quantique proclame exactement le contraire et est tout aussi bien validée expérimentalement. (voir https://drgoulu.com/2008/12/24/la-nature-du-temps-2/ )
Je doute beaucoup que David (qui est plus compétent que moi en la matière) prétende qu’on capte toujours des photons émis par un objet ayant franchi l’horizon des événements… Mais bon, si vous avez des doutes multipliez les sources d’information car ce n’est pas « ma » théorie ni celle du « pseudo-Einstein », c’est juste la physique actuelle… Voici un autre « récit » de chute sur un trou noir qui me semble très bien fait : http://www.bbc.com/earth/story/20150525-a-black-hole-would-clone-you
En passant, l’essai de Makela ne fait que 8 pages et ça vaut la peine de faire un effort https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Ffqxi.org%2Fdata%2Fessay-contest-files%2FMkel_FQxiessay.pdf
Oui, mais même quand vous,
ou les théoriciens fans d’une certaine représentation de la Relativité, vous affirmez que le temps du photon est nul, vous êtes en train d’utiliser votre intuition et pas une donnée expérimentale car rien ne nous prouve que le temps du photon soit nul ; donc là aussi vous êtes dans le domaine du spéculatif autant que moi.
Vous dites : « Alors dans l’univers du photon qui a un temps propre nul, l’obturateur est déjà fermé lorsque vous l’émettez… » eh bien, cela est une contradiction logique flagrante : si au moment où le photon est émis il n’y avait pas d’écran, il ne peut pas partir comme s’il y en avait car ceci n’est pas physiquement vrai et en outre il signifierait que le photon voit dans le futur. La vôtre est une conception erronée de la vie d’un photon et rien d’étonnant que la plus juste formulation quantique lui se montre contraire, comme vous venez de le remarquer.
David n’a absolument pas dit que le trou noir émet des photons, il a affirmé que le temps infini est celui pour atteindre l’horizon et par la singularité, tandis que vous dites que c’est pour atteindre la singularité.
Marco
Les deux réponses en haut de https://www.quora.com/If-a-photon-travels-at-the-speed-of-light-and-time-dilation-at-the-speed-of-light-is-infinite-does-this-mean-that-from-the-photons-perspective-it-takes-no-time-at-all-to-cross-the-entire-universe sont très bien faites, je viens d’y apprendre plusieurs choses intéressantes.
1) Vous avez raison de discuter le passage à la limite de la contraction de Lorentz, ce n’est pas la bonne façon de faire
2) mais il n’est pas nécessaire : la géométrie de l’espace-temps suffit. Les photons se déplacent sur des géodésiques de cet espace précisément définies par le fait que tous les points sur cette géodésique ont une distance nulle entre eux dans la métrique de Minkowski ( https://drgoulu.com/2007/02/07/le-temps-une-4eme-dimension-imaginaire/ ) Et cette métrique est vérifiée par plein d’expériences…
En fait ce qu’il faut comprendre c’est que la « vitesse de la lumière » n’est pas juste la vitesse des photons, c’est la constante universelle qui lie les dimensions spatiales et temporelles, je l’appelle parfois « l’équerre du temps ». Et le photon, en tant que particule dépourvue d’inertie, et une particule forcée de « se déplacer » sur les géodésiques sus-mentionnées. Le terme « se déplacer » n’a de sens que pour un observateur extérieur tel que nous. Le photon « existe » entre deux points de l’espace-temps liés par une géodésique…
Bon maintenant vous aller me demander comment il fait pour « osciller » à une certaine fréquence puisqu’il n’y pas de temps donc d’état interne… Alors voilà : le photon va tout droit mais son énergie perturbe le champ électromagnétique. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_of_the_electromagnetic_field ) C’est d’ailleurs sur ce sujet (l’effet photoélectrique) qu’Einstein a obtenu le Prix Nobel, pas sur la Relativité.
Concernant la chute sur un trou noir j’ai dit « je ne sais pas si ce temps (pour atteindre l’horizon) est infini, » , pas qu’il l’était. Le mots importants sont « je ne sais pas » 😉
Bonne année nouvelle.
Pouvez-vous m’indiquer les expériences visant à prouver qu’on vit dans un espace mathématique de Minkowski, s’il vous plaît ? (Vous affirmez : « Et cette métrique est vérifiée par plein d’expériences… »). Il se peut que je les connaisse sous autre nom ; en tout cas, j’en suis hyper-curieux.
Je suis en train de traduire l’entièreté de votre article en anglais, mais déjà je vois qu’il fait référence à une conception éminemment mathématique et pas réaliste de la nature. Quant à votre page de blog (https://drgoulu.com/2007/02/07/le-temps-une-4eme-dimension-imaginaire/ ), l’ordinateur m’indique que la page n’arrive pas à adresser dans une manière correcte ; c’est la première fois que ce message m’arrive. L’autre lien Wikipédia, que vous me présentez, me porte dans un article qui n’existe pas…
Vous écrivez : « ce qu’il faut comprendre c’est que la « vitesse de la lumière » n’est pas juste la vitesse des photons, c’est la constante universelle », ah bon ?? Et dites-moi, de grâce, comment sautez-vous des photons à tout l’Univers en en faisant une constante universelle ? Est-ce que « c » est issue d’un calcul mathématique ? Non, elle est mesurée ! Est-ce que l’homme a mesuré la vitesse d’autres particules sans masse à repos (autrement dit : n’existant pas au repos), par exemple du graviton, s’il existe, ou du gluon ? Pour le graviton c’est non, pour le gluon je crois non plus. Votre « c » chérie n’est, au demeurant, que la vitesse des photons et d’eux seulement !
Il faut bien l’admettre. Par la suite c’est vous qui mettez cette « c » sur le trône de vitesse absolue indépassable, mais rien ne vous l’autorise en nature. Celle d’Einstein reste une hypothèse, non une thèse. Il n’arriva pas à la valeur de « c » par un théorème, il postula tout simplement son
caractère de limite absolue et laissa aux expérimentateurs d’en trouver la triviale valeur. D’ailleurs, des savants se sont demandés si cette « c » pouvait diminuer avec des photons plus énergétiques donc plus massifs en mouvement ; mais je ne me souviens plus par quelle expérience sur de la lumière cosmique, il semblerait démontré que la fréquence du photon n’ait aucune influence sur la vitesse de ce dernier.
Vous savez que, si je ne me trompe pas, le photon tout seul porte juste trois informations : sa fréquence, son spin et sa direction dans l’espace. Or, admettons que le gluon ne transporte
que deux informations : fréquence et direction dans l’espace mais pas d’autre car il n’a pas de spin. Dans ces conditions, il pourrait filer à une vitesse juste un peu plus vite que le photon car plus léger en données et donc il briserait votre « équerre de l’espace-temps », votre « c », car cette dernière ne serait plus absolue. Dans ce cas, en outre, quel temps aurait le gluon si le photon en a un égal à zéro ? Négatif, à rebours ?
Vous avez le droit de faire l’hypothèse (hypothèse !) qu’il existerait dans le Cosmos une vitesse limite (votre « équerre »), appelée « c », et que le temps y serait nul, mais à condition qu’elle reste une vitesse théorique, abstraite, jamais incarnée par une particule réelle qui en resterait forcément en dessous (vitesse moindre) pour pouvoir ainsi exister avec un temps propre très lent mais jamais nul.
Vous dites : « le photon va tout droit mais son énergie perturbe le champ électromagnétique. », les soucis dans votre phrase sont deux : 1) « le photon va » ; non : le photon est ! Dans votre formulation des choses. Car un photon ayant sa source et sa cible coïncidentes, il ne bouge pas, il est déjà là ! Un temps propre zéro avec des distances égales à zéro signifie que cette chose n’est pas dynamique, elle est statique, si jamais elle existait… Elle est, pas « elle va ». Dès lors, si elle ne bouge pas, comment peut-elle faire vibrer le champ électromagnétique ? 2) Si le premier photon allant tout droit en engendre des autres issus du champ électromagnétique qu’il ferait
vibrer, ces derniers vont à leur tour en engendrer des autres et ainsi de suite… jusqu’à épuisement de l’énergie relâchée par le photon père. Or, à ma connaissance, un champ électromagnétique n’en engendre pas des autres tant qu’il ne rencontre pas d’obstacle, contrairement à votre représentation.
Je ne comprends pas pourquoi vous vous méprisez toujours concernant mes phrases sur les trous noirs, vous et David ; suis moi, à mal m’exprimer ? Version David et je crois Novikov : pour
atteindre l’horizon des événements, un corps y mettrait un temps infini. Version Dr. Goulu et peut-être autres : pour atteindre la singularité, un corps y mettrait un temps infini. Question : qui a-t-il raison entre David et Goulu ? Car les deux affirmations ont des conséquences fort différentes : dans la version de David, la surface d’un corps collapsant en trou noir ne devrait jamais disparaître et donc elle émettrait de la radiation très étirée mais toujours captable ; ce qui est en conflit avec le modèle standard où la surface disparaît dans son trou noir à elle. Dans la version Goulu, en revanche, ce conflit est résolu, car la surface du corps collapsant en trou
noir d’abord disparaît au-delà de l’horizon que ce corps vient d’occasionner, puis elle tombe indéfiniment dans une singularité. C’est donc un enjeu majeur de savoir qui, entre vous et David, tient la raison ; ou bien : aucun des deux. Il faudrait que vous lui écriviez.
Marco
plus court svp. et plusieurs commentaires sur les sujets distincts.
pour le lien https://drgoulu.com/2007/02/07/le-temps-une-4eme-dimension-imaginaire/ c’est corrigé, merci de l’avoir signalé.
Le lien https://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_of_the_electromagnetic_field fonctionne…
Minkowski est la plus « simple » des solutions de l’équation d’Einstein https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_d%27Einstein , celle qui correspond à un espace vide plat qui colle « bien » pour votre expérience Terre-Lune, mais les expériences auxquelles je faisais allusion collent plutôt aux solutions dans le champ de gravité terrestre sans rotation (métrique de Schwarzschild … ) et même avec (métrique de Kerr). Les trois plus belles à mon humble avis sont :
http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-relativite-dilatation-temps-observee-directement-laboratoire-25367/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravity_Probe_B
http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/constellation-satellites-relativite-deux-galileo-perdus-vont-mettre-einstein-epreuve-60473/
Pour montrer que Minkowski s’applique à « grande » échelle, il y a https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Hubble#Interpr.C3.A9tation_physique_de_la_loi_de_Hubble
Je me rends compte d’une source potentielle d’incompréhension : je n’ai jamais dit qu’on vivait dans un espace de Minkowski (ou Schwarzschild, ou Kerr…) mais juste que les observations correspondent bien (dans nos erreurs de mesure ) à ces modèles « simples », qui eux-même sont des solutions d’un modèle mathématiques dont on a pas encore fait le tour (l’équation d’Einstein) résultant d’une théorie (de la Relativité) jamais prise en défaut. Je ne dis pas qu’elle est « vraie », je dis que c’est ce qu’on a de mieux pour coller à toutes nos observations.
Les gravitons sont des particules hypothétiques, pas sur qu’ils existent. Par contre on a mesuré indirectement que les ondes gravitationnelles existent, et se baladent à la vitesse de la lumière conformément à Albert ( https://drgoulu.com/2014/03/22/le-point-sur-les-ondes-gravitationnelles/ ) Pour les gluons je ne sais pas si ça a été fait, mais je suis quasi sur qu’un spécialiste vous expliquerait que les neutrons et protons n’existeraient pas si ce n’était pas le cas.
Mon point de vue sur la vitesse de la lumière est très bien expliqué dans l’avant-propos de https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_la_lumi%C3%A8re : la « constante de vitesse relativiste » c est mon « équerre du temps » et elle correspond à la vitesse de toute particule sans masse, dont le photon. Le fait que la vitesse de la lumière ne soit pas infinie (ni aucune autre interaction connue) vérifie encore une fois le génie de mon Albert préféré 🙂
Si vous voulez contester la Relativité, c’est à vous de la réfuter par une expérience, si possible réalisable. Proposer une autre théorie irréfutable qui colle aux observations n’est pas une solution ( https://drgoulu.com/2008/08/23/suites-courbes-et-theories/ )
Sur le trou noir, peut-être bien que j’ai tort et David raison, ou le contraire, ça na pas vraiment d’importance à mes yeux tant qu’on a pas un trou noir sous la main pour faire l’expérience, parce que je suis empiriste, pas rationaliste. Nous ne sommes pas des gourous ou des papes, juste des curieux comme vous. Si vous voulez savoir qui a raison, cherchez par vous-même !
Dr. Goulu chéri,
on ne peut pas faire plus court que l’indispensable pour expliquer sa propre pensée… Votre « faites plus court » me résonne un peu comme : « taisez-vous avec vos idées d’amateur bizarres ». Eh bien, je me tairai.
Je n’ai jamais cependant compris comment une dilatation du temps et une contraction de l’espace dues à une perspective visuelle, autrement dit : apparentées à l’illusion d’optique générée par un corps filant à vitesse élevée sur un observateur à l’arrêt, puissent se transformer en une dilation et une contraction physiques tangibles et permanentes. C’est-à-dire : quand la dilation temporelle nous apparaît pour la fusée allant très vite vers l’espace, pourquoi le temps ne se contracte-t-il pas ensuite, quand la fusée revient vers nous sur Terre, en effaçant exactement la dilation (et le « rajeunissement ») de l’allée ?
Einstein ne m’est pas antipathique du tout, sauf que je critique son sionisme, un peu à sa façon, et qu’il dise que l’espace immatériel se courberait ; et je ne contestais pas la Relativité comme moyen de calcul sur les réel mais comme interprétation de la réalité à vitesse « c » (temps nul,
distances nulles).
Merci pour les liens très intéressants.
Marco
Ok mais ce blog n’est pas destiné à promouvoir votre pensée 😉 Faites le votre, c’est très facile !
Je me souvenais avoir lu une sorte de mode d’emploi pour promovoir sa propre théorie de la physique… Je ne l’ai pas trouvé mais suis tombé sur http://www.bmartin.cc/pubs/04jse.html qui pourrait vous intéresser. Vous pourriez aussi lire Smolin (cf mes derniers articles) dont les idées pourraient bien refaire surface maintenant que la théorie des cordes peine vraiment à obtenir une validation expérimentale. Mais si vous jetez un coup d’oeil à ses publications, c’est d’un sacré niveau mathématique…
Et justement, les maths sont indispensables pour « faire plus court », mais aussi plus clair. Nos mots humains sont trop équivoques, liés à nos expériences individuelles et à notre échelle. D’ailleur on a du recycler des mots comme « spin, couleur, saveur » pour des propriétés physiques qui n’ont rien à voir avec la signification courante de ces mots. Les mathématiques sont LE langage compact, rigoureux et sans équivoque de la physique. Je le lis, mais je ne l’écris pas assez bein, c’est pourquoi je ne suis ni mathématicien, ni physicien, juste ingénieur(+ doctorat) …
Ce que vous soulevez avec la question « quand la dilatation temporelle nous apparaît pour la fusée allant très vite vers l’espace, pourquoi le temps ne se contracte-t-il pas ensuite, quand la fusée revient vers nous sur Terre » n’est rien d’autre que le paradoxe des jumeaux. Je suis de « classe AR » selon cet article, et selon le mien ( https://drgoulu.com/2004/08/09/acceleration/ ) . Les jolis diagrammes de Minkowski me plaisent bien, mais surtout les expériences sus-mentionnées me semblent parfaitement convaincantes en l’absence d’expériences vérifiant le point de vue OR ou OG qui semblerait être le votre.
Celà dit on s’est un peu écartés du sujet en parlant de relativité ici, le sujet de l’article concerne plutôt la mécanique quantique… Mais à mon sens les deux thèmes tournent autour de la question centrale de la nature du temps. Je suis de plus en plus convaincu qu’une jonction entre la théorie qui décrit si bien ce qui est grand (la relativité générale) et celle qui décrit si bien ce qui est petit (la mécanique quantique) ne viendra qu’en résolvant cette question. Avec des vérifications expérimentales..
IIème partie.
Oui, je savais qu’il s’agissait du Paradoxe des jumeaux… merci….. Le souci est que je ne m’explique pas comment les effets de l’allée n’effacent pas les effets du retour de la fusée très rapide, dans ce Paradoxe. Au fait, vous ne m’avez pas répondu.
Marco
Votre récit du voyage relativiste est très joli,
je l’ai bien aimé. Il me donnera matière pour voyager avec l’esprit dans ma prochaine balade à la plage d’hiver ; merci.
Une correction, deux critiques et deux questions, cependant. Correction : 1) il me semble de comprendre que la notation temporelle en jour, mois et année soit celle terrienne tandis que celle en jours de voyage depuis le départ soit celle propre au vaisseau spatial ; n’est-ce pas ? Or, au 14 mai 2022, donc su Terre, vous dites que dans le vaisseau on compte déjà un jour de moins et qu’on est au 13 mai, entendu ; mais puis vous dites que sur Terre est le 15 mai, alors qu’il devrait être le 14 ! Il y a une erreur à corriger. Critiques : 1) l’idée de mettre en comparaison le calendrier terrestre avec celui de bord est très bonne ; malheureusement, en utilisant la double notation calendrier/séquence des jours, cela fait perdre toute saisie immédiate du décalage, car les notations parlent des langages différents au lecteur/rice. 2) Pire ! À moment donné vous délaissez le calendrier terrestre, en le rappelant par endroits juste dans les commentaires et de façon pas toujours explicitée en date terrestre : cella fait complétement perdre la notion du décalage temporel encore que heureusement ensuite partiellement rattrapée par les remarques de bord. Mais cela ne dissipe pas une certaine confusion qui reste au lecteur sur ce décalage qui est le but maître de votre récit. Laisser se dérouler de façon au fur et à mesure plus décalée les deux calendriers avec jour, mois et année, mais relatifs l’un à la Terre et l’autre à la vie de bord,
ce aurait été assez plus clair et saisissant ! Questions : 1) qu’est-ce qu’est cette histoire du « franchissement apparent de la vitesse de la lumière » ?? Par rapport à 300.000 km vus depuis l’observateur terrien ? 2) Qu’est-ce qu’est le Principe de saturation cubique ? Votre lien ne s’active pas, là-dessus.
Vous êtes ingénieur avec doctorat ? Mes félicitations ! Pourquoi alors l’un des dérangeurs du blog de David affirmait-il que vous n’étiez pas docteur ? Cependant l’habit de physicien était taillé pour votre esprit, vous avez raté quelque chose, votre réalisation peut-être devenant un Rubbia, à ne pas devenir physicien expérimental. Avez-vous un père sévère vous ayant demandé une carrière sûre d’ingénieur plutôt que de physicien ?
Non Goulu, je ne cherche pas à véhiculer ma physique via votre blog, j’essayais juste de discuter d’une certaine inconsistance logique dans l’affirmation d’un photon zéro-temporel.
Dans votre panégyrique du langage mathématique vous oubliez deux choses : a) il n’est pas toujours si précis que vous le dites, et Einstein nous a prévenu là-dessus ; b) comme on nous
a appris à l’école, après l’accomplissement d’un calcul, il faut toujours ! expliquer par les mots la signification, soit mathématique soit physique soit les deux, de ce que nous avons obtenu par le calcul : le langage des mathématique est inconcevable sans celui des mots. Il semblerait que vous n’en teniez pas assez compte. Dans le cas actuel, en outre, ce n’est pas la mathématique nous disant que le photon a temps propre nul mais c’est juste une hypothèse bien verbale ; cela ne ressort d’aucun calcul, comme je vous l’ai dit à propos de la vitesse « c » et comme vous savez très bien.
Je n’ai rien compris à votre classe « Ar » ni à vos points de vus « Or » ou « Og ».
Marco
Bonjour Marco,
tous les calculs d’ « Accélération » sont sur la feuille de calcul En gros je calcule par périodes de 24h dans le repère de coordonnées du vaisseau la date t’ et la vitesse v’ obtenue en accélérant perpétuellement à 1g = 10 m/s2 où les mètres et les secondes sont en unités vaisseau. puis je détermine la date t et la vitesse correspondante v mesurée par un observateur extérieur en tenant compte de la contraction de Lorentz » à l’envers ».
Le 90ème jour vaisseau, le 14 mai, on a bien un jour de décalage t-t’ : 91 jours se sont écoulés sur Terre. Quant à la « vitesse de la lumière apparente » elle correspond au fait qu’en une seconde « contractée » de vaisseau, il a parcouru 300’000 km d’espace « au repos ». il n’est effectivement pas cohérent d’un point de vue physique de mélanger des mètres et des secondes pris dans des référentiels différents, mais c’est bien le but d’un voyage relativiste : parcourir une grande distance en un temps minimal pour les passagers. Effectivement, selon Einstein il ne se passe rien de particulier à ce moment dans le vaisseau puisque les mètres sont contractés autant que les secondes. Comme les passagers ressentent toujours une accélération de 1g, pour eux tout se passe comme si ils accéléraient jusqu’à une vitesse infinie. A la limite, ils traverseront l’univers en un temps qui convergera vers 0, comme un photon…
Mon PSC https://drgoulu.com/1999/10/24/psc/ mériterait un refresh mais il dit « Aucun système physique ne peut croître exponentiellement indéfiniment, car les ressources nécessaires à sa croissance ne peuvent croître que selon une fonction cubique du temps en raison de la finitude des vitesses. » Appliqué au voyage spatial il dit que le problème sera de trouver du fuel pour le vaisseau. Les dernières colonnes du tableur donnent la quantité de « carburant parfait » (de l’antimatière avec un moteur e=mc2 a 100% de rendement…) nécessaire pour accélérer un vaisseau d’une tonne seulement. Ca explose très vite…
Non je n’ai aucun regret de ne pas avoir fait physique. Ce n’est qu’un de mes intérêts. Si j’étudiais aujourd’hui je ferais peut-être neurosciences. Un doctorat est juste un travail de recherche. On apprend à chercher. Je ne peux obliger personne à chercher 😉
Si, le langage des mathématiques s’est abstrait du langage humain avec la logique formelle. J’en parle un peu là : https://drgoulu.com/tag/logique/ je ne vois pas de quel « avertissement » d’Einstein vous parlez à ce sujet, mais il faut dire que les travaux sur la logique formelle sont quasi contemporains de ceux sur la Relativité, et Einstein les ignorait peut-être.
Mais je vous rejoins sur un point : la mathématique ne nous dit rien. Elle formalise nos connaissances. Et toutes nos connaissances en physique, formalisées dans la mathématique de la relativité, disent que si le photon a une masse nulle, il ne peut avoir d’autre vitesse (dans le vide) que celle de la lumière et qu’alors son temps propre est nul… (et que si il a une toute petite masse comme probablement le neutrino, il va un poil moins vite et son temps propre est presque nul, ce qui ne fait quasi pas de différence pour un ingénieur comme moi.)
En fait j’ignorais qu’il y avait toujours débat sur le paradoxe de jumeaux. Je pensais que le point de vue « AR » (le mien, traduit dans « accélération ») était communément admis, surtout depuis les expériences sur les horloges mentionnées dans un ancien commentaire. Comme empiriste, j’estime que les autres point de vues doivent maintenant réfuter « AR » par une contre-expérience plutôt que par des arguments philosophiques ou purement mathématiques.
Correction à mon commentaire: il faut substituer « gluon », de spin 1 (j’avais fait confusion avec le boson de Higgs de spin 0) avec une particule sans masse à découvrir, de spin 0.
Marco