Immobilité

Bonjour tout le monde,
Voici mon tout premier message, et j'espère que j'aurais une réponse ou au moins vos réflections
Qu'est ce que ça signifie si pour un objet le temps passe infiniment plus vite que sur terre?
Merci d'avance

Je suis la seule personne dans ce forum?!?

Le temps ne peut pas passer infiniment vite. Même pour un objet immobile (si tant est que l'on puisse parler d'immobilité), l'écoulement du temps ne peut pas dépasser la plus grande vitesse permise par la physique : la vitesse de la lumière dans le vide. Compte tenu de la vitesse à laquelle se déplace la Terre par rapport au référentiel le plus universel que l'on connaisse, cela ne donne pas de grande différence avec l'immobilité.

Naos a écrit:

Le temps ne peut pas passer infiniment vite. Même pour un objet immobile (si tant est que l'on puisse parler d'immobilité), l'écoulement du temps ne peut pas dépasser la plus grande vitesse permise par la physique : la vitesse de la lumière dans le vide. Compte tenu de la vitesse à laquelle se déplace la Terre par rapport au référentiel le plus universel que l'on connaisse, cela ne donne pas de grande différence avec l'immobilité.

Je ne comprends pas ?!? Ici on va avoir des gros problème ! Premièrement, infiniment ne veut pas dire infini et même infini ne veut pas forcement dire trop grand, petit... c'est beaucoup plus complexe que cela, on peut en parler si tu veux ! Deuxièmement, pour quoi tu compares une vitesse avec l'écoulement du temps? Si j'ai bien compris pour toi on peut pas dépasser 300000 Hz non plus ! Ce n'est pas le même unité ! On ne dit pas "le temps écoule à xx m/s" !
En fait, sais-tu qu'il y a des points de l'univers qui s'éloignent avec une vitesse supérieur à la vitesse de la lumière?

Le temps peut ne pas passer du tout, quand on se déplace à la vitesse de la lumière. Mais cela ne veut pas dire qu'il s'écoule infiniment vite quand on est immobile. C'est bien pour les objets immobiles que le temps s'écoule le plus vite, mais il ne le fait pas infiniment vite.

Les choses se passent comme si chaque objet disposait d'un "capital vitesse" qu'il doit partager entre espace et temps. Ce "capital vitesse" est égal à c, soit 299 792 458 m/s. Dans le cas de la lumière, l'entièreté du "capital vitesse" est utilisé pour le déplacement dans l'espace. Il ne reste plus rien pour se faire déplacer la lumière dans le temps. C'est pour cette raison que le temps ne s'écoule plus pour les photons.
Dans le cas d'un objet immobile, aucune parcelle du "capital vitesse" n'est utilisé dans l'espace. Il reste donc en totalité disponible pour le déplacement dans le temps. Le capital étant limité à la valeur de c, le temps ne peut pas s'écouler infiniment vite (autrement dit un objet ne peut pas se déplacer infiniment vite dans la dimension du temps).

Naos a écrit:

Le temps peut ne pas passer du tout, quand on se déplace à la vitesse de la lumière. Mais cela ne veut pas dire qu'il s'écoule infiniment vite quand on est immobile. C'est bien pour les objets immobiles que le temps s'écoule le plus vite, mais il ne le fait pas infiniment vite.

Les choses se passent comme si chaque objet disposait d'un "capital vitesse" qu'il doit partager entre espace et temps. Ce "capital vitesse" est égal à c, soit 299 792 458 m/s. Dans le cas de la lumière, l'entièreté du "capital vitesse" est utilisé pour le déplacement dans l'espace. Il ne reste plus rien pour se faire déplacer la lumière dans le temps. C'est pour cette raison que le temps ne s'écoule plus pour les photons.
Dans le cas d'un objet immobile, aucune parcelle du "capital vitesse" n'est utilisé dans l'espace. Il reste donc en totalité disponible pour le déplacement dans le temps. Le capital étant limité à la valeur de c, le temps ne peut pas s'écouler infiniment vite (autrement dit un objet ne peut pas se déplacer infiniment vite dans la dimension du temps).

Est ce que tu lis au moins ce qui est marqué? Et fais quelque recherches avant de répondre pour ne pas dire des bêtises... Tu fais quoi comme étude? Et si ça peut t'aider à comprendre on remplace infiniment par très supérieur...

J'ai fait même des recherche sur ton "capital vitesse" pour être sûr ! Je vois comment tu vois les choses sur ce sujet mais ce n'est pas comme ça ! Premièrement espace-temps est une seule chose et pas besoin de partager entre les deux. Deuxièmement, et même on peut avoir c dans les quatre dimensions... V=(v1+v2)/(1+v1.v2/c^2) et si v1=v2=c toujours V=c ! Et je vais encore plus loin ( espérons que tu lis...) nous somme en mouvement dans l'axe du temps avec une vitesse c !

Je me demande pourquoi je n'ai pas répondu à ceci plus tôt.

Citation :

Premièrement espace-temps est une seule chose et pas besoin de partager entre les deux.

Quand un observateur se déplace par rapport à un autre, les distances sont contractées et le temps dilaté. Ce n'est pas parce que espace et temps font partie d'un même continuum qu'ils se comportent de la même manière. Il y a parfois lieu d'opérer une distinction entre les deux.

Au cas où je n'aurais pas apporté la réponse attendue depuis le début (et depuis des mois...), le temps ne peut pas passer à une vitesse très supérieure qu'à la surface de la Terre. La raison : la surface de la Terre ne se déplace pas vraiment vite par rapport au référentiel d'inertie universel, que l'on peut par exemple assimiler au bruit de fond micro-onde cosmologique. Deux millièmes de la vitesse de la lumière dans le vide, d'après de vieux souvenirs. Il est vrai que le temps passerait plus vite pour un observateur immobile dans le référentiel d'inertie universel, mais la différence de vitesse avec la Terre est insuffisante pour que la dilatation du temps soit très marquée.

Mais si ce que j'écris est si débile, c'est que tu maîtrise bien mieux le sujet que moi. Et dans ce cas, tes formidables connaissances auraient dû t'autoriser à trouver toi-même réponse à ta question, sans avoir à rabrouer un ignare comme moi, qui suis passé à côté de cette brillante évidence : "infiniment ne veut pas dire infini"...

En parlant de contraction et dilatation du temps, n'oubliez pas que le temps passe moins vite à proximité de masses importantes. Il n'y a pas que la vitesse qui joue un rôle dans cette contraction du temps. Les masses influent le temps. Ainsi, le temps passe plus vite en haut d'une tour et moins vite au centre de la Terre, par rapport à sa surface. Ou près du Soleil, ma montre retardera.

C'est juste. J'aurais dû préciser que je me limitais à la relativité restreinte.

Citation :

Les choses se passent comme si chaque objet disposait d'un "capital vitesse" qu'il doit partager entre espace et temps. Ce "capital vitesse" est égal à c, soit 299 792 458 m/s. Dans le cas de la lumière, l'entièreté du "capital vitesse" est utilisé pour le déplacement dans l'espace. Il ne reste plus rien pour se faire déplacer la lumière dans le temps. C'est pour cette raison que le temps ne s'écoule plus pour les photons.
Dans le cas d'un objet immobile, aucune parcelle du "capital vitesse" n'est utilisé dans l'espace. Il reste donc en totalité disponible pour le déplacement dans le temps. Le capital étant limité à la valeur de c, le temps ne peut pas s'écouler infiniment vite (autrement dit un objet ne peut pas se déplacer infiniment vite dans la dimension du temps).

Cette réponse est correcte dans l'ensemble, c'est-à-dire que ce que vous dites est vrai. Cependant, on peut noter quelques imprécisions :
N'oublions pas que le mouvement et la vitesse d'un objet se mesurent par rapport à un référentiel. Or, vous ne précisez pas de référentiel. Cette imprécision est très dangeureuse en physique, car nous nous déplaçons à 299792 km.s-1 si l'on prend le photon comme point d'observation. En effet, il est considéré comme immobile par rapport à lui même.

Citation :

Dans le cas d'un objet immobile, aucune parcelle du "capital vitesse" n'est utilisé dans l'espace. Il reste donc en totalité disponible pour le déplacement dans le temps.

Dans le cas d'un objet immobile par rapport à quoi ?
Si je me place dans le référentiel photon, alors l'objet se déplace à la vitesse de la lumière et dans ce cas, il utilise "l'entièreté du capital vitesse".

J'espère que vous comprenez cette imprécision qui transforme votre phrase en une erreur, d'étourderie je pense.

Tout à fait. L'immobilité est conçue par rapport au référentiel d'inertie universel ("défini" dans la message auquel vous avez répondu en premier), ce que j'ai omis de mentionner dans mes explications. Merci d'apporter ces précisions et corrections.

Citation :

En fait, sais-tu qu'il y a des points de l'univers qui s'éloignent avec une vitesse supérieur à la vitesse de la lumière?

A moins que ce soit des amas de Tachyons (inexistants), j'aimerai bien savoir.

Citation :

par rapport au référentiel d'inertie universel

Je ne comprend pas bien ce que c'est, même avec la définition de Naos. Quelqu'un peux m'expliquer d'avantage?

A mon avis, il faut interpréter "des points de l'Univers" comme "des points de l'espace", autrement dit de simples positions. Ce n'est théoriquement pas impossible : la récession des galaxies n'est pas un mouvement propre de ces galaxies, mais un effet d'entraînement par l'expansion de l'Univers. La vitesse de récession des galaxies étant directement proportionnelle à leur distance par rapport à nous, on peut envisager l'existence de galaxies si lointaines qu'elles s'éloigneraient de nous plus vite que la lumière. Cela les rendrait bien évidemment inobservables. Notons que cette distance critique est valable entre deux positions quelconques dans l'espace, nous ne sommes surtout pas obligés de considérer la Terre comme le centre du mouvement d'expansion (qui se situe partout et nulle part à la fois).

Parkeïs a écrit:

Je ne comprend pas bien ce que c'est, même avec la définition de Naos. Quelqu'un peux m'expliquer d'avantage ?

C'est normal, vu que ma description n'est pas à proprement parler une définition qui permettrait de comprendre ce concept.

Le principe d'inertie ne t'est certainement pas étranger. Tout corps qui n'est soumis à l'action d'aucune force est en translation uniforme, c'est-à-dire qu'il suit une trajectoire en ligne droite à vitesse constante. L'immobilité n'est qu'un cas particulier de translation uniforme, s'effectuant à vitesse nulle.

Mais pour dire qu'il y a mouvement, il faut se donner un système de référence, un référentiel. Et les référentiels dans lequel le principe d'inertie reste valable sont qualifiés d'inertiels. On constate que plusieurs référentiels inertiels peuvent être en translation les uns par rapport aux autres, et que chacun peut servir de référentiel pour décrire le mouvement des autres. Nous tombons alors sur le principe de relativité énoncé par Galilée.

Lorsqu'un train roule sur une voie ferrée à vitesse constante, il est mathématiquement permis de considérer la situation réciproque, autrement dit celle de rails défilant sous un train immobile. "Mathématiquement" et pour décrire le mouvement seulement, car dans la réalité physique, c'est bien entendu le train qui se déplace sur le chemin de fer, et pas l'inverse.

Le référentiel inertiel "universel" est l'analogue des rails de la situation précédente : c'est le référentiel inertiel qui est plus "immobile" que les autres, et ce pour des raisons davantage physiques que mathématiques (pour lesquelles considérer "un référentiel plus immobile que les autres" n'a pas de sens).

Un moyen tout simple d'appréhender ce référentiel inertiel "universel" est de voir se balancer un pendule. Le plan d'oscillation de celui-ci est en effet "accroché" au sus-dit référentiel, même si son support tourne. C'est le principe de l'expérience du Pendule de Foucault, qui met en évidence la rotation de la Terre, en prouvant par la même occasion que la surface de la Terre n'est pas un référentiel inertiel, car elle est en rotation, et pas en translation uniforme. A partir du moment où il faut faire intervenir des forces fictives comme la force centrifuge ou celle de Coriolis, le principe d'inertie n'est plus vérifié.

De prime abord, on remarque que le Pendule de Foucault se comporte comme s'il était "accroché aux étoiles" ; en d'autres termes, son plan d'oscillation tourne par rapport au sol en une journée sidérale*, exactement comme le fait la voûte céleste. Les étoiles pourraient à première vue servir de repères pour nous situer dans le référentiel inertiel universel, mais nous savons à présent qu'elles ne peuvent jouer ce rôle, car elles-mêmes sont en mouvement (qui n'est en outre pas une translation uniforme) ; elles tournent à l'intérieur de la Galaxie. Cette Galaxie n'est pas non plus un référentiel inertiel valable, car elle est en mouvement accéléré vers la galaxie d'Andromède (dans l'amas local) et vers l'amas galactique de la Vierge (dans le superamas local).

On peut reconstituer la chaîne suivante : Rotation de la Terre - Révolution de la Terre autour du Soleil - Révolution du Soleil à l'intérieur de la Galaxie - Rapprochement de la Galaxie avec celle d'Andromède - Attraction de ces deux galaxies par l'amas de la Vierge - Attraction par le Grand Attracteur (un gros amas de galaxies). Chaque mouvement existe par rapport au suivant, donc plus on avance dans la liste, plus on s'approche d'un référentiel inertiel universel. On ne trouve pas mieux actuellement que le bruit de fond diffus cosmologique pour jouer ce rôle. Il semble que l'immobilité par rapport à ce motif cartographié par CoBE et WMAP signifie quelque chose physiquement, tout comme l'héliocentrisme est physiquement plus correct que le géocentrisme (ce caractère "plus correct" se concrétise par le passage au deuxième mouvement dans la liste précédente). On détecte un mouvement par effet Doppler-Fizeau ; cet effet a d'ailleurs dû être corrigé pour établir les cartes du bruit de fond.

J'espère avoir été complet, et surtout correct. Ces explications restent sujettes à la caution de plus fins connaisseurs que moi.


* : 23 h 56 min 4 s, mais ce n'est en fait valable qu'aux pôles. Cette période s'allonge à mesure que l'on descend en latitude, pour devenir infinie sur l'équateur.

Merci pour toutes ces explications.

"On ne trouve pas mieux actuellement que le bruit de fond diffus cosmologique"

Mais le fond diffus c'est bien "les premiers" photons de l'univers. Et ils vont donc à la vitesse de la lumière... C'est parce qu'ils sont en mouvement rectiligne uniforme que l'on peux s'en servir comme référentiel inertiel "absolu" ?

Pas tellement. C'est parce que ce bain de photons est "accroché" à l'Espace comme le plan d'oscillation d'un pendule semble "accroché aux étoiles" parce qu'il tourne avec elles (de notre point de vue terrestre).

Les photons du bruit de fond jouent en fait le même rôle que les étoiles : ils servent à "matérialiser" le référentiel, le rendre visible, car un référentiel n'a évidemment rien de concret, c'est en soi un objet mathématico-physique tout ce qu'il y a de plus fictif. On le manipule par ses les objets qui y sont liés. Comme les étoiles à la voûté céleste et les photons primordiaux à l'Univers.

La vitesse de la lumière, si elle est bien constante pour tous les référentiels, n'est pas la caractéristique qui rend le bruit de fond cosmologique "inertiel" ; c'est plutôt le fait que cette lumière nous provient de toutes les directions et qu'elle est uniformément répartie dans l'Univers. Il me vient d'ailleurs à l'idée que c'est une illustration du principe cosmologique.

D'accord. Mais pourquoi ce référentiel n'est pas parfait ? Le fond diffus est en mouvement ?

Quand j'écrivais "on n'a pas trouvé mieux", je ne voulais pas vraiment dire que le bruit de fond micro-onde cosmologique n'était pas parfait. Tout compte fait, il convient même fort bien.

OK merci beaucoup.

Naos a écrit:

A mon avis, il faut interpréter "des points de l'Univers" comme "des points de l'espace", autrement dit de simples positions. Ce n'est théoriquement pas impossible : la récession des galaxies n'est pas un mouvement propre de ces galaxies, mais un effet d'entraînement par l'expansion de l'Univers. La vitesse de récession des galaxies étant directement proportionnelle à leur distance par rapport à nous, on peut envisager l'existence de galaxies si lointaines qu'elles s'éloigneraient de nous plus vite que la lumière. Cela les rendrait bien évidemment inobservables. Notons que cette distance critique est valable entre deux positions quelconques dans l'espace, nous ne sommes surtout pas obligés de considérer la Terre comme le centre du mouvement d'expansion (qui se situe partout et nulle part à la fois).

On peut envisager l'existence ... on peut envisager. On peut aussi envisager que le tachyon existe ... dans ce cas, tout est envisageable.

Dans ce que vous dites, les galaxies si lointaines qu'elles s'éloigneraient plus vite que la lumière doivent se trouver dans l'univers observable obligatoirement (n'oublions pas que rien ne peut dépasser la limite de l'univers observable, rien) et dans ce cas, on remarquerait ces "points". Pour parler de ces supposées galaxies, il faut se placer dans la relativité générale qui explique l'infiniment grand. Et dans le cas où l'on utilise cette théorie, nous sommes obligés d'admettre que seul ce qui n'a pas de masse peut se déplacer à la vitesse d'un photon (hormis tachyon). Nous sommes aussi d'accord sur le point que seul un enfermement dans une bulle d'espace-temps envisage la possibilité d'une vitesse supraluminique. Dans le cas d'objets se déplaçant à une vitesse supérieure à celle de la lumière, c'est la seule possibilité.

Par contre, si vous voulez dire qu'il faut raisonner dans l'abstrait, je vois tout à fait.

Et puis je viens de me rendre compte que si on utilise la loi de Hubble, on peut en effet envisager ... l'impossible.

Citation :

n'oublions pas que rien ne peut dépasser la limite de l'univers observable, rien

On m'a pourtant enseigné que l'Univers observable n'était qu'une région de l'Univers, et que cette région possède une forme sphérique en étant centrée sur nous. La séparation entre Univers observable et Univers inobservable existe en raison de la vitesse finie de la lumière et de l'âge fini de l'Univers.

Naos a écrit:

Citation :

n'oublions pas que rien ne peut dépasser la limite de l'univers observable, rien

On m'a pourtant enseigné que l'Univers observable n'était qu'une région de l'Univers, et que cette région possède une forme sphérique en étant centrée sur nous. La séparation entre Univers observable et Univers inobservable existe en raison de la vitesse finie de la lumière et de l'âge fini de l'Univers.

Je m'explique :
Plus les téléscopes voient loin, plus ils remontent dans le temps. Depuis notre Voie Lactée, l'Univers apparaît ainsi comme une bulle d'environ 14 milliards d'années-lumière de rayon. La limite théorique de nos observations, c'est l'horizon cosmologique, frontière absolument in-dépas-sa-ble. Pourquoi ? Parce que la lumière des objets qui sont situés au-delà n'a pas eu le temps de nous parvenir depuis l'origine des temps, et nous ne pouvons donc pas les voir. Un poil avant, 13 milliards d'années-lumière de distance, nous tombons sur l'Univers tel qu'il était 400 000 ans après le big-bang : rempli d'un gaz brûlant (3000°C ! ) et opaque. Ce que nous en percevons aujourd'hui a pour nom "surface de dernière diffusion".
Au delà de l'horizon cosmologique, l'univers n'existe pas.

J'espère que vous ne faites pas de confusion avec la cosmologie branaire.

Citation :

qu'une région de l'Univers, et que cette région possède une forme sphérique en étant centrée sur nous.

Absolument. Et au delà de la sphère, il n'y a que l'inconnu (rien).

Dans un futur cette lumière nous parviennera telle? Je m'explique.
Premièrement notre univers est en constante expansion, ce qui a pour fait de retardé l'arrivé de cette lumière. Je ne peux malheureusement être précise sur la vitesse de l'expansion de l'univers comparativement à celle de la lumière. Sauf qu'il reste toujours que notre univers accélère son expansion.

Il y aurait aussi l'hypotéthique BIG CRUNCH qui pourrait faussé mon affirmation, mais tenons nous à une période futur de 1 milliard d'années.

Nos téléscopes comme le futur James webb space telescope que l'on lancera en 2013, augmenteront leur vision, est-ce que c'est vrai qu'ils pourront voir jusqu'au Big-Bang? Moi je suis septique mais c'est ce qu'ils affirment sur le site:
http://www.jwst.nasa.gov/
Mais si c'est vrai, cela veut dire que l'on augmentera la bulle de notre univers observable!?

Amicalement votre
Myast

Il faudrait faire intervenir deux horizons autour de nous : un horizon temporel et un horizon "luminique". J'ai déjà détaillé plus haut comment on imagine l'horizon temporel : l'Univers existe depuis une durée finie, quelque chose comme 13,7 milliards d'années, et la lumière se déplace à une vitesse elle aussi finie, qui vaut 299 792 458 mètres par seconde dans le vide. Une source éloignée de 20 milliards d'années-lumière, par exemple, nous est invisible, car l'Univers lui-même n'est pas assez vieux pour avoir donné le temps à la lumière d'effectuer le trajet menant de la source lointaine à nous. Je parle d'horizon temporel car on le construit en tenant compte de la durée d'existence de l'Univers et la vitesse de la lumière. A mesure que le temps passe, l'Univers devient évidemment de plus en plus vieux. La lumière de sources de plus en plus lointaines devient ainsi progressivement accessible, car la durée d'existence de l'Univers devient alors suffisante pour permettre à la lumière de grignoter des distances de plus en plus longues. L'horizon temporel délimite une sphère centrée sur nous, dont le rayon vaut une quarantaine de milliards d'années-lumière (compte tenu de l'expansion). Sans expansion, le rayon de cet horizon temporel vaudrait simplement 13,7 milliards d'années-lumière, autrement dit la simple expression de l'âge de l'Univers en "distance-lumière".

L'horizon "luminique" est d'un autre genre, il dépend de l'expansion cosmique et de son rythme. On sait que la vitesse à laquelle une source lumineuse s'éloigne dépend directement de sa distance. Plus on considère des sources lointaines, plus ces sources semblent nous fuir rapidement. On peut ainsi écrire la simple formule v = HD, v représentant la vitesse de récession de le source qui s'éloigne, D la distance, et H le taux auquel s'opère l'expansion de l'Univers. Il arrive toutefois, en s'éloignant de plus de plus, qu'on finisse par atteindre une distance à laquelle v est égale à c. En d'autres termes, une galaxie placée à cette distance semblerait s'éloigner aussi vite que la lumière qu'elle émet, et la lumière qu'elle émet ne peut alors pas nous parvenir. Cette distance critique n'est autre que le rayon de l'horizon luminique. Si l'on note ce rayon R, alors on calcule sa valeur approximative par c = HR, une formule directement et facilement obtenue à partir de la précédente.

On fait remarquer que l'expansion cosmique continue au-delà de cet horizon, mais à une vitesse supérieure à celle de la lumière (mesurée par rapport à nous). Cela n'est pas impossible, car aucun corps matériel ne se déplace véritablement dans le phénomène d'expansion. L'espace entre ces corps matériels peut quant lui gonfler à n'importe quelle vitesse, il ne connaît pas la limitation à c.

Une deuxième chose : l'horizon luminique est fixe, il ne grandit pas continuellement comme le fait l'horizon temporel. En effet, dans c = HR, ou encore R = C/H, c et H sont des constantes, ce qui impose à R d'être constant aussi. Au bout du compte, les galaxies qui s'éloignent de nous le font de plus en plus vite, jusqu'à ce qu'elles atteignent l'horizon luminique et que le simple fait de les voir devienne physiquement impossible. L'horizon luminique est alors une limite fixe par-delà laquelle glissent les galaxies l'une après l'autre pour tomber dans l'oubli et l'ignorance.

Inutile de dire que ce second horizon est également la surface d'une sphère centrée sur nous. Actuellement, on constante que les deux horizons, temporel comme luminique, ont à peu près la même taille. C'est une coïncidence qui ne veut apparemment rien dire, puisqu'elle n'existait pas par le passé et qu'elle est amenée à disparaître à l'avenir. Cela se passera de la manière suivante : l'horizon temporel passera derrière l'horizon luminique (le premier est encore inclus dans le second actuellement) et on perdra alors la trace des plus anciens objets de l'Univers.

Le taux d'expansion, noté ici H, vient compliquer les choses, car il n'est en réalité par constant. Si ce taux d'expansion augmente, et il semble que ce soit le cas, alors l'horizon luminique aura tendance à se contracter. L'inverse est également valable.