La relativité sanctionne-t-elle la contraction permanente de la longueur ainsi que la différence d'âge permanente dans le paradoxe des jumeaux?

Non, ce n'est pas le cas. Cependant, étant donné les nombreuses analogies entre le temps et l'espace, cela peut sembler inquiétant. Qu'est-ce qui différencie le temps de l'espace dans ce contexte?

Le problème est qu'une horloge fait quelque chose de différent de celui d'une règle: elle maintient un enregistrement. Une règle mesure simplement la distance entre ses extrémités, et lorsqu'une règle en mouvement est amenée (doucement) au repos, cette mesure s'accorde avec une règle au repos permanent.

L'appareil qui ressemble le plus à une règle pour le temps n'est pas une horloge mais plutôt un métronome. Il n'y a pas de dilatation de temps permanente pour un métronome, et comme un métronome en mouvement est amené (doucement) au repos, cette mesure s'accorde avec un métronome au repos permanent. De cette façon, il est symétrique de l'impermanence de la contraction de longueur.

Si vous voulez un appareil qui ressemble à une horloge pour la distance, ce ne serait pas une règle, mais plutôt un odomètre. Un odomètre tient un registre et enregistrera une contraction de longueur permanente de la même manière qu'une horloge.

De cette manière, la symétrie entre le temps et l'espace est à nouveau reconnue. La différence n'était pas due à des différences dans la physique du temps et de l'espace, mais plutôt à des différences dans les appareils de mesure. Nous comparions un appareil sans mémoire pour l'espace à un appareil avec de la mémoire pour le temps. Avec une comparaison appropriée d'appareils similaires, le problème est résolu.

Non, la contraction de la longueur n'est pas permanente.La jumelle voyageuse finit par être définitivement plus jeune, et l'analogue spatial est qu'elle a parcouru en permanence une distance plus longue que son jumeau.L'analogue temporel d'un contrat de durée permanente serait vieillir de façon permanente plus lentement, mais aucune de ces choses ne se produit.

De plus, le poteau de la grange ne finit pas non plus par être contracté de façon permanente.La vraie réponse au pôle dans le paradoxe de la grange est que lorsque vous essayez d'arrêter le pôle à l'intérieur de la grange, il entre violemment en collision avec la grange, provoquant la rupture de l'un ou des deux.Le poteau n'est contracté de façon permanente que dans le sens de "brisé en plusieurs morceaux".(Selon la relativité restreinte, les matériaux infiniment forts sont non seulement pratiquement impossibles, mais théoriquement impossibles.)

Premièrement: malgré les apparences, cette question n'a absolument rien à voir avec la relativité , car elle pose la question de la longueur d'un voyageur à différentes étapes du voyage avec toutes les mesures effectuées en un seul cadre (à savoir le cadre terrestre). Toute la question se résume donc à: la décélération change-t-elle votre durée?

La réponse dépend entièrement de la décélération du jumeau voyageur. Supposons qu'il se dirige vers la terre la tête la première et qu'il s'arrête brusquement de bouger. Si (dans le cadre terrestre) sa tête s'arrête avant ses pieds, il va se contracter. Si sa tête et ses pieds s'arrêtent au même moment, il restera de la même longueur qu'il était en voyage. Si ses pieds s'arrêtent avant sa tête, il va s'étirer.

Bien sûr, toutes les mêmes choses sont vraies dans le cadre de voyage. Il est parfaitement possible, par exemple, que sa tête et ses pieds s'arrêtent simultanément dans le cadre terrestre mais non simultanément dans le cadre mobile, de sorte que sa longueur reste fixe dans le cadre terrestre et non dans le cadre mobile. Ou vice versa. C'est là que la relativité entre en jeu, mais cela n'a rien à voir avec la question qui a été posée.

Non, la contraction de la longueur se produit uniquement lorsqu'il y a un mouvement relatif, donc en supposant que le jumeau voyageant se repose dans le cadre du jumeau stationnaire, ils conviendront à nouveau qu'ils ont la même longueur.

La différence d'âge n'est pas une dilatation permanente du temps - les horloges des jumeaux fonctionneront à la même vitesse une fois de retour dans la même image.

Vous devez également vous rappeler que les effets sont entièrement symétriques, de sorte que le jumeau stationnaire semble plus court que le jumeau voyageant. Ironiquement, cela signifie que même si la contraction de la longueur était permanente (ce qui n'est pas le cas), il n'y aurait aucun moyen de le dire, car chaque jumeau croirait que l'autre a été raccourci en permanence du même montant.

Le scénario que Brian Greene vous demande d'imaginer est celui dans lequel les gens de la grange appliquent leurs forces sur le poteau pour l'arrêter. Ils pensent qu'ils arrêtent toutes les parties du pôle simultanément, de sorte que l'avant du pôle s'arrête exactement en même temps que l'arrière. Ils croient que parce qu'ils appliquent les forces sur toute la longueur du poteau au même instant, ils ne changent pas la longueur du poteau, mais le capturent simplement tel quel.

Cependant, du point de vue du poteau, les forces sont appliquées de manière déphasée, donc lorsque la première pince est appliquée à l'avant, il n'y a pas de pince de retenue sur le reste du poteau, donc il continue de labourer vers l'avant. et ainsi se comprimer. Son exemple aurait été plus clair s'il n'y avait eu que deux personnes dans la grange, une à l'avant et une à l'arrière.

Quoi qu'il en soit, le raccourcissement du poteau a été rendu permanent par les forces de compression appliquées par les personnes dans la grange. Si l'accrochage n'avait pas eu lieu, le pôle n'aurait pas été physiquement raccourci dans son propre cadre de référence.

D'accord, quelqu'un m'a expliqué cela sur un autre forum.Lorsqu'un saut d'image se produit, les effets de temps et d'espace ne sont plus réciproques.Un seul participant vieillit moins mais le déséquilibre spatial est dans la distance parcourue, pas dans un aplatissement permanent du navire de retour.Par conséquent, si un odomètre non basé sur le temps pouvait être fabriqué, il enregistrerait que le navire a parcouru une distance contractée mais vous ne pouvez pas vous attendre au retour d'un navire aplati car cela rendrait l'effet spatial réciproque qu'il n'est plus dû au cadre.sauter.

J'ai dormi dessus et j'ai trouvé une réponse partielle. Comme je l'ai dit, j'ai parlé avec Don Lincoln il y a des années sur un forum et il m'a fait comprendre que l'espace et le temps sont les deux faces d'une même médaille; quel que soit le problème que vous pouvez résoudre en utilisant les phénomènes temporels de la relativité, vous pouvez également résoudre en utilisant son espace symétrique homologue. J'ai donc décidé que l'exemple de Greene était l'équivalent spatial de l'exemple du muon.

Un chemin d'espace-temps doit commencer et se terminer avec les participants colocalisés. Le chemin du muon ne commence pas à co-localiser avec la terre, donc les horloges ne sont pas synchronisées, et il n'y a pas de saut de trame (seulement une vitesse constante) dans ce chemin. Par conséquent, même si le muon finit par co-localiser avec la terre, il n'y a pas de différence d'âge paradoxale permanente. En fait, toutes les horloges qui co-localisent doivent avoir la même lecture d'horloge à moins qu'un saut de trame ne se soit produit.

Donc, dans l'exemple classique du paradoxe des jumeaux d'Alice allant et revenant à 0,6c 3 ans, Bob sur terre aura 10 ans et Alice seulement 8 ans lorsqu'ils se réunissent. Cette différence d'âge sera vue dans un diagramme de l'espace-temps. Dans l'exemple du muon, comme les horloges n'ont pas démarré colocalisées et qu'aucun saut de trame ne s'est produit, les deux horloges n'indiqueront pas que le muon a vieilli moins selon un paradoxe jumeau mais que son temps s'est dilaté à partir d'une heure de début inconnue. Le diagramme de l'espace-temps ne doit pas avoir de différence entre les horloges au même endroit. Veuillez ne pas confondre la différence d'âge permanente d'un participant résultant d'un saut de trame avec la dilatation temporelle réciproque des deux participants en raison de la vitesse relative constante.

L'exemple de Greene est très similaire au muon. Le poteau démarre non synchronisé avec les horloges de la grange, de sorte qu'il ne peut y avoir de différence de longueur permanente perceptible lorsqu'il est arrêté dans la grange. Tout comme le muon, il y a un crash à la fin mais cela ne constitue pas un saut d'image lorsque les horloges sont co-localisées. Un saut d'image doit se produire à une distance appréciable pour qu'il y ait des effets permanents sur le temps ou l'espace de l'image en mouvement par rapport à l'image stationnaire qui est choisie comme grange dans ce cas.

L'analyse de Greene est peut-être fausse, mais que se passerait-il s'il l'avait correctement fait pour un véritable exemple de paradoxe jumeau avec un chemin d'espace-temps valide. Il devrait démarrer le poteau et la grange ensemble, le poteau sort alors et retourne à la grange pour un chemin d'espace-temps valide. La longueur du poteau devrait être contractée en permanence au point de retournement, pas à la grange. Une chose qu'il a réussie, c'est que la contraction de la longueur n'est pas causée par un écrasement physique du bâton mais par la simultanéité relative incrémentielle des horloges lorsque le bâton est arrêté par les mains suivantes.

Comme je l'ai dit, le scénario de transfert d'horloge du paradoxe jumeau n'implique pas d'écrasement du pôle seulement les effets de la simultanéité relative sur la mesure de la longueur du pôle. Dans le transfert de l'horloge, Alice sortant rencontre Charlie qui lui retourne les mesures du poteau (pas un poteau physique). Ni Alice ni Charlie ne sont affectés par un saut de trame, mais les données qui passent entre eux le sont.

Charlie venant de l'espace lointain vers la Terre n'a pas d'horloge synchronisée avec l'horloge terrestre.Il est l'exemple du muon incarné.Il synchronise son horloge avec celle de la Terre quand il obtient les données d'horloge d'Alice.Comme ni Alice ni Charlie ne font l'expérience d'un saut de trame, ils ne ressentent pas de différence d'âge permanente par rapport à la Terre, ils subissent simplement une dilatation réciproque du temps par rapport à l'horloge terrestre.Ce que ressent le saut de trame, ce sont les données.Les données ne montrent donc pas vraiment que Charlie ou Alice ont moins vieilli au cours de leurs voyages.Tout ce que Charlie a vraiment fait, c'est faire glisser un temps lointain dans le présent colocalisé avec la terre lorsqu'il l'atteint.Il a vieilli normalement et la Terre ne peut pas vraiment dire qu'il a vieilli plus lentement, seulement que ses données d'horloge héritées d'Alice ont vieilli plus lentement.

La question est donc de savoir si le temps et l'espace eux-mêmes ont été déformés pour amener l'horloge à prendre des mesures réelles de temps et de longueur ou est-ce que l'info du temps et de l'espace a été déformé par le retard de la distance et l'effet de la vitesse sur le taux de retour information. Par exemple, si un cadran d'horloge s'éloignait de vous, les informations du cadran de l'horloge auraient un taux de retard que vous pourriez facilement interpréter à tort comme le temps lui-même étant ralenti. Si seulement les informations sont déformées, y a-t-il une réelle différence d'âge permanente et une contraction de longueur permanente qui découlent d'un saut d'image? Ceux qui répondent que seule la différence d'âge permanente est réelle oublient qu'il y a une symétrie entre le temps et l'espace et leur position rompt cette symétrie. Les effets relativistes ne peuvent être calculés que pour l'espace ou le temps. Le muon ne traverse pas la longueur de l'atmosphère contractée ET dans un temps dilaté, c'est l'un ou l'autre. Donc, si une différence d'âge permanente existe selon le paradoxe des jumeaux, alors le jumeau ne peut pas non plus revenir simultanément plus plat, c'est l'un ou l'autre. C'est ma réponse qui interprète la relativité, mais je me penche maintenant personnellement sur la conviction que ni l'un ni l'autre ne se produit, tout comme aucun ne se produit vraiment dans l'exemple de transfert d'horloge.

PS. Non, je me trompe dans mon dernier paragraphe. L'exemple du muon prouve que ce n'est pas seulement l'information de son horloge qui affecte la vitesse, c'est le temps lui-même que l'horloge du muon mesure. Sinon, le muon ne pourrait pas vraiment atteindre la terre.

À ma connaissance, ce n'est ni l'un ni l'autre.La relativité restreinte dit que si deux entités se déplacent à une vitesse relative élevée l'une par rapport à l'autre, each observera l'other comme changé dans le temps, la longueur, la masse.Cela exclut l'idée maladroite que l'un d'eux sera plus jeune que l'autre lorsque les vitesses s'inverseront puis s'arrêteront (deviendront immobiles les unes par rapport aux autres.

De plus, si je quitte la Terre et que je reviens, je ne suis pas à une vitesse relative constante, la relativité restreinte s'applique-t-elle même?Alors, qui a tort, moi ou des dizaines d’auteurs de science-fiction?

Non, car la différence de longueur est essentiellement une illusion d'optique. Cela se produit à cause du décalage rouge / bleu lorsqu'un objet se rapproche ou s'éloigne de votre perspective. Cela ne dépend que de la direction de déplacement par rapport à vous et ne se produit que dans cette dimension. Un objet se déplaçant vers vous semble plus mince, il n'apparaît pas non plus plus grand ou plus large. C'est pourquoi vous n'obtenez qu'un décalage de fréquence (rouge / bleu) et non un décalage d'amplitude.

La clé est que le temps, la 4ème dimension, change constamment sur nous. Il devient toujours plus grand (plus de nanosecondes depuis le big bang, jamais la même quantité, jamais moins). Nous progressons le long de la chronologie. Une horloge mesure la vitesse de cette progression (dans ma chronologie, je lis mon horloge comme progressant à 1 seconde par seconde; si je regarde la chronologie de mon jumeau, je lis leur horloge comme progressant à 1,2 de leur seconde par 1 de mes secondes). Ainsi, les horloges sont un record qu'elles ont autrefois voyagé à des rythmes différents.

Par exemple, deux voitures voient le jour avec 0 miles au compteur, à 30 mph. On accélère à 100 mph, puis ils roulent tous les deux pendant 10 minutes, puis ils s'arrêtent tous les deux au même endroit. Ils vont maintenant tous les deux à 0 mph. Mais une voiture a plus de kilomètres sur son compteur kilométrique, ce qui prouve que la voiture a voyagé plus vite que l'autre à un moment donné dans le passé.

Les 3 premières dimensions de X, Y, Z (longueur, largeur, hauteur) sont statiques. L'axe X ne grandit ou ne rétrécit pas continuellement sur nous. Nous ne progressons pas le long d'une ligne de taille. Ainsi, il ne peut y avoir aucune trace que les jumeaux ont progressé sur cette ligne à des rythmes différents dans le passé. Si nous progressions sur une ligne de taille, alors oui, il serait évident qu'ils avaient évolué à des vitesses relativistes dans le passé. L'un serait beaucoup plus long, ou plus large, ou plus grand, ou tout simplement plus grand (plus grand dans les 3 axes) que l'autre. Leurs règles seraient de tailles différentes.