Publié par : merelmarc | 23 décembre 2020

Des jumeaux !

Je vais vous expliquer le paradoxe des jumeaux
dans la Relativité d’Einstein.

Ne fuyez pas tout de suite, ça va être divertissement
car la Relativité mène à des conclusions assez stupéfiantes
qui sont difficiles à croire mais
faciles à comprendre.

Nous avons tous entendu parler des jumeaux qui se séparent
et que celui qui a fait un grand tour en fusée
revient beaucoup plus jeune que son vieux frère… jumeau !

Je vais tout vous expliquer simplement.

-1- « c » ou la vitesse de la lumière :

Et oui ! L’histoire commence avec la vitesse de la lumière !

La lumière voyage en gros à 300,000 km/s.
Dans la vie de tous les jours, à cette vitesse, c’est instantané.
Mais quand on parle de fusée ou d’astronomie il faut en tenir compte.

La lumière de l’étoile la plus proche de nous, Proxima du Centaure,
prends plus de 4 ans avant de parvenir à la Terre (à la vitesse de la lumière).

La lumière du Soleil voyage 8 minutes avant d’éclairer la Terre.

Conclusion : notre soleil pourrait avoir explosé il y a 7 minutes
et on ne s’en serait pas encore aperçu !

Je vais souvent citer la « vitesse de la lumière » dans ce texte
que je propose d’appeler par son petit nom, « c » pour « célérité ».

-2- Voyager à vitesse « c » :

Je vais aussi te tutoyer car pour faciliter la compréhension
nous allons assumer que toi et moi sommes jumeaux.

S’il était possible que tu partes de la Terre
sur une fusée voyageant à « c », tu vivrais quelques aventures :

D’abord, à vitesse « c », la Terre te semblerait figée dans le temps,
les mouvements des habitants, animaux, autos, etc seraient arrêtés
dans la même position depuis que tu les as quitté, même après des années de voyage.

C’est parce que les images de moi qui te fais des bye bye,
allant à la même vitesse que toi, celle de la lumière, ne peuvent pas te rejoindre.

Par contre, si tu pouvais ralentir un peu, les images suivantes commenceraient à te rattrapper et tu me verrais baisser ma main, verser une larme et rentrer chez moi pour vivre la suite de ma vie sur Terre.

À l’opposé, si tu pouvais aller plus vite que « c » tu commencerais à voir les évènements se dérouler à l’envers, alors que je t’accompagne pour ton futur départ en fusée. Tu te verrais dans la fusée et en même temps encore sur Terre. Tu retournerais dans le passé, avant ta naissance.
Tu te regarderais ne pas encore exister ! Impossible.

Conclusion : aller plus vite que la lumière est impossible.

Et ça a été prouvé par Michelson dès 1887 .

-2- Expérience de Michelson :

Michelson s’est dit que quand on « lance un objet de toutes nos forces »
par la vitre d’une auto qui roule déjà rapidement,
si l’objet est jeté vers l’avant de l’auto,

alors pendant un instant il va plus vite que l’auto.
De même il ira moins vite que l’auto si on le lance vers l’arrière.
C’est logique.

Mais c’est faux avec la lumière !
Pour le prouver Michelson avait besoin de vitesses beaucoup plus importantes,
alors ce qu’il lancé c’est la lumière ! (avec un jeux complexe de miroirs).
« L’objet a donc été lancé de toutes ses forces » à 300,000 km/s.
Et l’auto qu’il a utilisé, c’est la Terre,
qui se déplace à 30,000 km/s autour du soleil. Quand même !

Donc il s’attendait à l’addition des vitesses de la Terre et de la lumière,
soit 300,00 + 30,000 = 330,000 km/s dans un sens
et 270,000 km/s dans le sens opposé au mouvement de la Terre.
À la surprise générale le résultat dans les deux cas a été 300,000
soit exactement la vitesse de la lumière.

Conclusion : la vitesse de la lumière est invariable.

La lumière se propage à la même vitesse dans toutes les directions, et cela peu importe la vitesse de l’objet en mouvement, ou pas, qui émet le signal lumineux.

Michelson l’a constaté mais a sérieusement douté de ses observations
jusqu’à ce que quelques années plus tard, Einstein publie ses équations mathématiques de la Relativité, qui démontre et prouve que « c » est invariable et qu’en plus c’est la vitesse maximale possible dans l’univers.

Beaucoup plus tard des expériences concrètes ont confirmé ses équations.

-3- Les effets de « c » sur le corps humain

Nous avons tous entendu le capitaine de Star Trek réclamer « Warp speed, Mister Sulu », et wouf! on ne voit plus qu’un jet de lumières qui vient de disparaître dans l’espace.
Warp 1 = « c », exactement la vitesse de la lumière.

Précisons d’abord que de SE DÉPLACER à la vitesse de la lumière n’a absolument aucun effet sur la personne en mouvement. D’ailleurs c’est vrai à n’importe quelle vitesse. Ainsi j’en suis convaincu vous n’avez jamais rien remarqué de spécial en roulant à 110 km/h sur l’autoroute.

Le problème c’est … D’ACCÉLÉRER jusqu’à « c » !

La réalité est que l’humain a bien de la misère à assumer
une accélération dépassant la gravité terrestre, soit 9.8 m/s.
Ce qui est communément appelé « g » pour « gravité ».

g n’est pas une vitesse mais une accélération qui correspond
à augmenter la vitesse de 9.8 mètres par seconde, à chaque seconde.

Dans une fusée l’accélération est de 3 « g » environ.
Nous avons entendu parler de l’entraînement spécial des pilotes d’avions et des astronautes dans des centrifugeuses pour résister aux accélérations. Pour survivre, ils portent des costumes spéciaux qui empêchent que tout leur sang ne se retrouve dans leurs bottes !

Un humain peut difficilement survivre à 9 « g » (100 m/s) plus de quelques secondes : le corps est écrasé par 9 fois son poids donc il pèse une tonne ! Le coeur ne peut plus pomper le sang jusqu’au cerveau. La vision devient tunnel puis c’est le noir complet. Le pilote perd connaissance et va probablement mourir.

Conclusion : on meurt à 100 m/s
alors on peut oublier d’accélérer 300,000 km/s.

Ça c’est sans compter que voyager à une vitesse proche de la lumière
va bombarder le corps de tellement de radiations qu’elles vont littéralement le vaporiser. Parce que le vide spatial n’existe pas, c’est rempli de radiations cosmiques et plein de particules.

Conclusion : on est vaporisé.

Mais là, on jase :
Supposons que les progrès de la technologie nous permette d’accélérer à la vitesse « c ». D’après la Relativité, un corps qui subit une accélération acquiert de la masse. Pour qu’un objet accélère, il faut lui fournir de l’énergie, une énergie d’autant plus importante que l’objet devient de plus en plus lourd ! Il faut une énergie infinie pour approcher « c ». Malheureusement une énergie infinie, ça n’est pas disponible.

Conclusion : Il n’y a pas assez d’énergie dans l’univers.

Plus on accélère, plus la masse augmente et plus elle résiste à l’accélération en … aplatissant le corps comme une galette jusqu’à atteindre une épaisseur de zéro. Tout ralentit jusqu’à l’arrêt total, le temps se fige et l’univers s’arrête.
Plus de corps, plus de mouvement, plus de temps.
La masse infinie se convertit en pure énergie selon la géniale équation de la Relativité E=mc2.

Conclusion : Pouf ! Et tout ce qui reste de toi, c’est de l’énergie.

-4- Point de référence :

Pour aborder le paradoxe des jumeaux
nous devons d’abord nous entendre sur le point de référence :
supposons que toi et moi flottions au milieu de l’océan,
loin de tout, sans repère et qu’un courant nous éloigne l’un de l’autre.

Est ce toi ou moi qui est entraîné par le courant ? Qui est immobile ?
Impossible de le savoir sans point de repère ni référence.

Pas évident dans l’espace non plus.

Conclusion : on vient de comprendre … Relativité !

-5- Tu n’as pas changé !

Voici la fameuse histoire des jumeaux :

Supposons que tu sois du coté gauche, à bord d’un vaisseau spatial au Centre spatial de la Fédération en Floride, et que moi je sois coté droit, au cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.
Nos montres sont ajustées avant le départ.
Soudain ton vaisseau décolle instantanément à warp 1, la vitesse « c ».
Quand tu passes au dessus de moi la caméra de surveillance ultra-rapide indique que ta montre a compté 1 seconde mais surprise, la mienne confirme que ça fait 18 heures que tu es parti.Encore mieux ! Supposons qu’au bout d’un certain temps, après avoir continué à voler tout droit et très très loin, ton vaisseau fasse brutalement marche arrière à la vitesse de la lumière « c ».
Quand la base spatiale Роскосмос m’averti que tu es revenu, ils ont vérifié que ta montre indique

qu’une heure gros max, s’est écoulée depuis ta disparition,
alors que moi j’ai trente ans de plus.
Difficile à comprendre pour des jumeaux !

-6- Ou le contraire ?

Voici le fameux paradoxe des jumeaux :

Rappelle toi le problème du point de référence dans l’océan,
qui est entraîné par le courant ? Qui est immobile ?

Si c’est toi qui t’es déplacé, tu n’as pas vieilli d’un poil
alors que je suis devenu un vieillard.

Mais si c’est moi qui suis emporté par le courant,
c’est toi qui as vieilli, pas moi.

Comment savoir ? Qu’est ce qui prouve que c’est toi qui as bougé ?
Dans ton rapport tu expliques que tu attendais tranquillement et parfaitement immobile le décollage du vaisseau. Il y a eu le compte à rebours, quand soudain tu as vu la Terre disparaître à vitesse « c ». Tu es resté dans le vaisseau en te demandant ce qui vient de se passer. Pour toi, le vaisseau n’a pas décollé, tu n’as pas accéléré, tu n’es pas devenu plus lourd, ta fusée ne s’est pas réduite à une galette, ton coeur a continué de battre au même rythme. Le temps s’est écoulé au rythme normal. Puis tu as attendu en vivant ta vie dans le vaisseau spatial.

Finalement, trente ans plus tard, quand la Terre est revenue en marche arrière, tu as été étonné en regardant à travers le hublot de constater que j’étais resté jeune comme au moment de la disparition de la Terre (en réalité je suis une heure plus vieux). Et tu as gratté ta longue barbe de vieillard en pestant contre le foutu problème du point de référence.

C’est ce que l’on appelle le Paradoxe des jumeaux.

Conclusion : le temps absolu n’existe pas.
Le temps est différent dès que deux personnes se déplacent l’un par rapport à l’autre.

-7- Paradoxe des jumeaux :

Le fameux paradoxe des jumeaux a été présenté en 1911 par Paul Langevin
et semble montrer que la Relativité est fausse, ou pour le moins contradictoire.
L’incertitude est insupportable :

Pour chaque jumeau, le temps s’écoule normalement à sa propre horloge, et rien ne permet de déterminer quel jumeau est en mouvement. Donc n’importe lequel des deux jumeaux pourrait en effet avoir vieilli beaucoup moins que l’autre.

Finalement c’est quoi la vérité ?
Un siècle plus tard, tous les savants ne s’entendent pas sur les conclusions.
Il existe officiellement 54 points de vue,
émis entre 1905 (par Einstein) et 2001 (par Stephen Hawking) !

Les maths ne se trompent pas : selon les équations d’Einstein décrivant les lois de la Relativité,
la durée est plus grande pour celui qui est immobile que pour celui qui se déplace,
donc le jumeau voyageur rentre plus jeune que son frère sédentaire.

Oui, mais pourtant, les lois de la Relativité Restreinte décrivent seulement
des « mouvements rectilignes et uniformes« . Ça c’est clair.

Rectiligne ? Oui mais il a bien fallu tourner pour revenir, non ?

Uniforme ? Oh que non : il y a eu accélérations et décélérations,
au départ depuis la Terre, au retournement puis à l’arrivée en fin de course.

Toutefois, la majorité des spécialistes tombe d’accord
que ces changements de vitesses n’ajoutent aucun effet.

LA CONCLUSION, admise par l’écrasante majorité des spécialistes est :

OUI, le jumeau voyageur vieillit moins que son frère sédentaire !

Et ils le prouvent : la raison est (et je n’y comprend rien moi même)
la dissymétrie du référentiel inertiel et donc de la non-conservation de la simultanéité
lors de ce changement de référentiel galiléen !

Vous êtes convaincus ? Peu importe !
Car ça a été confirmé plus tard par l’expérience
en mesurant
la durée de vie entre la création à l’annihilation des muons.
Compris ? Non ? Moi non plus,
mais là dessus je suggère de leur faire confiance.

Au fait, est ce de là que vient l’expression :
les voyages forment la jeunesse ?


Laisser un commentaire

Entrer les renseignements ci-dessous ou cliquer sur une icône pour ouvrir une session :

Logo WordPress.com

Vous commentez à l’aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l’aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l’aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l’aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

Catégories

<span>%d</span> blogueueurs aiment cette page :