Trois paradoxes de la relativité
       

       
         
         

c7771@caramail.com

      Pourriez-vous m'expliquer:

- le paradoxe temporel,
- le paradoxe de la grange,
- le paradoxe des jumeaux.

Pourquoi dans le monde des grandes vitesses 200000 + 200000 = 277000km/h?

Dans la dilatation des longueurs le morceau de l'objet en mouvement est-il passé dans une autre dimension?

Merci d'avance.

 

       
         

Albert Einstein

      Bonjour cher ami,

Avec vos questions, vous touchez au coeur de la relativité.

Le paradoxe temporel fait référence au fait que dans sa formulation, la théorie de la relativité restreinte explique que le temps ne s'écoule pas à la même vitesse pour tous les observateurs, ce qui peut sembler aberrant à première vue.

Le paradoxe de la grange est l'exemple souvent apporté pour démontrer la contraction des longueurs. Prenons une perche d'une longueur donnée, et une grange possédant une porte aux deux bouts. La grange est moins longue que la perche. Si la perche se déplace à une très grande vitesse, proche de celle de la lumière, et qu'elle entre dans la grange par une des deux portes, il y a un moment précis où l'on pourrait vraiment fermer les deux portes et la perche serait entièrement contenue dans la grange, ce qui démontre bien que sa longueur est contractée.

J'ai maintes fois expliqué sur Dialogus le paradoxe des jumeaux, ou paradoxe de Langevin du nom de Paul Langevin, qui l'a formulé. Il fait référence au fait que si nous prenons deux jumeaux, que nous mettons l'un d'eux dans une fusée très rapide (proche de la vitesse de la lumière), qui fera un aller-retour pendant un an, le jumeau voyageur reviendra beaucoup plus jeune que son frère. En fait, c'est plutôt le contraire. Toutes les autres personnes restées à Terre auront toutes vieilli beaucoup plus rapidement que le jumeau voyageur. Vous pourrez trouver beaucoup de détails techniques sur ce paradoxe dans mes autres messages sur Dialogus.

Les grandes vitesses ne s'additionnent pas parce que cela ferait dépasser la vitesse de la lumière, or, rien ne peut aller plus vite que la lumière. La raison en est simplement que la formule complète d'addition des vitesses est la suivante:




Cette formule est vraie même à petite vitesse, mais son effet est alors négligeable, ce qui revient qu'à petite vitesse on retrouve V = v1+v2.

Je suppose que pour votre dernière question, vous voulez parler de la contraction des longueurs. Vous avez en partie raison. Lorsque nous observons un objet, nous oublions toujours que cet objet fait partie d'un univers à quatre dimensions, l'espace-temps. Or, nos sens n'en perçoivent que trois. Ainsi, ce que nous voyons réellement de l'objet est sa projection en trois dimensions, un peu comme lorsque vous regardez l'ombre d'un objet sur une feuille de papier. L'objet que vous tenez a bien trois dimensions (en réalité, quatre), mais l'ombre sur le papier ne vous en révèle que deux. À grande vitesse, une partie de l'objet effectue une rotation dans la dimension temporelle, ce qui explique pourquoi l'objet nous paraît contracté.

Albert Einstein