Le temps en physique et le faux paradoxe des jumeaux

Cherchant à connaître la conception contemporaine du temps en physique, je me suis astreint, exceptionnellement, à écouter pendant plus d’une heure une vidéo d’Etienne Klein, malgré mon aversion pour les vidéofréquences et mon préjugé les considérant comme un moyen de faire passer des idées confuses par la rhétorique agrémentée par des allusions plaisantes, des gesticulations et des mimiques significatives. Cette séance n’a fait que confirmer mes préventions.

Dans sa conférence, Étienne Klein, connu comme conférencier plus que comme physicien, a consacré toute la première moitié du temps de parole à expliquer que les temps de notre langage sont multiples et que la définition du temps est difficiles et aboutit à des tautologies. Il affirme enfin que la notion de temps en physique existe seulement depuis Galilée, qu’il a été formulé par Newton mais  relativisé par Einstein. En passant des équations relativistes d’Einstein et de la fonction d’onde de Schrödinger à celle de Dirac qui cherchait à concilier les deux, Klein conclut finalement que le temps en physique  est une entité qui ne change pas. Le temps ne s’écoule pas, il  est lié au bloc espace-temps statique. C’est nous qui introduirions la notion subjective et illusoire d’un temps qui passe. Le temps  ne pourrait peut-être jamais être défini.
Merci de m’avoir éclairé ! -  

La mathématisation de la physique a surtout servi, depuis la relativité d’Einstein de 1905, à compenser l’insuffisance des fondements épistémologiques par des formulations complexes incompréhensibles pour le profane. Comme la rhétorique, les argumentations mathématiques dissimulent la déficience logique par la confusion du langage spécialisé. C’est ce qu’on appelle en langage vulgaire « noyer le poisson », en analogie avec la pratique en pêche, de tirer et relâcher successivement le poisson pris en ligne pour l’étourdir.

La relativité d’Einstein est restée contestée par de nombreux physiciens. Dans Science à la croisée des chemins,  une des critiques les plus connues de la relativité, le professeur Herbert Dingle a écrit :​​​

La grande majorité des physiciens, incluant pratiquement tous ceux qui conduisent des expériences de physique et qui sont connus dans le monde comme des leaders scientifiques admettent, dès qu'ils sont confrontés à une critique implacable de la Relativité Restreinte, qu'ils la considèrent comme des balivernes. Ils l'admettent parce que quelques mathématiciens spécialistes du sujet disent qu'ils doivent l'accepter, ou parce que bien que ne la comprenant pas du tout ils acceptent la théorie établie par d'autres et donc l'admettent comme un cadre sûr pour leurs expériences. La réponse des spécialistes dans ce domaine est soit le silence complet soit une variété de dérobades formulées en langage mystique qui sert à convaincre les autres que la théorie est trop abstruse pour qu'ils la comprennent et qu'ils peuvent à coup sûr faire confiance aux hommes ayant le talent mathématique de rédiger avec assurance en termes intelligents.
(Traduction française de Petrus Lombard dans alterinfo.net)

Il est évident que sur la base de la relativité d’Einstein, le temps n’est pas définissable, il devient une entité élastique.
Quitte à me répéter (lien), j’insiste sur l’erreur d’Einstein, attribuable à sa dysperception visuo-spatiale congénitale (lien), qui confond la variable t, mesurant la période d’onde avec les coordonnées de temps et les variables x,y,z mesurant des longueurs d’onde avec les coordonnées d’espace. La relativité de Lorentz-Ivanov, rétablit l’ordre naturel des référentiels classiques d’espace et de temps. Ce sont les périodes et longueurs d’onde qui changent en fonction de la vitesse et non pas le temps et l’espace. La relativité de l’observation démystifie les paradoxes.

La relativité du temps d’Einstein a conduit au paradoxe des jumeaux. Elle suppose que l’horloge ralentit et le temps s’allonge en fonction de la vitesse de l’observateur. Langevin en conclut que si un voyageur B fait un voyage aller-retour à vitesse proche de la lumière, il vieillirait moins vite et serait au retour plus jeune que son jumeau A resté sur terre.
Mais en relativité il n’y a pas de référentiel fixe. Quand A voit s’éloigner B, inversement B voit s’éloigner A à la même vitesse. Dans  le livre Durée et simultanéité le philosophe Bergson signalait déjà cette contradiction. La réciprocité indifférenciée des référentiels suffit à réfuter le paradoxe des jumeaux mais cela ne résout pas le problème du temps.
Dans la relativité de Lorentz-Ivanov par contre, l’espace fixe classique reste le référentiel unique par rapport auquel les objets se déplacent et par rapport auquel la vitesse de la lumière est constante. La géométrie des ondes, qui est à l’origine de la transformation de Lorentz, admet que la durée de parcours aller-retour des onde entre les atomes de la structure de l’objet B et de son horloge, serait allongée en fonction de la formule de Lorentz, si cette structure restait inchangée. Mais comme la structure de l’objet, et donc de l’horloge, rétrécit selon la même formule, le parcours est diminué et le temps effectif de l’horloge B en mouvement reste le même que celui de l’horloge A immobile .
La vitesse constante de la lumière dans le référentiel d’espace universel fait que les horloges restent toujours synchronisées quelles que soient leurs vitesses relative réciproques ou par rapport au référentiel spatial fixe.

En conséquence de l’espace universel, milieu de propagation des ondes à la vitesse constante de la lumière, il existe aussi un temps unique, commun et universel défini par la simultanéité, qu’exige aussi l’intrication quantique expérimentalement prouvée.

Bonjour patanjali, bonjour à tous,

Je m'étais justement intéressé à cette question, et à l'utilisation des équations de transformation de Lorentz afin d'appréhender la relativité dans le sens de Lorentz et non d'Einstein. J'avais notamment beaucoup consulté une page du site de Lafrenière qui me semblait pédagogique en même temps que bien illustrée.

Or, voici ce que j'avais compris en étudiant la page : j'avais compris que justement, les durées ne sont pas les mêmes dans deux référentiels en mouvement les uns par rapport aux autres, mais que cette modification des périodes vient compenser les modifications de distances dans la matière, rendant l'expérience de Micheslon et Morley muette sur ces questions.

http://web.archive.org/web/20110903052205/http://glafreniere.com/scanner.htm

C'est pourquoi j'ai du mal à comprendre la cohérence entre les conséquences des transformations de Lorentz et l'existence d'un temps universel.

Autant je comprends bien que d'un point de vue épistémologique, la réfutation d'un espace universel soulève de grosses questions, et que son postulat permet de résoudre des problèmes et des impasses que le postulat de son inexistence ont créé. Autant je comprends que l'on puisse tenir le même raisonnement pour le temps que pour l'espace. Autant j'ai du mal à articuler le fait que des horloges indiquent des coordonnées de temps, et donc des durées différentes, avec l'existence d'un temps universel. A moins que j'aie mal compris quelque chose.

SFuchs a écrit:Autant j'ai du mal à articuler le fait que des horloges indiquent des coordonnées de temps, et donc des durées différentes, avec l'existence d'un temps universel. A moins que j'aie mal compris quelque chose.

En ce qui concerne les formules il est possible aussi que je n’aie pas compris grand chose.

Mais en ce qui concerne les principes épistémologiques ou axiomatiques j’admets, suivant les postulats d’Ivanov, que l’espace est absolu et illimité et que la vitesse de la lumière est toujours constante par rapport à l’espace et non pas par rapport à l’observateur.
La conséquence en est que le temps t = d/c. La distance d, qui peut être arbitraire, définit une unité de temps arbitraire. Ainsi, si d est 299792 km, l’unité arbitraire est la seconde ; mais si d est une constante universelle, telle que la distance de Planck, l’unité de temps qu’elle définit est celle d’un temps universel.
Par conséquent le temps est universel et  indéformable, comme l’espace.

Ivanov a démontré que les ondes stationnaires se contractent en fonction de la vitesse. Par conséquent, les dimensions de la structure de la matière, formée par un réseau d’ondes stationnaires, sont réduites en fonction de la vitesse.
Pour l’observateur dans l’axe du déplacement, y compris pour l’interféromètre en mouvement, le temps mis par la lumière  pour l’aller-retour transversal paraît rallongé du fait de la contraction. C’est oublier que le parcours de la lumière dans l’espace  entre le point de départ et le point de retour est en réalité une ligne brisée, comme le montre Ivanov.



La situation est semblable dans l’axe du mouvement mais la lumière par le fait du déplacement, met plus de temps dans l’aller en avant et moins dans le retour vers l’arrière
La vitesse de la lumière et par conséquent le temps restent constants. Les temps déduits des fréquences sont apparents.
On voit par ce schéma la divergence entre la conception de Lorentz qui croyait que la lumière se propage directement dans le bras ON et pour qui seul x dans la direction du mouvement se contracte et et la conception d'Ivanov dont le trajet est O'NO'' et où y et z se contractent mais moins que x. Quant à moi, je crois que la contraction est isométrique dans toutes les directions en fonction de la seule formule de Lorentz. Je peux me tromper mais cela ne changerait rien au temps universel.
D’ailleurs je crois que la fréquence  d’oscillation de l’horloge reste inchangée par le mouvement et reste synchronisée à une horloge immobile dans l'espace, comme la fréquence de la sirène de l’ambulance reste constante et n’est pas affectée par l’effet Doppler. Seule à distance les fréquences paraissent changées par effet Doppler.

Je crois qu’il y a encore beaucoup de confusion entre différentes formules exprimant les mesures de distances et de temps selon différents points des vue : le point de vue de l’observateur dans le système en mouvement  ou le point de vue de l’observateur fixe  hors du système, qui dépend encore  de l’angle d’incidence ; mais aussi le point de vue d’un observateur en mouvement par rapport à un autre observateur en mouvement que formule Ivanov.