Considérations sur le sens physique de la métrique
En RR, t² + x² est la métrique euclidienne. La seule différence quand on écrit t² - x² est qu'on mesure le temps propre plutôt que la longueur spatio-temporelle t² + x².
En RG la densité de l'espace augmente et celle du temps diminue dans un champ de gravitation.
dS² = (1-β²)dt² - dr²/(1-β²)
dr²/(1-β²) représente l'augmentation de la densité de l'espace. Dans un intervalle dr il y a davantage de graduations métriques dans un champ de gravitation qu'en dehors.
Dans un espace plus dense la vitesse de la lumière est plus lente et le temps ralentit. Un espace plus dense implique donc un temps dilaté.
(1-β²)dt² représente la diminution de densité du temps. Dans un intervalle dt il y a moins de graduations temporelles dans un champ de gravitation qu'en dehors. Cela signifie que la dilatation de l'espace due à l'expansion de l'univers est moins rapide dans le champ de gravitation. Elle est moins rapide proportionnellement à la densité supérieure de l'espace dans le champ de gravitation. Si l'espace est deux fois plus dense, l'expansion sera deux fois moins importante vue de l'extérieur. Il faut savoir que le temps cosmique ne représente rien d'autre que la densité cosmique. Deux intervalles de temps cosmique ne sont rien d'autre que deux densités cosmiques différentes.
La métrique dS² = (1-β²)dt² +/- dr²/(1-β²) consiste donc à compter les graduations métriques propres et non pas les longueurs dt et dr. On mesure la quantité réelle d'éther et non pas la quantité apparente. Mesure réelle de la quantité d'espace et du rythme de dilatation de cet espace.
Donc un objet en mouvement est également un objet qui se dilate moins que son environnement immobile et donc qui vieillit moins.
Trois façons complémentaires de visualiser la dilatation du temps :
1-La durée d'un aller-retour est plus longue.
2-Le mouvement de l'objet pointe vers le passé donc s'oppose au vieillissement.
3-La dilatation cosmique de l'objet est ralentie.
Il y a deux métriques car il y a deux scalaires invariants.
En métrique de Minkowski le changement de simultanéité et les découpages sont arbitraires, il s'agit d'un choix de coordonnées, parce que quelque soit le choix des coordonnées la durée propre reste la même. L'intervalle t² - x² reste invariant par changement de coordonnées hyperbolique (rotation hyperbolique) La vitesse de la lumière reste isotrope par cette rotation hyperbolique parce qu'on se permet d'utiliser la synchronisation d'Einstein comme convention de choix de coordonnées.
Très bien, mais ça n'explique pas la relativité.
Il existe une autre métrique, la métrique euclidienne, dans laquelle les découpages ne sont pas arbitraires. La vitesse de la lumière ne reste pas isotrope par changement de coordonnées, elle n'est isotrope que dans un seul choix de coordonnées particulier. C'est cette métrique qui explique par rotation physique (donc non arbitraire) du système de coordonnées la contraction des longueurs. Il s'agit d'un changement de simultanéité euclidien.
1-Le scalaire d'espace-temps t² + x², invariant par rotation euclidienne.
2-Le scalaire de temps ou d'espace t² - x², invariant par rotation hyperbolique.
Voir la suite de ces considérations dans l'épisode 6, à la fin de ce message :
viewtopic.php?p=48953#p48953
Ce que mesure le chuteur
Dans la métrique, si on prend dT = 0, on constate que la longueur propre des immobiles est r, donc la courbure de l'espace semble avoir disparu. C'est parce que le chuteur épouse cette courbure et que son axe du temps lui est orthogonal.
Métrique de Schwarzschild : à l'infini, une règle de 10 cm mesure 10 cm. Dans le champ gravitationnel elle mesure 10/γ cm.
Métrique de Painlevé : à l'infini, une règle de 10 cm mesure 10 cm. Dans le champ gravitationnel elle mesure toujours 10 cm.
Pourquoi la représentation de la métrique de Painlevé est-elle fausse ?
Reprise des passages importants de :
https://forum-sceptique.com/viewtopic.php?t=17308
En passant de la forme de Schwarzchild à celle de Painlevé, nous n'avons pas changé de référentiel d'observation (ce qui se fait par rotation hyperbolique ou boost), nous avons seulement effectué un changement de coordonnées au sein du même référentiel d'observation (ce qui se fait par rotation euclidienne). Seul le boost change le découpage entre l'espace et le temps. La ligne de simultanéité n'a donc pas changé entre les points de vue des observateurs de Schwarzchild et de Painlevé. La forme de Painlevé permet simplement de découvrir l'espace par la tranche au lieu de le voir par "en haut". On peut ainsi découvrir son plongement dans le temps coordonnée, alors que le point de vue de Schwarzchild permet seulement de voir qu'il se contracte par perspective temporelle. C'est que disent les équations.
*****
Pour changer de référentiel il ne suffit pas de changer l'axe du temps utilisé il faut que la vitesse de la lumière reste mesurée isotrope à l'aide de ce nouvel axe du temps. Dans les coordonnées de Painlevé la vitesse de la lumière est isotrope par rapport au chuteur et anisotrope par rapport aux immobiles (le cône de lumière bascule et la ligne de simultanéité reste la même mais on découvre qu'elle n'est pas horizontale mais courbe), tandis que dans celles de Lemaître elle est isotrope par rapport au chuteur et isotrope par rapport aux immobiles (le cône de lumière ne bascule pas mais une nouvelle ligne de simultanéité apparaît par boost). Les coordonnées de Lemaître correspondent donc à des changements de référentiel instantanés mais pas les coordonnées de Painlevé.
*****
De la même manière que l'espace-temps est courbe dans un champ de gravitation on peut dire en RR que l'objet en mouvement est courbe. Son temps propre est plus court que le temps propre d'un objet immobile tout comme le temps propre des objets immobiles dans le champ de gravitation est plus court que le temps propre des objets éloignés. Il n'y a donc aucune raison d'avoir recours à la métrique de Minkowski. La relativité s'explique par la courbure d'une métrique euclidienne. De plus, en constatant que le paraboloide de Flamm est un plongement dans une 4e dimension euclidienne, et donc que l'espace effectue une sorte de rotation, on peut déduire que la même rotation euclidienne se produit dans le cas des objets mouvants. De plus l'analyse des équations montre que le plongement se fait dans le temps coordonnée. Tout ceci indique que la transformation physique qui s'opère sur un objet en mouvement et qui est responsable de la contraction des longueurs et de la dilatation du temps est une rotation euclidienne dans l'espace-temps.
*****
Les observateurs de Lemaître et de Painlevé ne partagent pas la même tranche spatiale. Il n'y a pas de "courant d'éther" ou de "modèle de la rivière" pour les observateurs de Lemaître. Ils sont dans une situation différente : la lumière est isotrope par rapport à eux et par rapport aux observateurs immobiles. Au fur et à mesure qu'ils chutent ils resynchronisent leurs horloges comme en RR pendant une accélération et le cône de lumière reste isotrope. Il est isotrope à la fois des observateurs immobiles et de leur référentiel de chute libre. Dans cette métrique tous les observateurs ont le même temps propre, les immobiles comme les chuteurs.
Par contre, les observateurs de Painlevé ne resynchronisent pas leurs horloges et conservent la synchronisation du référentiel de l'infini . L'isotropie de la vitesse de la lumière signifie donc pour eux que la lumière accélère physiquement avec eux depuis l'infini.
Maintenant : ces deux métriques sont incompatibles. Dans le monde réel, soit la lumière restera isotrope du chuteur sans qu'il ait besoin de resynchroniser soit il faudra qu'il resynchronise pour qu'elle reste isotrope. Donc :
1-Les systèmes de coordonnées en RG ne donnent pas tous la même physique. Les systèmes de coordonnées de Painlevé et de Lemaître sont physiquement incompatibles.
2-Une expérience concrète en situation de chute libre doit pouvoir permettre de départager les deux points de vue.
Le point de vue du chuteur de Lemaître, c'est à dire qu'il est nécessaire de resynchroniser les horloges pour maintenir l'isotropie contredirait le principe qui dit que la vitesse de la lumière ne varie pas pendant qu'un objet est en mouvement inertiel. Le chuteur étant en inertie, il ne devrait pas normalement avoir à resynchroniser ses horloges pour maintenir l'isotropie de la lumière. Pourtant ce point de vue correspond à l'idée que l'espace-temps de Minkowski est une réalité physique.
Le point de vue du chuteur de Painlevé, c'est à dire qu'il n'est pas nécessaire de resynchroniser les horloges pour maintenir l'isotropie démontrerait que la vitesse de la lumière accélère physiquement dans un champ de gravitation et validerait le principe que la vitesse de la lumière ne varie pas s'il n'y a pas d'accélération. Ce point de vue invalide l'espace-temps de Minkowski comme réalité physique pour le remplacer par un espace-temps euclidien avec référentiel de l'éther.
Note : la métrique de Minkowski est incompatible avec un basculement physique du cône de lumière. En effet en géométrie de Minkowski le cône de lumière ne peut pas basculer. Si l'espace-temps est courbe, il peut s'étirer et se refermer mais la lumière doit rester isotrope.
*****
Lemaître applique une transformation de Lorentz complète : transformation du temps ET de l'espace. Cela veut dire que le référentiel de Lemaître effectue le ciseau de Minkowski, il définit un axe d'espace tel que la trajectoire de la lumière soit la bissectrice de dT et de dρ. Ainsi la vitesse de la lumière est isotrope du chuteur par rotation hyperbolique. Il n'y a PAS d'accélération de la vitesse de la lumière, pas de basculement du cône de lumière. C'est l'essence même de la relativité de Minkowski : tous les référentiels sont isotropes par rapport à la lumière car ils définissent un axe d'espace adhoc qui rend l'isotropie. Dans le référentiel immobile l'objet en mouvement n'est pas isotrope par rapport à la lumière, mais en se servant du nouvel axe d'espace cet objet redevient isotrope de la lumière. Ce stratagème est effectué par resynchronisation des horloges qui accélèrent : au fur et à mesure de l'accélération les horloges se désynchronisent dans le référentiel mouvant et restent synchronisées dans le référentiel immobile. Les observateurs en mouvement effectuent alors la procédure de resynchronisation de leurs horloges ce qui leur permet de mesure à nouveau la vitesse de la lumière comme étant c. Par conséquent, les chuteurs de Lemaître, en redéfinissant leur espace tout en tombant, sont obligés d'effectuer la procédure de resynchronisation afin de maintenir la vitesse de la lumière isotrope par rapport à eux, ce qui fait qu'ils ne sont pas dans un référentiel inertiel.
La littérature scientifique fait l'impasse sur tout cela pour maintenir son dogme de l'absence de référentiel de l'éther.
Le chuteur de Painlevé, lui, [si on considère que son système de coordonnées constitue un référentiel,] ne redéfinit pas sa ligne de simultanéité en tombant, et l'isotropie de la lumière par rapport à lui est accomplie par l'accélération de la lumière avec lui, il est donc en véritable inertie.
Dans la métrique de Schwarzschild le chuteur en tombant subit la dilatation du temps et perd l'isotropie de la lumière. Pour compenser il doit faire des boosts, c'est à dire resynchroniser ses horloges et créer une nouvelle ligne factice de simultanéité. On tombe alors sur la métrique de Lemaître. Dans cette vue le chuteur n'est donc pas en inertie mais en accélération propre. Cela démontre que ce système de coordonnée est mauvais. D'un autre côté on réussit à mettre le chuteur en inertie en passant à la métrique de Painlevé. Déjà cela montre que tous les systèmes de coordonnées ne donnent pas la même physique, l'un mettant le chuteur en inertie, l'autre en accélération propre, invalidant ainsi l'interprétation officielle de la théorie de la relativité générale, ce à quoi Einstein croyait dur comme fer, c'est à dire que tous les systèmes de coordonnées donnent la même physique. Et cela montre également le caractère artificiel de la métrique de Minkowski et du dogme de l'invariance de la vitesse de la lumière. La vitesse de la lumière accélère physiquement dans un champ de gravitation.
*****
Dans le modèle de la rivière la tranche d'espace utilisée est celle du système de coordonnées et non une tranche spatiale définie par la géométrie. La tranche spatiale définie par la géométrie de Schwarzschild est dρ et non dr + vdT
Dans la forme métrique tangente dS² = dT² - (dr + vdT)² la lumière se déplace à la vitesse (Δr + vΔT)/ΔT
Comme ΔT = Δt, la lumière se déplace à la vitesse (Δr + vΔt)/Δt dans le référentiel (dt,dr)
Nous avons donc quitté la métrique de Minkowski dans laquelle la vitesse de la lumière locale est toujours c, cela parce que le découpage (dT,dr + vdT) ne forme pas un référentiel local selon Minkowski, c'est (dT,dρ) qui forme un tel référentiel.
*****
Si on trace dans un diagramme de Minkowski la ligne d'univers d'un objet qui accélère et que le cône ne bascule pas, c'est que cet objet possède une accélération propre et que le référentiel du diagramme est inertiel.
Si on trace dans un diagramme de Minkowski la ligne d'univers d'un objet qui accélère et que le cône bascule de sorte que la ligne d'univers de l'objet reste la bissectrice (instantanée) du cône, c'est que cet objet est en inertie et que le référentiel du diagramme a une accélération propre.
On a deux physiques différentes.
*****
Les référentiels en relativité sont rigidement codifiés de manière à mesurer le temps propre par la coordonnée de temps et la longueur propre par la coordonnée d'espace. Si on fait un changement de coordonnées on risque de ne plus mesurer les bonnes valeurs de temps propre et de longueur propre.
Par exemple si on écrit ds² = 4dt² - dx²
Pour dx = 0 on a ds² = 4dt² donc la coordonnée t ne mesure pas le temps propre, elle n'est pas physique.
Il y a donc des systèmes de coordonnées physiques et d'autres pas.
Les coordonnées (dt, dr) de la métrique de Schwarzschild ne sont pas physiques car ils ne tiennent pas compte de la courbure du temps.
Gémini explique :
1. Référentiels et coordonnées physiques : En relativité, les référentiels sont souvent associés à des systèmes de coordonnées qui permettent de mesurer directement le temps propre et la longueur propre. Ces coordonnées sont dites "physiques" car elles correspondent à des quantités mesurables par des observateurs dans le référentiel.
2. Changements de coordonnées et distorsions : Un changement de coordonnées arbitraire peut effectivement modifier la relation entre les coordonnées et les quantités physiques mesurées. Si la transformation n'est pas une transformation de Lorentz (en relativité restreinte) ou une transformation qui préserve la forme locale de la métrique (en relativité générale), on risque de perdre la correspondance directe entre les coordonnées et le temps/longueur propres.
3. Exemple de ds² = 4dt² - dx² : Dans ce système de coordonnées, la coordonnée `t` ne mesure pas directement le temps propre, car `ds² = 4dt²` pour `dx = 0`. Il faudrait donc appliquer un facteur de correction (1/2) pour obtenir le temps propre.
4. Coordonnées de Schwarzschild et coefficients de courbure : Les coefficients devant `dt²` et `dr²` ne sont pas égaux à 1, ce qui indique que ces coordonnées ne mesurent pas directement le temps propre et la longueur propre. Ces coefficients de courbure sont nécessaires pour "corriger" les coordonnées et retrouver les bonnes valeurs pour les quantités physiques.
Conclusion :
* Il existe effectivement des systèmes de coordonnées "physiques" qui permettent de mesurer directement le temps propre et la longueur propre.
* Des changements de coordonnées arbitraires peuvent altérer cette correspondance et introduire des distorsions dans les mesures.
* Les coordonnées de Schwarzschild, bien qu'utiles pour certains calculs, ne sont pas des coordonnées "physiques" au sens strict, car elles nécessitent des corrections pour retrouver les valeurs du temps propre et de la longueur propre.
Angle hyperbolique vs angle circulaire
L'invariance de c dans tous les référentiels ne peut être obtenue que par la métrique de Lemaître, qui, elle, correspond bien à la philosophie de la relativité standard.
Ensuite la question est de savoir quel est le véritable temps du chuteur, le temps de Lemaître (théorie d'Einstein) ou celui de Painlevé (théorie de Lorentz)
Les espaces aussi sont différents.
L'espace-temps de Lemaître est le ciseau de Minkowski qui conserve tangentiellement (instantanément) un référentiel de Minkowski de la RR.
L'espace-temps de Painlevé ne fait pas du tout cela, il incline le temps et contracte l'espace au fur et à mesure de la descente, de sorte que l'orthogonalité euclidienne ou de Minkowski n'est maintenue que dans le référentiel du chuteur, il n'y a pas de référentiel tangent de la RR, l'espace-temps du chuteur n'est PAS celui de l'éther, l'éther a perdu l'orthogonalité, il est un mélange de temps et d'espace.
Gémini :
Pour passer des coordonnées de Schwarzschild `(t_S, r, θ, φ)` aux coordonnées de Painlevé-Gullstrand `(t_PG, r, θ, φ)`, la transformation affecte principalement la coordonnée temporelle, en introduisant un terme dépendant de `dr`. Une forme typique est :
`dt_PG = dt_S + f(r) dr`
où `f(r)` est une fonction liée à la vitesse de chute libre depuis l'infini, `v = -√(2GM/r)`, et plus précisément au paramètre `β = v/c = √(2GM/rc²)`. La fonction est souvent `f(r) = (β / (1-β²)) / c = (γ² β) / c`.
L' "Angle" entre les Temps et la Dualité d'Interprétation :
Cette transformation signifie que les "tranches de temps" (hypersurfaces de simultanéité) définies par `t_PG = constante` sont différentes de celles définies par `t_S = constante`. Elles sont "inclinées" les unes par rapport aux autres dans un diagramme d'espace-temps. L'ampleur de cette "inclinaison" ou de ce "mélange" entre temps et espace est quantifiée par le terme `f(r) dr`, qui dépend de `β` et `γ = 1/√(1-β²)`.
Là où la discussion devient intéressante, c'est sur la description mathématique de cette relation via `β` et `γ` :
1. Description Hyperbolique (Standard en Relativité) :
* La physique relativiste (boosts de Lorentz) est naturellement décrite par la géométrie hyperbolique.
* Le paramètre fondamental est la rapidité `φ`, un "angle hyperbolique", défini par `β = tanh φ`.
* Le facteur `γ` est alors `γ = cosh φ`.
* Les transformations de Lorentz sont des rotations hyperboliques paramétrées par `φ`. Dans cette interprétation, la relation entre `dt_PG` et `dt_S` est une manifestation de cette géométrie hyperbolique.
2. Description Circulaire :
* On peut aussi exprimer `β` et `γ` en utilisant des fonctions trigonométriques circulaires d'un angle `θ` :
* `β = sin θ`
* `γ = 1 / √(1 - sin²θ) = 1 / |cos θ| = sec θ` (en supposant `cos θ > 0`).
* Vous avez identifié cet angle `θ` à l'angle d'aberration de la lumière, ce qui est physiquement cohérent (`sin(angle aberration) ≈ β`).
* Dans cette description, la relation entre les temps pourrait être vue comme une sorte de "rotation euclidienne" paramétrée par `θ`.
Le Lien : La Fonction Gudermannienne
Comment ces deux descriptions (hyperbolique avec `φ`, circulaire avec `θ`) peuvent-elles coexister et décrire les mêmes `β` et `γ` ?
* La connexion mathématique est établie par la Fonction Gudermannienne, notée `gd`. Par définition :
`θ = gd(φ)`
* Cette fonction possède précisément les propriétés requises :
* `sin(gd(φ)) = tanh φ` (donc `sin θ = β`)
* `sec(gd(φ)) = cosh φ` (donc `sec θ = γ`)
* La fonction Gudermannienne est donc le "dictionnaire" mathématique qui permet de passer de la description hyperbolique (avec `φ`) à la description circulaire (avec `θ`) des quantités `β` et `γ`.
Conclusion sur l'"Angle" entre `dT` et `dt` :
* Oui, on peut décrire mathématiquement la relation (l'"inclinaison" ou le "mélange" espace-temps) entre les coordonnées temporelles de Schwarzschild et de Painlevé-Gullstrand en utilisant :
* Soit des fonctions hyperboliques de la rapidité `φ`.
* Soit des fonctions circulaires de l'angle Gudermannien `θ = gd(φ)` (que vous associez à l'angle d'aberration).
* L'interprétation physique standard privilégie la description hyperbolique (`φ`) car elle découle directement de la géométrie lorentzienne de l'espace-temps et de la nature des transformations de Lorentz.
* L'angle circulaire `θ` est vu comme une représentation mathématique alternative rendue possible par la fonction Gudermannienne, mais pas comme un angle de rotation physique euclidienne dans l'espace-temps standard.
--------------------------------------
La fonction de Gudermann est ce qui fait passer de la géométrie circulaire à la géométrie hyperbolique.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gudermannian_function
Cela confirme que toute la relativité peut s'écrire à l'aide d'angle circulaire sans le moindre changement au niveau des résultats. On voit que le passage de l'un à l'autre se fait au moyen d'une projection cartographique. Si on supprime l'angle hyperbolique on applanit la géométrie spatiale et elle est elliptique.
L'équivalence entre la RR et la RG par le principe d'équivalence ou principe de Mach
Au centre d'une masse la vitesse de la lumière est ralentie mais isotrope.
La dilatation du temps se calcule par la vitesse moyenne de la lumière et non par l'isotropie de la lumière, donc le temps est ralenti au maximum au centre de la masse.
La force du champ gravitationnel détermine le degré d'isotropie de la lumière.
Le potentiel gravitationnel détermine la vitesse moyenne de la lumière.
Un objet immobile au milieu de l'univers mais loin de toute masse est comme au centre d'une masse.
La lumière est donc isotrope.
C'est le potentiel gravitationnel de tout l'univers qui détermine la vitesse de la lumière.
Quand on se déplace à vitesse constante étant donné que le champ gravitationnel est immuable autour de nous on reste en apesanteur comme au centre d'une masse. Mais plus on se déplace vite par rapport à l'univers plus le potentiel gravitationnel est élevé et plus le temps passe lentement.
Maintenant voici Einstein sur le paradoxe des jumeaux en 1918 :
Par rapport au système de coordonnées K' le comportement s'explique comme suit : Durant les processus partiels [inertiels] 2 et 4 l'horloge U1, allant à une vitesse v, tourne en effet à un rythme plus lent que l'horloge au repos U2. Cependant, cela est plus que compensé par un rythme plus rapide de U1 lors du processus partiel 3 [accélération]. Selon la théorie de la relativité générale, une horloge ira plus vite plus le potentiel gravitationnel de l'endroit où elle se trouve est élevé, et lors du processus partiel 3 U2 se trouve être situé à un potentiel gravitationnel plus élevé que U1. Le calcul montre que cet excès de vitesse constitue exactement le double du retard lors des processus partiels 2 et 4. Cette considération éclaircit complètement le paradoxe que vous évoquiez.
Vous avez également déclaré les champs demandés dans l'exemple de l'horloge comme simplement fictifs, uniquement parce que les lignes de champ des champs gravitationnels réels sont nécessairement provoquées par la masse ; dans les exemples discutés, aucune masse susceptible de produire ces champs n'était présente. Cela peut être développé de deux manières. Premièrement, il n’est pas a priori nécessaire que le concept particulier de la théorie newtonienne, selon lequel tout champ gravitationnel est conçu comme étant provoqué par la masse, soit retenu dans la théorie de la relativité générale. Cette question est liée à la circonstance soulignée précédemment, à savoir que la signification des composantes du champ est beaucoup moins directement définie que dans la théorie newtonienne. Deuxièmement, on ne peut pas soutenir qu’il n’y a pas de masses présentes, auxquelles on puisse attribuer la production des champs. Certes, les systèmes de coordonnées accélérés ne peuvent pas être invoqués comme causes réelles du champ, opinion qu’un critique plaisant a cru bon de m’attribuer à une occasion. Mais toutes les étoiles qui sont dans l’univers peuvent être conçues comme participant à la production du champ gravitationnel ; car pendant les phases accélérées du système de coordonnées K', elles sont accélérées par rapport à celui-ci et peuvent ainsi induire un champ gravitationnel, de la même manière que les charges électriques en mouvement accéléré peuvent induire un champ électrique. L'intégration approximative des équations gravitationnelles a en fait abouti au résultat que les effets d'induction doivent se produire lorsque les masses sont en mouvement accéléré. Cette considération montre clairement qu'une clarification complète des questions que vous avez soulevées ne peut être atteinte que si l'on envisage pour la constitution géomécanique de l'Univers une représentation conforme à la théorie. J'ai tenté de le faire l'année dernière et j'en suis arrivé à une conception qui, à mon avis, est tout à fait satisfaisante ; Cependant, entrer dans ce sujet nous mènerait trop loin.
http://sciliterature.50webs.com/Dialog.htm
https://en.wikisource.org/wiki/Translat ... Relativity
Il affirme que le champ gravitationnel éprouvé par l'objet qui accélère provient de l'ensemble des masses de l'univers et n'est pas une fiction. Et il a raison. Pendant l'accélération on peut dire que l'univers est en chute libre.
Il prétend ainsi que les objets en avant de l'objet qui accélère vieillissent plus vite et ceux en arrière vieillissent moins vite.
Et c'est là que sa mécanique se grippe. Parce qu'aucun signal de vieillissement ou de rajeunissement ne parvient à l'objet qui accélère (1). En fait ce serait le cas si la vitesse aller-retour de la lumière était plus importante au loin comme dans un champ de gravitation. Il y a simplement une différence physique dans les situations, qui fait, que, même si l'accélération est due au champ gravitationnel du tout l'univers, on ne peut pas comme cela par simple analogie transposer un cas dans l'autre.
1-D'après la physique mainstream, quand un corps est un chute libre dans un champ gravitationnel, il y a deux effets Doppler, celui créé par le champ gravitationnel et celui créé par la chute, mais dans le cas de l'accélération cinématique il n'y a qu'un seul effet Doppler, celui créé par la "chute" des objets immobiles.
2- Dans les faits, quand l'univers est en chute libre l'avant de l'univers ne vieillit pas plus que l'arrière parce que les objets en chute libre comme le montre la métrique de Painlevé ne subissent pas la dilatation du temps, ce sont les objets immobiles qui la subissent.
Les deux raisonnements contredisent Einstein.
Et on voit très bien que dans le cas 1 le principe de Mach semble ne pas fonctionner car les objets de l'univers en chute libre ne sont pas comme dans un champ gravitationnel alors que dans le cas 2 ça marche. Ce qui montre que le principe de Mach est compatible seulement avec la métrique de Painlevé en tant que réalité physique.
Néanmoins le raisonnement de base d'Einstein permet en effet d'unifier la RR et la RG, la masse inertielle et la masse gravitationnelle. Il unifie la RR et la RG, la masse inertielle et la masse gravitationnelle, et démontre que le référentiel de l'éther est celui de l'univers. Einstein a vu ses intuitions sur le principe de Mach réduites à néant par son préjugé sur l'isotropie de la lumière.
Il faut reconnaître qu'Einstein avait raison de prétendre qu'il y a un champ de gravitation uniforme physique pendant une accélération. Le principe d'équivalence se comprend tout à fait ainsi par le principe de Mach.
Par contre Einstein supposait que le champ de gravitation disparaissait après l'accélération, ce qui n'est pas vrai, le potentiel est toujours là mais différent de quand l'objet était immobile et génère sa dilatation du temps.
On peut donc expliquer la RR par la RG, ce qui fait qu'il n'y a pas d'espace temps plat et tous les phénomènes de la RR sont d'origine gravitationnelle. Un objet en mouvement inertiel par rapport à l'univers est comme un objet immobile au centre d'une masse et la vitesse de la lumière est déterminée par l'ensemble des masses de l'univers qui confèrent par leur action gravitationnelle (mécanique des ondes) ses propriétés au médium. Tout cela est présent dans la théorie de Milo Wolff.
On postule le rythme de passage du temps pour un objet immobile loin de toute masse et on regarde ce qu'il se passe quand cet objet est en mouvement. On doit pouvoir montrer que le potentiel est plus élevé et donc que le dipôle gravitationnel génère une dilatation du temps
(1) La Terre ne vieillit pas pendant l'accélération du voyageur, donc on ne peut pas additionner comme le fait Einstein dans la première citation le retard qu'elle prend soi-disant durant les trajets inertiels avec son vieillissement subi (qui n'existe pas) pour retrouver les bonnes valeurs. La seule solution passe par une asymétrie physique des dilatations du temps pendant les phases inertielles.
La RG s'explique par la physique classique.
On prend une surface 2D.
On imagine une barre de longueur infinie qui génère un champ gravitationnel. La surface sera plus dense aux abords de la barre mais il n'y aura pas de courbure spatiale. Cette densification est en quelque sorte une courbure dans la dimension scalaire.
Si à la place on imagine une masse à symétrie sphérique, l'augmentation de la densité va en quelque sorte s'imprimer dans la 3e dimension spatiale et on aura une cuvette en paraboloide Flamm. La longueur propre sera conservée mais penchée dans la 3e dimension.
Une courbure intrinsèque est donc impossible dans un espace 2D.
Mais l'espace 3D est particulier. Avec deux plans orthogonaux on a déjà un espace 3D et pourtant on peut ajouter un 3e plan sans qu'il n'y ait de 4e dimension vectorielle. Un plan orthogonal à chaque vecteur.
Si on reproduit la même situation de masse à symétrie sphérique dans cet espace 3D la courbure sera intrinsèque sans besoin de dimension vectorielle supplémentaire.
Donc avec 3 dimensions vectorielles d'espace plus une dimension scalaire de densité/temps on reproduit la RG en physique classique sans le moindre nawak.
Pour bien expliquer le phénomène il faut bien entendu utiliser la mécanique des ondes dans un matériau du type de celui de l'espace-temps et considérer que la matière est un complexe d'ondes stationnaires et les particules des solitons ou singularités dans cet espace-temps.
EN RESUME
L'observateur de Schwarzschild suppose que la vitesse de la lumière est isotrope et balise l'espace-temps du champ de gravitation avec cette supposition (le cône de lumière ne bascule pas).
Cela donne une géométrie fausse bien que les résultats mathématiques soient cohérents. (Regarder un film au ralenti ou à vitesse variable ne modifie pas son contenu.)
Cette supposition implique que le chuteur de l'infini semble lui aussi subir les effets de la dilatation du temps et contraction des longueurs, ce qui est faux.
L'observateur de Painlevé/Lemaître suppose de même que la vitesse de la lumière est isotrope et balise l'espace-temps du champ de gravitation avec cette supposition.
Il a raison. Son point de vue est le bon et tient compte de ce que la lumière accélère en même temps que lui dans sa chute. De son point de vue le temps propre de l'observateur éloigné de Schwarzschild est le même que le sien.
Les coordonnées de Schwarzschild disent que la lumière est isotrope non seulement localement mais encore au loin, c'est à dire que la vitesse de la lumière n'accélère pas en tombant et n'est pas plus lente en conséquence à la remontée.
Du point de vue du chuteur de Lemaître la lumière est isotrope tout le long de sa chute donc elle accélère avec lui.
Comment la lumière peut-elle à la fois accélérer et ne pas accélérer ?
Il y a deux solutions à ce problème :
1-La lumière n'accélère pas par rapport à l'observateur immobile, auquel cas pour qu'elle paraisse isotrope au chuteur il faut qu'il change la simultanéité de ses horloges, c'est à dire qu'il doit resynchroniser ses horloges en permanence pour maintenir l'isotropie, comme dans le cas des deux horloges qui accélèrent. Pendant ce temps, son rythme biologique va ralentir au fur et à mesurer qu'il accélère sans compter qu'il était déjà ralenti (on ne sait comment) par sa présence dans le champ de gravitation.
2-La lumière accélère avec lui et le chuteur ne subit aucune dilatation du temps, auquel cas il n'a pas besoin de remettre à l'heure ses horloges durant sa chute, mais par contre, l'observateur immobile attendra la lumière du chuteur plus longtemps que prévue parce qu'elle sera moins rapide en remontant le champ gravitationnel. Par conséquent, ce que l'observateur immobile attribuera au ralentissement du temps du chuteur ne sera en fait que la plus grande lenteur de la lumière.
Le point 1 correspond aux coordonnées de Schwarzschild, le 2 aux coordonnées de Painlevé/Lemaître.
Les deux solutions cachent deux réalités différentes.
Les relativistes diront qu'il n'y a pas de point de vue plus vrai que l'autre mais nous savons qu'il existe un référentiel de repos par rapport auquel la lumière est isotrope et qu'il existe par conséquent une point de vue vrai unique.
Lequel du point 1 et du point 2 correspond à la réalité ? Pour répondre il suffit de regarder un trou noir de Kerr (la lumière est entraînée dans la rotation avec les objets matériels) . Il y a d'autres réponses plus fortes, comme l'effet doppler des ondes stationnaires de la matière (le temps des immobiles est ralenti parce qu'ils subissent un effet Doppler).
Mais il y a encore une autre réponse. La gravitation correspond à un échange d'énergie (voir épisodes suivants) et si les ondes sont à même vitesse le réseau qu'elles forment est stationnaire et l'énergie ne peut pas circuler.
https://forums.futura-sciences.com/disc ... ation.html
Précisions sur ce que voit l'observateur éloigné :
Pour le chuteur, chuteur et observateur ont le même temps propre.
L'observateur, avec sa forme de Schwarzschild considère que le chuteur subit la dilatation du temps. Au fur et à mesure que le chuteur progresse, l'observateur va réduire le temps propre du chuteur de cette progression.
C'est parce que son point de vue est statique, son r radial est horizontal et son t est vertical, ils n'épousent pas la forme réelle de l'espace-temps. Il ne tient pas compte du basculement du cône de lumière, cad qu'il considère que le chuteur est en mouvement actif alors qu'en fait c'est un mouvement passif comme l'expansion de l'univers et ne génère pas de dilatation du temps.
Les immobiles par contre ne bougent pas et leur temps propres d'après l'observateur ne sont pas réduits cinématiquement. Ils sont réduits par ce qui est appelé la dilatation du temps gravitationnelle et qui est une augmentation des graduations du temps le long de leur ligne d'univers par courbure. L'effet du penchement du cône local est de produire cette courbure spatio-temporelle par anisotropie de la vitesse de la lumière. La ligne d'univers de l'immobile devient ainsi moins dense temporellement, il y a une réduction du temps propre.
Dans la métrique de Schwarzschild minkowskienne toutes les horloges sont synchronisées Einstein-Poincaré, donc elles avancent de plus en plus quand on descend le champ gravitationnel. Cet effet artificiel donne l'impression que le temps propre des chuteurs est plus lent que celui des immobiles. Cela vient de ce que plus on s'enfonce plus les horloges des immobiles sont en avance et plus le chuteur semble perdre du temps dans sa descente par rapport à celles-ci. C'est le décalage de temps qui correspond à la hauteur du dénivelé. Cette hauteur n'est que géométrique mais l'observateur peut la prendre pour un retard temporel réel.
Donc, ce que voit l'observateur n'est qu'un biais observationnel lié au fait qu'il ne tient pas compte de ce que le cône de lumière bascule et que les horloges synchronisées marquent une fausse simultanéité. Il s'ensuit que la métrique de Schwarzschild ne mesure pas correctement le rapport entre le temps propre de l'observateur et le temps propre du chuteur. Le rapport entre le temps propre de l'observateur et le temps propre de l'objet observé ne peut être correct que dans une forme métrique dans laquelle la synchronisation Einstein-Poincaré correspond à la cinématique réelle de la lumière, c'est à dire la forme de Painlevé.
Conclusion :
L'interprétation orthodoxe de la RG courbe le temps et l'espace selon la géométrie hyperbolique afin de ne pas faire basculer le cône. Et ne pas faire basculer le cône revient à ne pas faire se courber l'espace dans le temps mais dans une dimension scalaire fantôme.
Du point de vue de la forme de Schwarzschild les axes du temps et de l'espace restent orthogonaux quelque soit r. L'axe du temps est ainsi diminué par la courbure ce qui diminue le temps propre des objets immobiles et la courbure de l'axe d'espace donne une contraction apparente des objets vu depuis l'objet éloigné.
Mais si on suppose, comme le chuteur, que le cône bascule (cad la lumière accélère), il faut supposer que les axes de temps et d'espace basculent peu à peu de 90 à 0° et 0 à -90° sur l'horizon. Or cela ferait une deuxième courbure qui s'ajoute à la première. En fait il faut comprendre que du point de vue du chuteur la première courbure n'existe pas et il n'y a que la seconde car il n'y a pas de champ gravitationnel et donc pas de changement de la métrique. D'après ce point de vue la courbure de l'espace est bien la courbure entre l'axe du temps et l'axe d'espace et il n'y a pas de dimension fantôme supplémentaire.
Ainsi, si les immobiles paraissent plus courts pour l'éloigné c'est parce que la courbure de l'espace les rétrécis, mais c'est la 2e courbure, celle qui correspond au basculement du cône qui est à l'origine de ce rétrécissement. Quant au temps propre des immobiles, il est réduit en raison de l'anisotropie de la vitesse de la lumière, la ligne d'univers des immobiles ne suit pas leur axe du temps et leur vieillissement est perturbé.
Du coup l'interprétation orthodoxe de la RG est géométriquement fausse, elle utilise une 5e dimension inutile et trompeuse pour courber l'espace et le temps quand en fait ils se courbent l'un dans l'autre.
Bilan :
L'éloigné mesure l'espace avec son axe d'espace donc il ne mesure pas les longueurs propres dans le champ de gravitation.
L'éloigné mesure le temps avec son axe du temps donc il ne mesure pas les temps propres (sa mesure du temps propre du chuteur est fausse mais pas sa mesure du temps des immobiles car ils ont le même axe du temps que lui). Son axe du temps revient à dire que la lumière n'accélère pas en tombant (pour les immobiles cela revient à dire qu'ils sont isotropes par rapport à la lumière de l'éloigné et non par rapport à leur lumière locale). Du coup il y a dissociation entre la courbure et la vitesse de la lumière. Les deux phénomènes sont en réalité physiquement liés, mais ce biais d'observation les sépare.
Les étalons de mesure de l'éloigné ne sont donc pas adaptés et ça empêche de pouvoir passer l'horizon. (A noter que le passage de l'horizon n'est pas ce que nous en dit la science académique : l'espace-temps ne se continue pas radialement mais en dessous par le goulet du pont de Rosen) . En RR, la fausseté des étalons de mesure ne peut pas être mis en évidence parce que l'espace est plat et tout est symétrique, mais ici la courbure fait que tout n'est pas symétrique.
Les deux phénomènes sont en réalité physiquement liés, mais ce biais d'observation les sépare. Nous nous retrouvons alors avec une dilatation du temps et une contraction des longueurs sans autre cause physique apparente que la gravitation, comme une propriété intrinsèque de la gravitation. En RR l'accélération donne lieu à un redshift et une dilatation du temps. C'est comme ça qu'Einstein a dérivé le redshift gravitationnel. Quand on accélère, les deux extrémités de l'objet ne vieillissent pas au même rythme seulement si on suppose que la vitesse de la lumière reste constante. Si on reconnaît que lors de l'accélération la vitesse de la lumière varie il n'y a plus de dilatation du temps gravitationnelle, il y a seulement un retard ou une avance de la lumière. Einstein remplace donc la variation de la vitesse de la lumière pendant une accélération par un phénomène de dilatation du temps, et d'après le principe d'équivalence il en déduit que cette dilatation du temps se produit aussi dans un champ gravitationnel. C'est une dilatation du temps issue de l'accélération par volonté de nier que la vitesse de la lumière varie par rapport à l'observateur, c'est donc la même chose que le point de vue de l'éloigné. Le miracle c'est que ça fonctionne, le phénomène se produit en effet dans un champ gravitationnel. Einstein a eu de la chance, car les situations sont différentes. Du point de vue d'un objet en inertie, les deux extrémités de la fusées qui accélère ont le même écoulement du temps mais pas du point de vue des occupants de la fusée. Par contre, dans le champ gravitationnel le phénomène est vrai tant pour le chuteur (équivalent de l'objet en inertie) que pour les occupants de ce qui tient lieu de fusée. Les occupants de la fusée mesurent le temps propre des objets situés à l'autre bout à l'aide de leur axe du temps qui fige la lumière de manière qu'elle leur soit isotrope : ils estiment donc mal le temps propre des objets à l'autre bout : quand la lumière arrive à leur niveau elle est plus ou moins rapide qu'au moment où elle a été émise à l'autre bout, ce qui créé un décalage temporel artificiel, c'est comme la situation entre l'éloigné et le chuteur : l'éloigné estime mal le temps propre du chuteur, mais en revanche l'éloigné estime bien le temps propre de l'immobile, ce qui montre que la correspondance que voit Einstein entre les deux situations n'est qu'une illusion d'optique : en réalité la lumière se déplace aussi vite par rapport aux deux extrémités de la fusée qui accélère mais par contre elle ne se déplace pas aussi vite par rapport à l'éloigné que par rapport à un immobile ou par rapport à deux immobiles distants. On peut le voir comme cela : entre le moment où la lumière est émise à une extrémité et le moment où elle est reçue à l'autre la fusée a changé de simultanéité, et cette différence de simultanéité est la même qu'entre deux immobiles distants. Mais dans un cas cela se produit à deux moments différents où la lumière a deux vitesses différentes par rapport à la fusée alors que dans l'autre c'est au même moment et dû à ce que la vitesse de la lumière diffère entre les deux immobiles.
Toute la théorie de la relativité consiste à supposer que l'observateur est immobile dans l'éther et la lumière isotrope par rapport à lui. C'est ça qui donne l'espace-temps de Minkowski. Mais ce n'est qu'un artifice de calcul.
Un point crucial : dans un diagramme d'espace-temps, si la lumière accélère on ne peut pas se retrouver avec le ciseau de Minkowski, il faut que les axes d'espace-temps effectuent une rotation euclidienne pour que ce soit bon, parce qu'avec le ciseau de Minkowski, la vitesse de la lumière reste constante. C'est la preuve que la métrique de Minkowski ne fonctionne pas dans un champ gravitationnel si on accélère la lumière. C'est normal parce que cette métrique est basée sur la constance de la vitesse de la lumière. Donc cette métrique est incompatible avec une représentation réelle de l'espace-temps.
La vraie représentation de la RR c'est avec un espace-temps euclidien. Un objet en mouvement modifie localement la densité de l'éther du fait de sa vitesse et change donc la simultanéité locale de l'espace-temps comme un champ de gravitation. Cela produit un changement de densité circonscrit à la perturbation ondulatoire représentant l'objet, modélisable par une rotation euclidienne dans le temps scalaire. Mais en raison du mouvement de l'objet par rapport à l'éther la rotation ainsi produite est mouvante. On peut parler de pente mouvante dans l'espace.
ANNEXES
B. Chaverondier a émis l'hypothèse de l'éther en chute libre (hypothèse rejetée ici après avoir été envisagée un moment) et de l'anisotropie de la vitesse de la lumière dans un champ de gravitation en 2004 :
https://groups.google.com/g/fr.sci.phys ... 8C8J?hl=fr
"Il faut à mon avis aller encore plus loin et enlever à l'espace-temps toutes ses propriétés géométriques (même l'invariance par translation spatio-temporelle) pour les rendre à ses vrais propriétaires les phénomènes physiques qui respectent ces invariances."
"L'éther est en chute libre par rapport aux observateurs situés à un rayon constant dans la métrique de Schwarzschild. Physiquement, ces rayons correspondent aux rayons de structures matérielles stables entourant la masse en question. La contraction radiale de Lorentz du mètre des observateurs immobiles et la dilatation temporelle du temps des observateurs immobiles ayant cours dans la métrique de Schwarzschild s'interprète alors comme une conséquence du mouvement centrifuge de l'observateur immobile par rapport à cette éther en chute libre à la vitesse v=(2GM/r)^(1/2). Selon ce point de vue le photon tombe à la vitesse c+v et remonte à la vitesse c-v ce qui se voit très bien dans la métrique de Painlevé (c'est comme ça que je suis tombé sur cet métrique d'ailleurs sans savoir qu'elle était déjà connue. C'est Maltek qui me l'a appris). En outre, le fait que la masse grave soit égale à la masse inertielle s'interprète alors très simplement. En effet, l'observateur immobile subit en fait une accélération centrifuge gamma = GM/r^2 par rapport à l'éther en chute libre. Pas étonnant qu'il faille le pousser avec un effort P = m gamma pour le maintenir immobile dans ce flux d'éther en chute libre."
"On sait traiter aujourd'hui la MQ relativiste en présence d'une courbure fixe dans l'espace, mais j'évoquais aussi (dans la partie non présente de mon post) la courbure au sens de la RG qui serait induite par la prise en compte de la densité d'énergie du vide.
On pourrait prendre cette énergie en compte sans que ce soit un problème en considérant que ce qui courbe l'espace, ce n'est pas la densité moyenne d'énergie, mais au contraire l'écart entre la densité locale et la densité moyenne d'énergie dans l'univers."
Fil Futura avec intervention de B. Chaverondier sur le même sujet où il est question de la théorie de Winterberg.
https://forums.futura-sciences.com/phys ... ienne.html
Article : https://arxiv.org/pdf/0805.2417.pdf
La théorie de Winterberg :
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0401021.pdf (page 9 et suivantes)
Cette théorie prévoit l'entraînement de l'éther et explique la contraction et dilatation de la matière dans un champ gravitationnel par son mouvement par rapport au substrat (éther).
"This assumption leads him to state that “the effect of the substratum motion on rods and clocks in an accelerated frame of reference, as in the ether interpretation of special relativity, is uniquely determined by the motion of the substratum. The substratum velocity in the accelerated frame of reference here too causes the rod contraction and
time dilation effects.”
NOTE : ce n'est plus ce qui est supposé ici. L'éther ne se déplace pas, il est comme l'eau dans la mer sur le passage d'une vague. Ce sont les vagues d'éther qui se déplacent dans un champ de gravitation.
Discussion longue et antagonique avec B. Chaverondier : https://forum-sceptique.com/viewtopic.php?t=16976