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  • Marcher rallonge la durée de la vie ?

  • La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Elle décrit l'influence sur le mouvement des astres de la présence de matière et, plus généralement d'énergie, en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton.
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La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Elle décrit l'influence sur le mouvement des astres de la présence de matière et, plus généralement d'énergie, en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton.
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 #46482    par lodeli
 mercredi 9 janvier 2019 à 18:57
Une nouvelle petite histoire de la relativité

D'après un grand nombre de spécialistes un voyageur qui tourne autour de la terre vieillit moins vite que ces semblables. Une telle affirmation n'est pas acceptable, car les problèmes liés à la relativité se traitent dans un système spatio temporel et on ne peut pas tirer une conclusion qui ne concerne qu'un seul axe. Admettons cependant que cela soit possible. Appliquons aux dimensions spatiales le même processus qu'à la dimension temporelle. Cela paraît raisonnable, puisque l'on sait qu'au phénomène de dilatation temporelle il faut associer un phénomène de contraction spatiale. Mais, il faut rester cohérent : si on considère que la dilatation temporelle conserve son effet lorsque le voyageur est revenu sur terre il faut également considérer que le phénomène de contraction spatiale va aussi conserver son effet. Un vaisseau spatial qui aura voyagé autour de la terre sera donc petit à son arrivée qu'à son départ.

Par exemple un vaisseau de 30 m tourne autour de la terre à une vitesse de 36 000 km/h. Il fait le tour de la terre en une heure. Son coefficient relativiste est de 1/100 000. À chaque tour, il rétrécit de 0.3 mm. Au bout d'un an, il a perdu 88 cm. S'il revient sur terre au bout de 34 ans, il aura été tellement compressé qu'il aura quasiment disparu.
 #46483    par Edji
 mercredi 9 janvier 2019 à 19:10
lodeli a écrit : un voyageur qui tourne autour de la terre vieillit moins vite que ces semblables. Une telle affirmation n'est pas acceptable
Mais alors, pourquoi les satellites de géolocalisation (GPS, Galileo) sont-ils équipés d'horloges atomiques pour compenser l'effet relativiste ? Et donc, pourquoi cela fonctionne-t-il parfaitement ? Si ce que tu avances est juste, ça ne devrait pas être utile et/ou ne pas fonctionner. Non ?
 #46484    par Jijijojo
 mercredi 9 janvier 2019 à 20:36
C'est triste, Bongo lui a montré où il se trompait, lui a proposé une correction, et lodeli revient avec exactement les mêmes erreurs... Je crois qu'on ne peut plus rien faire :disappointed:
 #46486    par lodeli
 jeudi 10 janvier 2019 à 11:38
je ne connais rien aux satellites. Mais voici ce que je peux répondre à la question :
je suppose que le problème posé par un satellite géostationnaire est de le maintenir en synchronisation parfaite avec le mouvement de la terre.
Or la, je connais plutôt bien le problème des asservissements (j'ai passé à peu près la moitié de ma vie à travailler sur le sujet)

Pour maintenir cet équilibre, il est nécessaire d'utiliser des systèmes de mesure d'une très grande précision. D'où le recours aux horloges atomiques. Maintenant la gestion des processus liés aux phénomènes physiques qui vont intervenir dans la chaîne (propagation de la lumière, effet relativiste, etc...) sont connus sous leur aspect mathématique et traités par ordinateur. Le fait qu'il y ait ou qu'il n'y ait pas de phénomènes relativistes à prendre en compte est totalement indépendant des horloges utilisées.

Si tu as du temps à perdre, tu peux jeter un coup d'œil sur cet article
http://moissondeselus.org/science-divin ... e-pas-5-4/
 #46487    par bongo
 jeudi 10 janvier 2019 à 16:36
lodeli a écrit :Pour maintenir cet équilibre, il est nécessaire d'utiliser des systèmes de mesure d'une très grande précision. D'où le recours aux horloges atomiques.
En fait… ce n’est pas tout à fait cela… Pour maintenir un satellite géostationnaire au-dessus de nous, il n’y a pas besoin de très grande précision, il suffit de regarder vers le sud, et voir si le satellite y est (pas à l’œil nu, mais disons que l’on capte son signal, et si son maximum ne correspond pas au sud, cela veut dire que le satellite a dérivé). Si le satellite a un peu dérivé, ce n’est pas grave, tant que le signal reçu est bien supérieur au bruit, on sait exploiter le signal, et il n’y a rien à faire. Dès que le satellite dérive trop, il faut faire quelque chose… et en général les satellites géosynchrones embarques une petite réserve d’hydrazine qui permet de les repositionner (j’expliquerai cela après), ou depuis quelques temps, un réacteur ionique (ou plasmique) qui permet d’embarquer moins de carburant, et de prolonger la durée de vie du satellite par rapport à de l’hydrazine par exemple.

Donc comment ça marche ? pour orbiter un objet ? On connaît tous l’histoire, il faut que la force centrifuge compense la force gravitationnelle et c’est bon.
L’accélération centrifuge est donnée par : a = v²/R
L’accélération à une orbite donnée a = GM/R²
Il suffit que les deux soient identiques et c’est bon. Comme la force de gravitation diminue plus vite avec l’altitude que le force centrifuge, on sent bien que cette vitesse diminue avec l’altitude. En manipulant les équations on voit que pour chaque altitude, il y a exactement une seule vitesse qui marche :
V = racine (GM/R)
Et que ça diminue bien avec l’altitude.

Ceci étant dit… pour une altitude donnée il faut parcourir la circonférence pour faire un tour : 2pi R (si mes souvenirs d’école primaire sont encore bons).
Il faut une certaine durée pour faire le tour à la vitesse v : T = 2pi R / v (encore une fois si mes souvenirs d’école primaire sont bons).
Donc on a bien pour chaque orbite la durée : T = 2 pi racine( R^3/GM)

Donc si tu cherches l’altitude pour la période que tu veux après quelques manip :
R = racine cubique(T² GM / 4 pi²)

Il est important de prendre 23h56min et 4 secondes pour la période (sidérale) et non la période synodique de 24h. Sinon ça dérive de 4 minutes par jour.
Par contre on ne sait pas placer le satellite exactement à la bonne altitude et à la bonne vitesse, donc il est important d’embarquer du carburant pour corriger l’orbite.

Donc si on est un peu trop haut, la période devient trop grande, le satellite va prendre du retard sur la terre, et dériver vers l’ouest. Dans ce cas, on demande au satellite de freiner, dans ce cas, son altitude va diminuer, et du coup sa période orbitale va diminuer, en dessous de l’altitude géosynchrone, le satellite va se remettre à être plus rapide que la terre (en vitesse angulaire), et il va dériver vers l’est pour nous rattraper. Une fois qu’il nous a rattrapé, il nous dépasse, et il est trop rapide… dans ce cas, il faut l’accélérer encore, le satellite va monter en altitude et ralentir et donc redériver vers l’ouest.
lodeli a écrit :Maintenant la gestion des processus liés aux phénomènes physiques qui vont intervenir dans la chaîne (propagation de la lumière, effet relativiste, etc...) sont connus sous leur aspect mathématique et traités par ordinateur. Le fait qu'il y ait ou qu'il n'y ait pas de phénomènes relativistes à prendre en compte est totalement indépendant des horloges utilisées.
Et bien… dans les applications courantes (télécommunication), il n’y a pas de problème.
Cependant, depuis quelques temps on a des satellites GPS (qui ne sont pas du tout à cette altitude, mais plutôt à 22 000 km).

Le truc est que… c’était une application proposée aux militaires, en ayant 4 satellites on sait se situer sur n’importe quel point sur terre (ce qui peut être utile quand on fait du camping dans des endroits où il n’y a ni route, etc… ou bien si on envoie des projectiles avec ce que l’on appelle une charge militaire sur des cibles qui ne bougent pas, en général les bâtiments, ponts etc… se prêtent bien à l’exercice).

Les physiciens ont expliqué que… le temps ne s’écoulait pas de la même façon sur terre qu’à 22 000 km d’altitude. En fait le principe est que l’on reçoit un signal avec un temps de retard (par exemple le satellite 1 envoie sa position et l’heure à laquelle il envoie sa position). Par exemple orbite machin, 22h00.0000
Nous on regarde l’heure 22h00.001 on voit que le signal a mis 1 ms à arriver, ça veut dire que le satellite est à 200 km de nous, ou dit autrement, on est sur un cercle de 200 km centré sur le satellite.
Idéalement, si on reçoit le signal d’un deuxième satellite, on sait qu’on est sur l’intersection, mais on ne sait toujours pas où on est.
Avec un 3 ème satellite, normalement 3 sphères se coupent en 1 point donc on sait où on est.

Sauf qu’en pratique, on ne connaît jamais l’heure aussi précisément, à part si on se balade en permanence avec une horloge atomique (et pour le moment ils ont plutôt très gros et pas transportables).
Donc… en prenant un 4ème satellite, on peut se passer de l’horloge atomique et on peut en déduire l’heure précise.

Sauf que… si le temps dérive… et bien… on se trompe sur la distance aux satellites. La relativité dit que l’on dérive de :
Racine ( 1 + 2 GM/rc²) ~= 1+GM/rc²
Entre l’altitude à 22 000 km et 0 on a un décalage de :
Dérive de une partie pour 70 milliards (entre une horloge à l’infini et une horloge à la surface de la terre)
Dérive de une partie pour 15 milliards (entre une horloge à l’infini et à 22 000 km d’altitude)

Donc une partie pour 55 milliards entre 22 000 km et la surface de la terre.
Ceci veut dire que chaque seconde qui passe, les horloges se désynchronisent de 0.55 nanosecondes (c’est rien).
Sauf que… 0.55 ns à la vitesse de la lumière c’est 17 cm/s (de dérive, je ne parle pas de la vitesse de lumière hein).
600 m / h.
14 km par jour

Fâcheux, si on veut frapper la tour Eiffel, si on décide l’opération le jour d’après… on touche Versailles… ça fait pas très précis quand même.
Quand les physiciens ont parlé de ça aux militaires américains, ils se sont dits n’importe quoi, le temps c’est le temps, comment il peut s’écouler différemment sur terre et en orbite.

Ils ont alors développer 2 SW un qui prend en compte la RG, et l’autre où le temps était pareil partout… on a vu que la dérive était ce qu’avait dit les physiciens. Heureusement ils avaient prédisposé une bascule calibrable pour prendre en compte la RG. En changement cette bascule, on prend en compte les effets du temps et les horloges ont arrêté de dériver.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Global_Po ... ivit%C3%A9
 #46502    par lodeli
 samedi 12 janvier 2019 à 12:25
voici une question totalement basique.

- Pas de réflexion compliquée
- pas de calculs complexes
- rien que du bon sens (j'aurais du commencé par la)

Revenons à notre voyageur qui rajeunit : la relativité a un effet de dilatation du temps qui fait que le voyageur vieillit moins vite que les gens restés sur terre. Le point extra ordinaire serait que ce rajeunissement persiste lorsque le voyageur revient à son point de départ.

La relativité a d'autres effets comparables à celui qu'elle a sur le temps.
- Contraction de l'espace
- augmentation de la masse
Il est donc tout à fait logique de penser que la relativite va réagir d'une manière identique sur ces autres éléments.

C'est-à-dire que le vaisseau qui a terminé son voyage et qui revient à son point de départ doit avoir rétréci et peser plus lourd et ceci d'une manière définitive.

Or il ne semble pas que ce soit le cas. Qui pourra m'apporter une explication ?
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