Les paradoxes de la physique

[Mâle Alpha]

Le paradoxe des jumeaux

La théorie de la relativité suppose que plus on voyage vite, plus le temps ralentit.

Supposons deux jumeaux: un reste sur le Terre et l'autre fait un voyage dans l'espace à très grande vitesse et revient sur Terre après quelques années terrestres. Ce deuxième jumeau devrait donc être plus jeune que son frère à son retour.

Or, dans l'espace, le mouvement est un concept relatif, c'est-à-dire que la vitesse se mesure en fonction de la distance d'éloignement entre deux objets. Du point de vue du jumeau qui voyage dans l'espace, il pourrait être juste de dire que c'est la Terre qui voyage à grande vitesse, alors que lui reste sur place. Selon cette perspective, il pourrait donc s'attendre à ce que son frère resté sur Terre soit le plus jeune lorsqu'ils se retrouvent.

[HSW]

Le paradoxe des jumeaux

La théorie de la relativité suppose que plus on voyage vite, moins le temps se déroule vite.

Supposons deux jumeaux: un reste sur le Terre et l'autre fait un voyage dans l'espace à très grande vitesse et revient sur Terre après quelques années terrestres. Ce deuxième jumeau devrait donc être plus jeune que son frère à son retour.

Or, dans l'espace, le mouvement est un concept relatif, c'est-à-dire que la vitesse se mesure entre deux objets. Du point de vue du jumeau qui voyage dans l'espace, il pourrait être juste de dire que c'est la Terre qui voyage à grande vitesse, alors que lui reste sur place. Selon cette perspective, il pourrait donc s'attendre à ce que son frère resté sur Terre soit le plus jeune lorsqu'ils se retrouvent.

c plus si les deux ont une connexion psychique qui est intéressant a se poser...

[el_picador]

Qui pourrais m'expliquer pourquoi la mouche qui est dans ma voiture lorsque je roule ne s’écrase pas contre la vitre arrière ?

[Demarkco Fleming]

L’effet “Noix du Brésil”

Dans un fluide normal, le fait de secouer provoque un mélange et une homogénéisation, donc une augmentation de l’entropie. Dans les milieux granulaires, c’est l’inverse. Puisqu’en secouant on sépare les grains par taille, on fait diminuer l’entropie !

Explication:

http://sciencetonnante.wordpress.com/2011/12/19/leffet-noix-du-bresil/

Qui pourrais m'expliquer pourquoi la mouche qui est dans ma voiture lorsque je roule ne s’écrase pas contre la vitre arrière ?

Parce que tu roules à vitesse constante (sans accélération radicale) ?

Mouvement de translation rectiligne uniforme ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27inertie

http://zonalandeducation.com/mstm/physics/mechanics/forces/newton/newtonLaw1.html

[Moskva]

En première approximation, je dirais que c'est parce que ta voiture déplace une masse d'air en même temps que des solides. Ouvre ta fenêtre, et sonde avec ta main au dehors l'air qui te frôle en sens contraire de ta voiture. Je pense que si ta voiture ne déplaçait pas une masse d'air, c'est ce que tu ressentirais a l'intérieur aussi(la vitesse de l'air (au dehors) est nulle tandis que ta voiture est en mouvement, donc tu ressens une vitesse de l'air parallèle et en sens contraire du mouvement de la voiture). C'est un peu comme si tu déplaçais un aquarium dans ta voiture: le liquide se déplace en même temps que l'aquarium et un poisson peut éventuellement continuer a nager a loisir sans s'écraser contre son bocal(aux accélérations de la voiture près). L'air c'est un peu comme un fluide, et la mouche c'est un peu comme un poisson, elle se sert de l'air pour ''nager'' dans l'air: pour voler. Quand ta mouche s'engouffre dans la voiture(disons qu'elle est a vitesse constante), elle va ''planer'' sur de l'air qui se déplace a la vitesse de la voiture comme si elle était a l'extérieur(encore une fois aux accélérations de la voiture près). L'automobile devient le référentiel a partir duquel on peut calculer la vitesse de vol de la mouche(qui est bien évidemment inférieure a celle de la voiture). Le point de référence n'est plus l'extérieur ''au repos''. Je pense que c'est ce qui t'induisait en erreur: tu prenais l'extérieur comme référence et tu en concluais du fait que la vitesse de la mouche était moins rapide que celle de la voiture qu'elle allait logiquement s'écraser sur la vitre arrière. Mais si j'observe la mouche de l'extérieur au repos, je vais avoir(toujours en première approximation): vitesse de la mouche pour moi= vitesse de la voiture+ vitesse de vol de la mouche pour une personne dans l'auto. Ce qui résout la ''contradiction'' apparente.

(j'suis pas sûr mais en tout cas ça me semble o.k.)

(et ce n'est pas un ''paradoxe'' =P)

Exception: si la mouche arrive par la fenêtre dans une droite relativement oblique par rapport a la direction de la voiture(une droite faisant un angle assez aigu par rapport a cette direction), elle n'a pas le temps de prendre la vitesse de l'air dans la voiture, elle est projetée par l'air qui s'engouffre par la fenêtre vers l'arrière, ou dans ton oeil si t'es proche de la fenêtre(ou dans ta bouche si t'as souvent la bouche ouverte souvent comme moi).

[Cheval]

T'as répondu pour de vrai?

[el_picador]

il a répondu avec brio, c'est très clair.

j'me doutais un peu de la réponse mais ya que moskva qu'a eu les couilles de le faire

[Cheval]

J'ai compris ta question comme un sarcasme.

Ce qui fait que la réponse ....

[Moskva]

question sérieuse ou pas, j'ai trouvé amusant de prendre quelques min pour y réfléchir et faire une réponse assez satisfaisante(même si elle est plutôt évidente, quoique pas tant que ça si on se fie a la réponse de charity plus haut, qui n'explique absolument rien).

[Zealot]

Je me sentais trop idiot de demander pourquoi la mouche ne s'écrasait pas sur la vitre arrière quand on roulait, merci.

[Sim4444]

Le paradoxe des jumeaux

La théorie de la relativité suppose que plus on voyage vite, plus le temps ralentit.

Supposons deux jumeaux: un reste sur le Terre et l'autre fait un voyage dans l'espace à très grande vitesse et revient sur Terre après quelques années terrestres. Ce deuxième jumeau devrait donc être plus jeune que son frère à son retour.

Or, dans l'espace, le mouvement est un concept relatif, c'est-à-dire que la vitesse se mesure en fonction de la distance d'éloignement entre deux objets. Du point de vue du jumeau qui voyage dans l'espace, il pourrait être juste de dire que c'est la Terre qui voyage à grande vitesse, alors que lui reste sur place. Selon cette perspective, il pourrait donc s'attendre à ce que son frère resté sur Terre soit le plus jeune lorsqu'ils se retrouvent.

Ce qui nous amène à un autre concept intéressant. Étant donné qu'en se rapprochant de la vitesse de la lumière le temps ralentit, un explorateur de l'espace pourrait parcourir des distances gigantesques (plusieurs années lumières) en très peu de temps selon sa perspective.

Bref, quand on dit que l'étoile la plus proche, Alpha Centauri, est à 4.3 années-lumière, c'est par rapport à notre perspective du temps. Un astronaute voyageant près de la vitesse de la lumière ne verrait passer qu'un laps de temps très court entre la terre et cette étoile.

[Vacpower™]

En première approximation, je dirais que c'est parce que ta voiture déplace une masse d'air en même temps que des solides. Ouvre ta fenêtre, et sonde avec ta main au dehors l'air qui te frôle en sens contraire de ta voiture. Je pense que si ta voiture ne déplaçait pas une masse d'air, c'est ce que tu ressentirais a l'intérieur aussi(la vitesse de l'air (au dehors) est nulle tandis que ta voiture est en mouvement, donc tu ressens une vitesse de l'air parallèle et en sens contraire du mouvement de la voiture). C'est un peu comme si tu déplaçais un aquarium dans ta voiture: le liquide se déplace en même temps que l'aquarium et un poisson peut éventuellement continuer a nager a loisir sans s'écraser contre son bocal(aux accélérations de la voiture près). L'air c'est un peu comme un fluide, et la mouche c'est un peu comme un poisson, elle se sert de l'air pour ''nager'' dans l'air: pour voler. Quand ta mouche s'engouffre dans la voiture(disons qu'elle est a vitesse constante), elle va ''planer'' sur de l'air qui se déplace a la vitesse de la voiture comme si elle était a l'extérieur(encore une fois aux accélérations de la voiture près). L'automobile devient le référentiel a partir duquel on peut calculer la vitesse de vol de la mouche(qui est bien évidemment inférieure a celle de la voiture). Le point de référence n'est plus l'extérieur ''au repos''. Je pense que c'est ce qui t'induisait en erreur: tu prenais l'extérieur comme référence et tu en concluais du fait que la vitesse de la mouche était moins rapide que celle de la voiture qu'elle allait logiquement s'écraser sur la vitre arrière. Mais si j'observe la mouche de l'extérieur au repos, je vais avoir(toujours en première approximation): vitesse de la mouche pour moi= vitesse de la voiture+ vitesse de vol de la mouche pour une personne dans l'auto. Ce qui résout la ''contradiction'' apparente.

(j'suis pas sûr mais en tout cas ça me semble o.k.)

(et ce n'est pas un ''paradoxe'' =P)

Exception: si la mouche arrive par la fenêtre dans une droite relativement oblique par rapport a la direction de la voiture(une droite faisant un angle assez aigu par rapport a cette direction), elle n'a pas le temps de prendre la vitesse de l'air dans la voiture, elle est projetée par l'air qui s'engouffre par la fenêtre vers l'arrière, ou dans ton oeil si t'es proche de la fenêtre(ou dans ta bouche si t'as souvent la bouche ouverte souvent comme moi).

C'est pas tout à fait vrai.

Si la voiture se met à accélérer plus vite que ce que la mouche peut fournir comme accélération dans l'air elle va s'écraser dans la fenêtre. Mais à vitesse constante c'est surtout le fait que toute la matière, la mouche ainsi que l'air évidemment est à la même vitesse contante. Comme quand tu lance une balle dans les airs dans une voiture à vitesse constante. Elle va te retomber dans les mains. Mais si la voiture change de vitesse pendant que la balle est dans les air elle va se déplacer.

L'air est pas assez dense pour "compenser" l'effet de l'accélération. Quand la balle va frapper la vitre, cette dernière va transmettre l'accélération à la balle.

Avec de l'eau on a probablement un effet plus important parce que l'eau étant pas mal plus dense que l'air, la balle "dans l'eau" va changer de position lors de l'accélération mais pas mal moins qu'avec de l'air parce que l'eau est pas mal plus dense donc elle pousse plus la balle.

[Commissaire Laviolette]

[Mâle Alpha]

1. On dit que rien ne peut aller plus vite que la lumière.

2. Si on tourne sur place avec un bras horizontal, l’extrémité de nos doigts tourne plus vite que le biceps, car elle fait une plus grande distance en autant de temps.

À partir de ces constats, je me suis toujours demandé ce qu'il arriverait si en faisant cette rotation, on tenait un tige dans sa main suffisamment longue pour que l’extrémité de celle-ci tourne plus vite que la vitesse de la lumière.

Si on fait un petit calcul, sachant que la vitesse de la lumière est de 300 millions km/s et supposant qu'on fait une rotation sur soi en une seconde:

Circonférence = Pie*D

300M Km = 3,1416*D

D = 95,5 M Km. Bref, la tige devrait mesurer 95 millions de KM.

[Moskva]

Où est le paradoxe? Tu pourrais tout simplement pas accélérer ton mouvement de rotation au point de faire un tour par seconde si tu tenais une tige de cette longueur(on suppose qu'on puisse tenir cette tige et qu'elle soit suffisament rigide). Ce qui se passe c'est que l'inertie du bout de la tige(et de chaque point de la tige) augmente avec ta vitesse de rotation, et ça rend ton accélération de plus en plus difficile, jusqu'à ce qu'une énergie très très grande ne puisse accélérer ton mouvement que de quelques millionièmes de mettres par sec. De sorte qu'on ne peut pas parvenir à 1 tour/sec.

[Echelon]

Et c'est en sciences sociales qu'on pelte des nuages!? Tabarnak...

[Gamin]

Même chose avec une série d'engrenage, d'ailleurs. (Qu'est-ce qui arrive si on met bout à bout des engrenages de plus en plus petit et qu'on s'arrangeais pour que celui au centre tourne à la vitesse de la lumière? Est-ce le plus petit au bout dépasserais la vitesse de la lumière?)

[Mâle Alpha]

jusqu'à ce qu'une énergie très très grande ne puisse accélérer ton mouvement que de quelques millionièmes de mettres par sec. De sorte qu'on ne peut pas parvenir à 1 tour/sec.

Mais même si l'accélération n'est que de quelques millionièmes de mètres par seconde, au bout de quelques temps (sans très longtemps), on atteindra la vitesse d'un mètre par seconde, non?

[Sim4444]

Mais même si l'accélération n'est que de quelques millionièmes de mètres par seconde, au bout de quelques temps (sans très longtemps), on atteindra la vitesse d'un mètre par seconde, non?

Le problème principal avec ton problème sur la rotation d'une barre, c'est qu'à mesure que l'extrémité de celle-ci va accélérer, plus sa masse augmentera. En approchant de la vitesse de la lumière, cette masse tendra vers l'infini. Il faudra donc déployer une énergie infinie pour accélérer une masse, aussi petite soit-elle, à la vitesse de la lumière.

En fait, il n'y a pas assez d'énergie dans tout l'univers pour accélérer un grain de sable jusqu'à la vitesse de la lumière.

C'est pourquoi ce sont seulement des particules sans masse, comme les photons, qui peuvent voyager à cette vitesse.

[Moskva]

Mais même si l'accélération n'est que de quelques millionièmes de mètres par seconde, au bout de quelques temps (sans très longtemps), on atteindra la vitesse d'un mètre par seconde, non?

Non. Tu comprends surement le concept de limite, non? Plus la vitesse augmente, plus l'inertie augmente(c'est ''comme si'' la masse augmentait), donc plus il faut d'énergie pour accélérer ton mouvement. Soit E l'énergie nécessaire pour accélérer ton mouvement de rotation d'une quantité fixe de tour/s. E dépend de v, de sorte que:

lim E(v) = infini

v->c

Pour accélérer d'un millionième à vitesse proche de c, il faut une quantité immense d'énergie(donc de travail), et si on augmente d'un millionième, il faudra une énergie encore plus grande pour accélérer d'un milliardième, etc.