Le Paradoxe des Jumeaux expliqué en vidéo

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Le paradoxe des jumeaux d’Einstein est un véritable casse-tête qui soulève souvent bien plus de questions après l’avoir intégré qu’il ne donne de réponses.

Ce paradoxe qui met en avant que la relativité restreinte est contradictoire a été imagé par le scientifique à l’aide de 2 frères jumeaux dont l’un décide un jour de partir dans l’espace, pour revenir sur terre plusieurs années plus tard , ce après quoi il se rend compte que son frère resté sur place à vieilli plus rapidement que lui.L’une des meilleures explications du paradoxe des jumeaux se trouve sur Wikipédia :

Le paradoxe

Des frères jumeaux sont nés sur Terre. L’un fait un voyage dans l’espace en fusée à une vitesse proche de celle de la lumière. D’après le phénomène de ralentissement des horloges en mouvement de la relativité restreinte, celui qui est resté sur terre voit que celui qui voyage vieillit moins vite que lui. Mais celui qui voyage voit son frère s’éloigner à grande vitesse de lui et, d’après le même phénomène, voit le frère resté sur Terre vieillir moins vite que lui. Ainsi d’après ce raisonnement utilisant la relativité restreinte, chacun voit l’autre vieillir moins vite alors qu’en réalité, au retour du voyageur, ils ne peuvent être tous les deux plus vieux que l’autre.

Sa résolution

En réalité, les situations des jumeaux ne sont pas symétriques : le sédentaire coïncide avec un seul repère galiléen (en général celui de la Terre, idéalisé comme inertiel, pour l’occasion) pendant toute la durée du voyage, tandis que le voyageur effectue un demi-tour et coïncide ainsi avec au moins deux repères galiléens successifs. Cette différence fait que la relativité restreinte s’applique différemment à l’un et à l’autre, notamment le « ralentissement des horloges en mouvement » n’est vrai sur l’ensemble du voyage qu’aux yeux du frère restant dans un seul référentiel inertiel. Au final, c’est celui qui a fait l’aller-retour dans la fusée qui a vieilli moins vite que celui qui est resté sur Terre.

Pas sur que la vidéo rende les choses plus faciles à comprendre, d’autant qu’il faudra maitriser un minimum l’Anglais, ceci étant, avec un peu de bonne volonté et quelques notions de base, l’ensemble devient un peu plus clair … Non ? [Kuriositas via Neatorama][Wikipédia]

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Dernières Questions sur UberGizmo Help
  1. La résolution de ce problème en utilisant les outils de la rélativité restreinte est toujours fausse car le relativité restreinte parle de référentiels inertiels, c’est à dire, sans accélérations. Or, le fait de faire un retour sur le chemin, provoque une accélération même si le module de la vitesse est constant car sa direction a changé. Donc, la question est plutôt si ce changement de direction ne provoque pas un rattrapage du temps 😉

  2. Cela dit les horloges ultra précises de satellite GPS intègrent un dispositif de correction pour compenser le décalage temporel infime (qlq centièmes de secondes), qui se manifeste à cause de leurs vitesse, par rapport aux horloges restées sur terre.

  3. Pour prouver d’une manière plus empirique, des scientifiques ont fait l’expérience avec une horloge atomique, une qui reste au sol, et l’autre sur un avion qui fonce en ligne droite.
    Ils se sont rendus compte que les 2 horloges atomiques n’était plus en phase (de l’ordre des millièmes de secondes).

    Wikipédia nous dit en plus :

    Un autre cas observé de dilatation temporelle est le décalage entre horloges atomiques au sol et en vol ; mais il se complique dans ce dernier cas de considérations gravitationnelles de sorte que le cadre de la relativité restreinte est insuffisant et qu’on doit considérer les effets de Relativité générale. Incidemment l’expérience réelle d’horloges atomiques embarquées en avion est une version réalisable, et souvent réalisée, de l’expérience des jumeaux, laquelle exploite l’effet de ralentissement des horloges en mouvement.

  4. C’est bien gentil wikipedia, mais faut apprendre à lire jusqu’au bout Chixculub :

    « En physique, le paradoxe des jumeaux (parfois appelé paradoxe de Langevin) […] En fait, le paradoxe n’a jamais été véritablement considéré comme une difficulté par la plupart des physiciens, Albert Einstein en ayant donné une résolution en même temps qu’il le présentait en 1911. »

    1. si tu parles de la date qui à tes yeux est mauvaise (une des deux), la vidéo est bonne, le mec en rocket part en 1980.

      si c’est autre chose, pas vu…

  5. En fait ce paradoxe est simple si on considère que nous transportons chacun notre propre unité temporel, a l’echelle de la terre ça ne se sent pas, mais a l’echelle de l’univers c’est très important. ça a été démontré avec un avion transportant une horloge atomique et une autre horloge a terre.

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