J'avais signalé à l'auteur du site Scio (e-scio.net),
nommé Antoine Moreau pour ceux qui veulent le savoir (il a effacé
son nom de son site mais ça n'est pas secret) vers janvier 2002 qu'il
comportait un certain nombre d'incorrections.
Il a répondu qu'il n'était pas sûr de lui, mais
qu'étant normalien et étant relu par d'autres normaliens,
il estimait être assez dans le bon de toute manière.
Peut-être la formulation de certaines de mes critiques fut-elle
un peu déplacée et j'en suis désolé.
Une autre de ses excuses était les messages de sympathie qu'il
recevait de ceux qui désespéraient de comprendre la physique
et qui s'y sont réconciliés par ce site, ce qui le confortait
dans sa démarche. Il est vrai qu'il a le mérite de rester
dans le simple, ce qui plaît à certains lecteurs.
Mais j'en suis désolé, une erreur est une erreur (ou une
incorrection de même) quelles que soient le niveau d'études
et la bonne volonté de ceux qui la commettent. Il ne s'agit pas
de le lui reprocher, peut-être simplement n'a-t-il pas le temps ou
les idées assez claires pour effectuer les corrections, mais comme
je vois qu'après huit mois pour souffler il maintient tous ses textes
en l'état, je me permets enfin de publier des corrections, à
l'intention de ceux de ses lecteurs qui ne souhaitent pas se reposer sur
des idées incorrectes aussi rassurantes soient-elles, et qui oseront
affronter la vérité dans son étrangeté.
(D'ailleurs, si sur certains points la vérité est plus
difficile, ce n'est pas toujours le cas et il devrait être possible
d'être parfois plus correct sans compliquer sensiblement les choses).
Cet effet Doppler ralentit dans l'éloignement mais accélère dans le rapprochement.
(Précisément, voici pourquoi c'est différent.
Il définit l'intervalle de temps en comparant la date d'émission
du laser et la date de réception. Mais l'émission et la réception
sont en des lieux différents, et par la relativité de la
simultanéité on ne peut peut pas comparer en soi les dates
d'émission et de réception: il faut se mettre d'accord sur
la synchronisation préalable des horloges entre ces différents
lieux.)
Je passe sur la visibilité de la contraction des longueurs dont on sait qu'elle est théorique (mais créant réellement des tensions dans une roue qui tourne) et non visible (on voit en fait l'objet tourné).
Ensuite, on passe au paradoxe des jumeaux.
Il continue allègrement sur le thème de "on voit ceci
et cela", sans préciser de quoi il parle: quand je lui ai signalé
son ambiguïté il m'a répondu que oui bien sûr
évidemment
il ne voulait pas parler de ce qu'on "voit" réellement par les yeux
qui reçoivent de la lumière qui va à la vitesse de
la lumière (ce qui n'aurait que trop peu de rapport avec la réalité
physique peut-être ?), mais de ce qu'on reconstitue par l'imagination
dans les référentiels galiléens respectifs, en termes
des concepts de simultanéité qui leur sont attachés:
de cette manière, chacun "voit" en chaque instant tout ce qui
lui est simultané du point de vue du référentiel galiléen
correspondant à sa vitesse en cet instant.
C'était si évident et naturel pour lui, on se demande
bien quelle petite bête j'ai voulu lui chercher comme ça...
Ensuite, pas de problème en apparence lors de l'accélération:
on règle l'affaire en disant que lors de
son accélération, Dwalin voit son frère bouger
beaucoup plus rapidement.
Jusque-là tout va bien. Mais allons un petit peu plus loin.
Supposons qu'après son accélération, alors que Dwalin
vient à peine de se mettre à pleine vitesse vers Balin, il
se mette à freiner brusquement.
Comment Dwalin voit-il Balin lors du freinage ?
Je vous laisse réfléchir...
Ca y est, vous avez trouvé ? Mais c'est bien sûr, tout
le monde a déjà fait ça avec son magnétoscope:
après cette phase de forte accélération dans laquelle
Dwalin a contemplé une recherche rapide en avant dans le film de
la vie de Balin, le voilà qui contemple maintenant une recherche
rapide arrière, revoyant aussi rapidement à rebours la fin
de la période qu'il venait de voir accélérée.
Décidément, à ce compte-là le temps est vraiment très relatif !
[Pour comprendre ce paradoxe en termes géométriques : il suffit d'imaginer qu'on est dans un train et qu'on regarde toujours à angle droit par rapport au train. Les paysages défilent. Quand le train fait un virage dans un sens le paysage défile plus vite; et dans l'autre sens ce qui est assez éloigné revient en arrière.]
Non sérieusement, et quoi qu'on en dise, je préfère
de beaucoup la présentation de Richard Hachel sur le paradoxe des
jumeaux, qui définit le rapport d'écoulement du temps par
ce que l'on voit réellement, à savoir l'effet Doppler (justement
comme il l'a introduit avant par erreur, pas au bon endroit).
Là au moins le temps a le mérite de ne jamais reculer.
Et c'est la seule description cohérente qui ait cette propriété,
en accord avec la Relativité restreinte.
Et oui, j'affirme que c'est cohérent même si les professeurs
n'ont pas l'habitude de le présenter ainsi, et que ce n'est même
pas original de sa part car n'importe quel physicien maîtrisant bien
la Relativité (comme il y en a hélàs peu qui en même
temps daigneraient s'abaisser à raconter au public le paradoxe des
jumeaux) peut naturellement y arriver. C'est parfaitement en accord avec
la Relativité restreinte telle qu'elle est reconnue de tous, même
si tout le monde (y compris R.Hachel lui-même) prétend le
contraire et même si sur plein d'autres questions les propos de R.Hachel
n'étaient de grosses bêtises d'un type borné incapable
de comprendre les bonnes raisons des autres.
Pour conclure sur ce point, je dirais que cette description, telle qu'elle
est présentée sur le site de Scio, ne fournit pas une description
correcte du ralentissement dû à la gravité. Bon, j'avoue
que ce n'est pas totalement irrécupérable. Mais je ne détaillerai
pas ici quelles sont précisément les conditions et conventions
pour y arriver.
Je tiens seulement à faire remarquer que dans cette histoire
ce n'est pas l'accélération en elle-même qui ralentit
le temps, mais le produit scalaire du vecteur accélération
par le vecteur position d'une horloge de référence. Et d'autre
part, que dire ici du temps de Dwalin du point de vue de Balin au point
le plus éloigné du demi-tour ? Il a dit lui-même qu'il
est normal, alors ??
Le mot "signifie" me gêne. Les deux choses sont vraies mais la
deuxième s'obtient par une démonstration mathématique
de haut niveau, qui n'a rien de simple (seule l'implication réciproque
est à peu près évidente) !
Et puis ce n'est pas la masse qui le détermine, mais le rapport
de la masse au rayon qui a une valeur minimale en-deça de laquelle
ce phénomène l'effondrement est inéluctable. Après
quoi il reste un trou noir dont le "rayon" (dimension de l'horizon) est
proportionnel à son ancienne masse (ou plus précisément
à la masse "extérieure" définie par l'effet gravitationnel
du trou noir sur les objets éloignés). Ce n'est pas un rayon
matériel car il n'y a plus que du vide, ce qui fait qu'on peut concevoir
un trou noir de n'importe quelle masse, sauf que bien sûr à
moins d'être d'éventuels vestiges du big bang les petits trous
noirs sont impossibles à produire.
<<Un trou noir est donc constitué par un corps très
très massif (plusieurs milliers de fois la masse de notre soleil),
>>
Ben il me semble plutôt qu'il y en a de toutes les masses au-delà
d'une certaine masse critique pour pouvoir s'effondrer.
Dans un livre par hasard je trouve écrit: le rayon d'un trou
noir en kilomètres est environ 3 fois le rapport de sa masse à
celle du Soleil. Et que l'effondrement peut avoir lieu à partir
de 3 masses solaires environ.
<<mais qui s'est recroquevillé sur lui-même sous
l'effet de son propre poids,
et qui est incroyablement petit pour sa masse (plus petit qu'un atome
!).>>
Euh, y a-t-il un chiffre de la taille de ce corps ? Quel rapport avec
la taille d'un atome ???
Et puis il y a un problème dans l'emploi des temps: "s'est recroquevillé"
est du passé, "est incroyablement petit" serait du présent.
En fait, cela n'a plus grand sens.
Et puis, comparer sa taille à sa masse n'a aucun sens.
Le centre d'un trou noir n'a rien d'un centre au sens habituel, du
genre un petit noyau qui demeurerait dans l'espace.
En effet, déjà, la "position" de ce centre n'est pas
une position dans l'espace mais une position dans le temps, à savoir
la borne inéluctable de l'avenir de tout ce qui a le malheur de
franchir l'horizon, quels que soient ses mouvements.
Et après ? Certes, il peut y avoir en cette borne du temps quelque
chose en quelque sorte, dont on puisse dire que sa taille peut être
nulle ou non, mais tout cela n'a rien à voir avec la matière
qui avait formé ce trou noir au départ, qui est partie bien
loin.
Il faut s'enlever de la tête qu'un champ de gravité est
issu d'une masse, comme je l'ai d'ailleurs expliqué dans mon autre
texte: le champ de gravité est une réalité autonome,
qui obéit à une relation à la masse, comme on le pense
dans les conditions "normales" mais ce rapport, toujours mathématiquement
exact, n'a plus rien de l'intuition courante dans les situations extrêmes
comme celle-là.
En fait, ce qu'on y trouve, sans rapport avec une quelconque affaire de résistance des matériaux, dépend uniquement des deux paramètres globaux du champ extérieur au trou noir: le moment cinétique et la charge électrique.
En tout cas, si charge et moment sont tous deux nuls, la Relativité générale donne zéro pour le "rayon du centre du trou noir" dans son extension horizontale, et l'infini pour son extension dans la direction verticale. Deux objets jetés à des temps différents ne s'y rencontrent pas, ils ne s'y rapprochent même jamais. Par contre, il est vrai qu'avec une charge et pas de moment, "le centre a une taille" dépendant de cette charge et sur cette sphère centrale, viennent se percuter tous ensemble en une durée infinitésimale (infiniment plus petite que la durée que mettrait la lumière à parcourir une distance égale à sa taille) et pour ainsi dire à la vitesse de la lumière, tous les objets qui arrivent de l'extérieur tombés de temps différents.
Je regrette de n'avoir pas compris la forme d'un trou noir avec moment cinétique, mais seulement avec une charge électrique. Avec un moment cinétique, j'ai lu quelque part que le centre avait la forme d'un tore. Je n'en sais pas plus.
<<Si vous traversiez l'horizon d'un trou noir, vous vous apercevriez
qu'il ne fait pas noir, derrière l'horizon.
Enfin, dans la direction du corps massif, si, plutôt.
Mais l'image de ce qu'il y a derrière l'horizon, donc de l'extérieur
du trou noir, vous parviendrait toujours.
En accéléré, même, puisque vous seriez dans
un puissant champ de gravitation, et donc le temps se déroulerait
plus lentement !
D'ailleurs le temps est quasiment arrêté au centre d'un
trou noir. >>
Pendant qu'on est dans la réalité fiction, est-il utile
de préciser que le rayon d'un trou noir donne l'ordre de grandeur
du temps écoulé pour un voyageur entre le passage de l'horizon
et la destruction au centre du trou noir: cette durée est de l'ordre
du temps mis par la lumière à parcourir une telle distance.
(Il s'agit ici d'ordres de grandeur et non de distances effectives).
C'est donc quelque chose du genre un dix millième de seconde pour
un trou noir ordinaire issu d'une étoile.
Autant prévenir tout de suite que le temps n'a pas beaucoup
de temps pour ralentir, ni le voyageur intrépide pour contempler
beaucoup le paysage avant de rejoindre sa dernière demeure...
Cependant, on peut toujours donner à ces description un intérêt
théorique,
qui ne deviendrait réaliste qu'à condition de considérer
des trous noirs vraiment très gros, comme celui du centre de la
galaxie par exemple (quelqu'un connaît sa taille au fait ?)
Alors allons-y, disséquons:
1) "dans la direction du corps massif"
Il n'y pas de corps massif, il n'y a donc pas non plus de direction
du corps massif.
Il n'y a qu'un champ de gravité défini par son effet
de marée, qui nous rappelle quelle est la direction verticale. Cette
direction verticale (= radiale pour la symétrie sphérique
du trou noir) est par définition celle suivant laquelle l'effet
de marée écartelle, l'horizontale étant la direction
dans laquelle il comprime.
Ou tout simplement, supposons qu'on tombe tout droit, et la verticale
sera préservée au cours de la chute. De même se définissent
par préservation au cours de la chute les notions de haut et de
bas. Et aussi en ce sens, la lumière émise par des corps
extérieurs arrive d'en haut pour quelqu'un qui tombe tout droit,
comme il dit:
2) "Mais l'image de ce qu'il y a derrière l'horizon, donc de
l'extérieur du trou noir, vous parviendrait toujours.
En accéléré, même, puisque vous seriez dans
un puissant champ de gravitation, et donc le temps se déroulerait
plus lentement !"
Faux. Cette image parvient au ralenti.
En effet, l'effet de marée ne cesse de s'intensifier, accélérant
l'éloignement relatif de tout ce qui se trouve sur une même
verticale. Un peu comme une expansion de l'univers accélérée,
chacun perçoit la lumière des autres décallée
vers le rouge et ralentie (ce qui est la même chose puisque le décallage
vers le rouge est un ralentissement des pulsations) par effet Doppler.
"D'ailleurs le temps est quasiment arrêté au centre d'un trou noir. "
N'importe quoi. D'abord, le temps ne ralentit ni n'accélère
jamais en lui-même, car
il passe toujours à la même vitesse pour chacun en lui-même.
Le ralentissement du temps ne se réfinit que de manière
relative, lorsqu'on compare les temps de plusieurs voyageurs, encore faut-il
préciser concrètement le moyen de communication des dates
si on veut définir cette comparaison des temps lorsqu'ils se situent
en des lieux différents:
est-ce un signal lumineux, qui l'envoie et qui le reçoit.
L'effet Doppler ci-dessus donne un ralentissement du temps d'un
objet qui tombe du point de vue d'un observateur éloigné,
ce ralentissement tendant
vers l'infini concerant la lumière partie de cet objet lorsqu'il
s'apprête à franchir
l'horizon (du point de vue de l'observateur éloigné ce
ralentissement est exponentiel).
Donc de ce point de vue, le ralentissement du temps devient infini
à l'horizon. Mais
celui qui tombe traverse allègrement cet horizon en se fichant
pas mal de cette
définition du temps qui ne veut rien dire pour lui en cet instant,
si ce n'est bien sûr de
savoir que ses instants seront désormais inexorablement comptés
jusqu'à la destruction
finale. Seul celui qui oserait résister héroïquement
à la gravité par une accélération vers le haut
pour maintenir son altitude constante (accélération tendant
vers l'infini à l'approche de l'horizon) percevrait effectivement
une telle accélération Doppler du temps d'un objet éloigné
(mais en accord avec la nouvelle valeur différente de celle ci-dessus
du ralentissement de son temps par rapport à un observateur éloigné).
Quant à parler de l'écoulement du temps sous l'horizon (dont
près du centre du trou noir), cela supposerait un moyen de le communiquer
à l'extérieur, ce qui n'est bien sûr pas possible (seule
la réception de signaux d'en haut est possible, et décallée
vers le rouge).
<<Pour la lumière émise entre l'horizon et le centre du trou, l'attraction est tellement forte que la lumière n'arrive pas à traverser l'horizon, et retombe vers le centre du trou.>>
Hum. Cette "attraction" n'a en tout cas rien de commun avec une accélération comme on en aurait l'habitude. Sous l'horizon, la lumière partant vers le haut à la verticale n'est en rien freinée par la pesanteur ni contrainte à faire demi-tour et à rechuter à partir d'un certain point. Loin de là bien sûr: en fait elle ne cesse de progresser vers le haut à la même vitesse, celle de la lumière qu'elle ne cesse d'être, et CE FAISANT elle ne cesse de tomber en ce sens qu'elle se "rapproche du centre" (qui n'est pas un centre rappelons-le), car son altitude ne cesse de diminuer et le terme fatidique de quiconque passerait par là, de se rapprocher.
Or, s'il y a bien sûr des cas où cela semble marcher, en
général cela n'est pas exact. Alors certes il s'agit là
d'un sujet à polémiques, différentes personnes étant
en désaccord sur ce qu'il y aurait à comprendre, il n'en
reste pas moins qu'on ne peut pas s'en tirer simplement comme cela.
Suivant les situations, telle ou telle interprétation peut sembler
plus ou moins acceptable quand on se contente de discuter d'une expérience
particulière, mais aucune interprétation "naturelle" ne peut
tenir la route à la fois face à toutes les expériences
possibles (un petit nombre bien répertorié suffit !).
Mais bien sûr, vous affirmer cela tel quel ne vous convaincra
pas, car il faut prendre le temps d'examiner effectivement les résultats
concrets de la mécanique quantique, sous suffisamment d'aspects
pour que les interprétations naturelles restant possibles ici soient
toutes réfutées là.
Le problème dans son épaisseur, donc, est celui du paradoxe EPR. J'ai pris la peine de l'expliciter tel qu'il est dans son pur aspect de phénomène observable (sans développer le formalisme quantique ni s'embarasser de telle ou telle interprétation réaliste a priori) à la fin de mon texte sur la Relativité. Prenez donc la peine de le lire tranquillement et d'y réfléchir, et tirez-en vous-même les conclusions.
A cela j'ajouterai comme d'autres ont déjà pu remarquer, le fait que l'équation de Schrödinger a beau être déterministe et très compliquée, cela n'enlève rien au fait qu'elle est UNITAIRE. Et si un système est dans une somme de deux états A+B et que l'observateur est dans un état O, alors l'état du tout ne sera jamais que la somme des produits tensoriels A*O et B*O, et que ces deux produits tensoriels étant orthogonaux, la MQ dit que leurs images le resteront et que leurs sommes resteront leurs sommes, et que donc un appareil de mesure physique, formellement, peut faire décohérer le système en réduisant les probas quantiques à des probas classiques mais n'expliquera pas d'où vient le hasard qui choisit finalement comme réelle une seule de ces possiblilités.
A moins bien sûr qu'on rejette la MQ en la supposant une approximation
d'une évolution non unitaire. Ce que, pour toutes ces raisons, certains
physiciens comme Roger Penrose envisagent sérieusement.
Voilà une position déjà plus respectable, qui
n'est pourtant pas la mienne...
enfin, ça suffit pour maintenant.
Affirmation gratuite, ne reposant sur aucune justification scientifique. D'après wikipedia "shape of the universe", "Analysis of data from WMAP implies that the universe is spatially flat with only a 2% margin of error". Donc, la forme de l'univers est actuellement inconnue, et apparaît plate dans la mesure de ce qui est observable jusqu'à maintenant. Hélas, cette information fausse a été reprise sur un autre site web, sans aucune vérification. Comme quoi, il faut arrêter de prendre un vulgaire vulgarisateur pour une référence scientifique !