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 Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?

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StrangQuark
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MessageSujet: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Jeu 26 Oct 2006 - 8:55

Bonjour,
Voilà, je suis face à un paradoxe dont je ne sais me sortir seul. Le problème est celui-ci : Chacun connait l'effect Doppler et son incidence sur le spectre électromagnétique vue par un observateur en translation par rapport à une source lumineuse. A savoir un décalage vers le bleue si observateur et source se rapproche (admettons la source verte lorsque la vitesse de translation est nulle) , se décalage se poursuit à Ultra-violet, rayon X, rayon gamma pour des vitesses d'approches de plus en plus élevées. A l'inverse se décalage s'effectue du rouge, I-R, micro et radio ondes si les corps s'éloigne.

Maintenant, imaginons un corps (une super fusée) dans l'espace accélérant vers une étoile. La fusée voit le spectre de l'étoile viré au bleu. A l'inverse, en regardant derrière, elle voit son étoile d'origine s'éloigner en virant au rouge. La fusée accélère encore et encore si bien qu'elle finit par être bombardé sur l'avant par des photons gamma et X, sur les cotés par du rayonnement visible et à l'arrière uniquement de faible ondes radio. Et la fusée arrète son accélération.

Le problème est que la fusée serai capable de donner une idée de sa vitesse sans repère simplement en regardant la distribution du spectre électromatique sur tout les cotés.

Ceci va l'encontre de la théorie de la relativité plus précisement du postulat d'invarience de Lorentz, qui implique que : "(...) rien ne permet de différentier un référentiel inertiel d’un autre référentiel inertiel évoluant à vitesse constante par rapport au premier, le bon sens conduit à admettre que les lois de la physique sont identiques dans ces deux référentiels"

L'echos du big-ban correspond à l'émission de corps noir à quelque Kelvin. Ce dernier est homogène suivant toute les directions d'observation de l'univers (pas plus chaud d'un coté que de l'autre). Ceci pourrai signifiait que la terre et au centre de l'expansion originale. Bien entendu c'est faux c'est l'invarience de Lorentz qui en est la cause.

Un référenciel inertiel ne peut voir qu'un echos du big-bang uniforme !!!

Revenons à ma fusée. Pourquoi l'effet doppler n'agit-il pas sur l'echos du big bang et ainsi fournirai une vitesse "objective" à la fusée fonction de la distribution du spectre et de la direction d'observation ?

J'attends vos réponses et je m'exuce pour la longueur du texte et les fautes d'orthographes Mouhahaha .
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NGC6543
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Jeu 26 Oct 2006 - 13:12

Bonjour, Quark Etrange ! Petit sourire

Eeeuh... Je n'ai pas tout à fait bien compris ta question... Que veux-tu dire en parlant d'écho du big bang ? Veux-tu parler du rayonnement fossile ?

De plus, il faut savoir qu'une vitesse est relative à un référentiel inertiel donné, et que donner une vitesse absolue ne voudrait pas dire grand chose, sauf si tu décides d'un référentiel que tu considererais comme étant absolu, mais il n'aurait d'absolu que le nom. Et, en plus, ça prêterait plus à confusion qu'autre chose... ^^

Si tu éclaires ta question, je pourrai peut-être mieux essayer de te comprendre. Petit sourire

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StrangQuark
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Jeu 26 Oct 2006 - 15:30

Oui je parle effectivement du rayonnement fossile.
Je sais pertinament qu'une vitesse est définie par rapport à un référenciel. Ce que je ne comprends pas c'est pourquoi par effet doppler le rayonnement fossile reste homogène. Pour moi on devrai constater des fréquences plus élevées devant le déplacement et plus faible à l'arrière. Alors que ce n'est vraisemblablement pas le cas.
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StrangQuark
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Jeu 26 Oct 2006 - 15:37

Et quand je parlai de vitesse "absolue" ce ne serai que dans le cas où le rayonnement fossile se trouverai modifier par le déplacement. Ainsi en observant ces modifications on pourrait définir une vitesse (qui aurai alors comme référenciel le centre d'expansion de l'univers).

C'est en faite un paradoxe :
Si le rayonnement fossile n'est pas modifier en fonction de la vitesse, que ce passe t'il pour l'effet doppler.
Si le rayonnement fossile est effectivement modifier par la vitesse, alors on viole le principe d'invarience par transformation de Lorentz (tout les points de vue sont équivalent pour les référenciels inertiels).
Que faire ?
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Neptune
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Jeu 26 Oct 2006 - 16:46

Euhhh, je vais peut-être dire un truc qui n'a aucun rapport et étaler ma débilité, mais bon, je me lance.

Le big bang s'est passé partout dans l'Univers. De plus, nous sommes au centre de l'Univers observable si je ne m'abuse (et donc un point à 1000 années lumières par exemple aurait un univers observable légèrement décalé par rapport au notre)... Ce qui explique que le référenciel soit le centre d'expension de l'Univers, c'est-à-dire la Terre). On peut considérer que tout point de l'Univers en est le centre ; il faut s'imaginer les choses en 2D pour bien saisir : par exemple Paris n'est pas plus au centre de la Terre (en parlant de la surface, pas de la croûte terrestre !) que New York ou Tokyo ...

"Nous vivons au centre de l'univers observable, en contradiction apparente avec le principe de Copernic qui dit que l'univers est plus ou moins uniforme et ne possède aucun centre en particulier. C'est simplement parce que la lumière ne se déplace pas à une vitesse infinie et que les observations que nous faisons proviennent donc du passé. En effet, en regardant de plus en plus loin, nous voyons des choses qui se sont passées à une époque de plus en plus proche du Big Bang. Et puisque la lumière se déplace à la même vitesse dans toutes les directions, tous les observateurs vivent au centre de leur univers observable (sur Terre, nous avons pratiquement tous le même)." (source : Wikipédia article "Univers")

Voilà, je ne sais pas s'il y a un rapport, mais j'ai tenté ... =)

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StrangQuark
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Ven 27 Oct 2006 - 7:21

Oui c'est très interresant ce que neptune dit. Mais aussi perturbant. L'article que tu présente précise bien que d'autre observateur se trouve dans la même situation que nous, c'est à dire au centre de l'univers observable. Ceci implique que le rayonnement fossile est quasi-homogène dans toute les directions et dans tous les lieu de l'univers.
Mais comment concilier cela avec le phénomène de doppler, qui devrai créer une asymétrie entre les différent référenciel inertiel (univers très chaud d'un coté et très froid de l'autre).
Comme tu le rappelle le big-bang à eu lieu partout dans l'univers (même si il n'y a pas de lieu sans big-bang). Tous les points voient les autres s'éloigner de lui, tous les points sont des centres.
Je crois que c'est la clef :
Comme lors ce que l'on se déplace nous changeons de position, donc de référenciel d'observation, ce n'est plus la même lumière que nous persevons, plus le même rayonnement fossile.
Nous somme continuellement dans de nouveau univers observable.
Pour être très précis, je pense qu'à chaque point de l'univers correspond un univers observable particulier, mais aussi pour chaque VITESSE et c'est cela que je n'avais pas intégrer dans ma conception.
Merci beaucoup à Neptune et NGC6543, qui m'aurons aidé à formuler ma problématique et à la dépasser!!!
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Ven 23 Fév 2007 - 9:00

Je ne pense pas avoir été très clair dans mes messages précédents, et je souhaite revenir sur la conclusion un peu rapide que j'avais faite, toujour est-il qu'aujourd'hui je pense détenir la réponse à la question :
De quel manière observe t-on l'univers si on se déplace à une vitesse execissement rapide (corps relativiste)?

La réponse est pourtant simple, par effet doppler on observe un univers chaud devand nous, est froid derrière. On ne peut plus être considéré comme un centre d'expansion et c'est pourquoi l'univers devient inhomogène en température. L'invariance de Lorentz n'est pas violée, car elle stipule que les loies de la physique doivent être les mêmes dans tous les référenciels inertiels, mais pas que les univers observés doivent être identiques !!!

En fait, l'univers se dilate un peu comme si on dessiné des points sur un ballon baudruche. Lorsce que qu'on gonfle le ballon tout les points s'éloignent les uns des autres, et tous croient être le centre de l'expansion. Si on dessine un repère lié au ballon on constate que toutes les galaxies sont immobiles (effectivement car le repére gonfle et s'agrandit avec le même taux que celui de l'expansion). Les galaxies sont donc IMMOBILE dans ce repère, appelé repère comobile en relativité générale.

Ce qui est intéressant avec ce concept de coordonnées comobile c'est que les corps non relatistes sont définies comme étant IMMOBILE (les galaxies par exemple, pensez au ballon baudruche). Et les corps qui sont en mouvement comobile sont relativistes.
Ce qui fait que l'univers est en expansion c'est simplement un facteur d'échelle entre les distances comobiles et les distances physiques. Facteur évoluant au cours du temps.

A présent on comprend qu'un corps passant à proxité de la terre avec une vitesse exessivement élevée ne verrait pas un rayonnement fossile homogène celon les différentes directions d'observations. Mais bien, comme on le voit parfois dans des films de sciences fiction, une lueur très chaude et intense devand lui. Et un vide quasi terrifiant à l'arrière.
Et grace à cette asymétrie de l'univers, le pilote stellaire pourrait définir sa vitesse par rapport au coordonnées comobile!!!!
Il est donc possible de définir sa vitesse comobile ne sachant rien, ne disposant pas de repère, en observant simplement l'asymétrie du rayonnement fossile.

Et enfin, pour finir sur une question :
Comme sur terre nous observons un rayonnement fossile homogène cela signifit que nous somme de vitesse nulle dans le repère comobile. Pourquoi pas ? Mais si on observe les autres galaxie (éloigné d'une même distance) on constate qu'elle ne séloigne pas toutes rigouresement à la même vitesse. Ceci car certaine ont été légèrement perturbées par d'autres galaxies de manière gravitationnel.
Pourquoi sommes nous parfaitement de vitesse nulle est pas un peu décalé comme la plupard de nos consoeur ?
Es-ce seulement un problème de sensibiliter des appareils, et qu'un jour nous dédecterons une différence entre la gauche et la droite ?
Sommes nous le centre des centres ?
Que pensez vous de tous cela ?

Excusez la grammaire et la longueur, mais c'est très difficile de faire passer un message clairement sans pouvoir parler. J'espère y être arrivé Grand sourire ! .
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MessageSujet: Re: Effect Doppler et invarience de Lorentz ?Contradiction?   Mer 28 Nov 2007 - 16:28

La vitesse de la terre par rapport au fond diffus cosmologique est de : 627 ± 22 km.s-1

Ici : http://www.nimbustier.net/tipe/cobe/pratique.html
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