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#1 Re : Café mathématique » Une EDP qui peut changer les choses » 30-04-2012 17:51:03

Bonjour yoshi,

Oui le texte parle de physique. Mais bien plus que le fait d'exposer toute la théorie, c'est l'équation (11) que je veux présenter aux mathématiciens. Ses solutions m'intéressent.

Je ne sais pas si c'est approprié mais je souhaite qu'une personne volontairement bénévole m'aide pour la traduction du document (8 pages) dans un anglais correct. Mon mail est à la dernière page.


Merci,
Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#2 Café mathématique » Une EDP qui peut changer les choses » 30-04-2012 16:17:53

Rommel Nana Dutchou
Réponses : 3

Bonjour,

Il ne s'agit pas de discuter de la physique mais de la cinématique mathématique.

l'EDP est l'équation (11) du document : https://docs.google.com/open?id=0B9KccZ … 3BYR09pajg

Le contexte :

Les trois hypothèses indispensables pour construire la cinématique classique (elles définissent les notions de vecteurs vitesses et leur loi de composition) peuvent être fausses puisqu'elles postulent des relations entre les choix que peuvent effectuer différents expérimentateurs.

Ces hypothèses ne permettent pas une formulation covariante de la théorie de l'électromagnétisme, contrairement à la cinématique relativiste qui est déduite du postulat 1. Ce postulat résume l'interprétation des formules spéciales de Lorentz faite par Einstein, ces formules étant introduites pour rendre invariante l'équation d'onde sous une transformation linéaire des coordonnées.

Le lecteur qui s'intéresse aux sections sur la cinématique (classique et relativiste) comprendra que la résolution de l'équation (11) doit mener à une nouvelle physique. Cette équation est la version relativiste de la réalité purement classique qui dit qu'au sein d'un référentiel le mouvement de tout autre est décrit par deux fonctions vecteurs vitesses : l'une de translation et l'autre de rotation.

Il faut remarque que la relativité restreinte ne contredit pas le postulat 1, qu'elle n'implique pas qu'il existe des expérimentateurs dont l'espace physique n'est pas représentable par une géométrie euclidienne. Habituellement on évoque un disque en rotation dont le diamètre est inchangé et dont le périmètre se contracte : si D est reconnu par un référentiel R comme étant un disque (éventuellement en rotation), le phénomène de contraction des longueurs de Lorentz implique que tous les référentiels en translation uniforme par rapport à R ne peuvent constater que D a la structure d'un disque par conséquent cette structure vue par R ne peut être intrinsèque.


Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#3 Re : Café mathématique » Nombre de dieu au sudoku » 09-01-2012 18:57:03

Bonjour,

Un petit hors sujet pour dire à yoshi que, n'ayant pas spontanément réagi à son avertissement, je comprends la fermeture du mon sujet sur la cinématique en physique. Je pense avoir déjà transmis l’essentiel de mon message au mathématiciens que vous êtes.


Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#4 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 08-01-2012 14:33:54

Bonjour,

Définir un référentiel c'est préciser les lignes d'univers des points matériels qui sont continument immobiles pour l'expérimentateur support du référentiel (l'ensemble de ces trajectoires constitue l'espace physique de l'expérimentateur). Cette précision peut se faire au moyen d'un système de coordonnées qui est une application bijective qu'on définit sur l'ensemble des évènements de l'univers dans le but de les nommer et de les différencier. Au sein d'un référentiel il existe des distances spatiales rigides entre les entités immobiles et l'expérimentateur support du référentiel est muni d'une horloge numérique intrinsèquement régulière.

On ne sait pas pour quel expérimentateur est écrit la relativité générale parce qu'elle ne permet pas de modéliser comme ci dessus le référentiel d'un expérimentateur désigné. Cette représentation est pourtant indispensable pour savoir définir séparément, à partir d'un récepteur (GPS), les décalages Doppler et Einstein.

Dans mon document il est fondamentalement associé à un expérimentateur un espace vectoriel de dimension trois qui lui permet de distinguer les direction dans lesquelles se trouve les entités immobiles et pour définir des vecteurs d'espace entre les bipoints de telles entités.

Un système de coordonnées associé à un expérimentateur P est cartésien si les coordonnées spatiales des évènements sont cartésiennes (composantes dans une base de son espace vectoriel du vecteur d'espace défini par l'évènement et une origine choisie de l'espace physique) et si les coordonnées temporelles des évènements sont cartésiennes (moyenne arithmétique des dates d'émission et de réception par l'expérimentateur d'un signal électromagnétique qui se propage dans le vide et qui est réfléchi en l'évènement).

Si [tex](t,x,y,z)[/tex] est un système de coordonnées cartésien de P, il peut être utilisé pour définir des systèmes de coordonnées non cartésiens de P  :

[tex](t,x,y,z) \rightarrow (t, x+y++z, y+z, z)[/tex]
Les coordonnées spatiales ne sont plus cartésiennes mais la coordonnée temporelle le reste.

[tex](t,x,y,z) \rightarrow (t + x + y + z, x, y, z)[/tex]
Les coordonnées spatiales sont cartésiennes mais la coordonnée temporelle ne l'est plus.

[tex](t,x,y,z) \rightarrow (t + x + y + z, x + y + z, y+z , z)[/tex]
Les coordonnées spatiales et  temporelles ne sont plus cartésiennes.

Mon document établit que si P et P' sont deux expérimentateurs (éventuellement identiques) muni chacun d'un système de coordonnées cartésien, alors l'application [tex]f = (f_{1},f_{2},f_{3},f_{4})[/tex] qui établit la correspondance entre ces systèmes de coordonnées est telle que sa différentielle soit toujours élément du groupe de Poincaré et le vecteur vitesse dans l'espace physique de P d'un point matériel M' qui est continument immobile dans l'espace physique de P' est décrit par l'équation :
[tex] \vec{\nabla}f_{1} (\frac{\partial f_{1}}{\partial t})^{-1} = \vec{v}(M')[/tex]

En physique classique cette application aurait été simplement une homothétie de la coordonnées temporelle associée à une translation et une rotation des coordonnées spatiales. Il est mathématiquement certain que mon document permet de retrouver la physique classique dans une certaine limite.

En conclusion, contrairement à ce que certains veulent déduire des mathématiques postulées de la relativité générale, les notions de système de coordonnées et de référentiel sont physiquement distinctes. Un système de coordonnées sert à donner un nom à chaque évènement et un référentiel permet de distinguer l'état de mouvement et l'état de repos d'une quelconque entité (ces états étant relatifs au dit référentiel). Toutefois un système de coordonnées peut caractériser un référentiel au sens où les trajectoires est entités stationnaires dans le référentiel y sont décrites par des formules spéciales (constance des coordonnées spatiales dans le cas d'un système cartésien)


Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#5 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 04-01-2012 13:19:29

Bonjour,

golguup a écrit :

salut,

En fait, on ne comprends pas trop... ce qui vous motive..

C'est simplement l'envie de comprendre et si je poste sur différents forum, c'est pour recueillir des remarques des lecteurs volontaires.

Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#6 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 02-01-2012 14:13:58

Bonjour,

La cohérence des équations présentées dans mon document tient au fait que les équations de Maxwell décrivent (au sein d'un certain référentiel muni d'un système de coordonnées cartésien) le mouvement d'un signal électromagnétique se propageant dans le vide immatériel comme étant indépendant de celui de la source. En physique classique, où il existe une relation universelle de simultanéité entre les évènement (utilisée pour deviner la régularité intrinsèque du tic tac d'un quelconque horloge) et des règles rigides universelle, le mouvement d'un référentiel au sein d'un autre est caractérisé par des vecteurs vitesse de translation et de rotation instantanés.

Dans ma théorie, si chaque expérimentateur est muni d'un système de coordonnées cartésien (émission d'un signal électromagnétique et réception d'un écho avec propagation dans le vide pour déterminer les distances spatiales et pour définir une relation commode de simultanéité entre les évènements) alors le mouvement d'un référentiel au sein d'un autre est caractérisé par les paramètres de la solution générale de l'équation (5) :

[tex]\frac{\nabla{f_{1}}}{f_{11}}= \frac{\vec{v}}{c}[/tex]

Un expérimentateur est libre d'utiliser un système de coordonnées non cartésien mais il devra adapter la formulation de la relation fondamentale de la dynamique qui n'aura plus la forme qu'on lui connait en relativité restreinte. Dans cette théorie, étant donné deux expérimentateurs inertiels P et P' muni chacun d'un système de coordonnées cartésien, la correspondance entre ces coordonnées est élément du groupe de Poincaré. Mais mathématiquement, P' peut choisir de conserver sa définition des distances spatiales mais de modifier sa relation de simultanéité en utilisant celle de P. Le long de l'axe du mouvement relatif on aura :

[tex]x' = \gamma (x - vt)\quad  \quad   t' = t  \  \left(\text{au lieu de} \ \ t' = \gamma (t - \frac{vx}{c^{2}}) \right)[/tex]

Ce système de coordonnées non cartésien de P' est tout à fait utilisable mais pour y exprimer les lois de la dynamique il faut partir du fait qu'elles auraient eu la forme connue si le système de coordonnées avait été cartésien et modifier la structure de la formule de façon appropriée.

Si on dit qu'un corps est accéléré ou en translation uniforme d'après un expérimentateur P ou que deux évènements sont simultanées dans son référentiel, l'absence de précision (sur le système de coordonnées dont on le muni pour faire ce constat mathématique) sous entend qu'il utilise un paramétrage cartésien.

La relation fondamentale de la dynamique que j'utilise est celle de la relativité restreinte. C'est elle qui permet, lorsqu’on lui associe la loi de Coulomb, de retrouver les champs générés par une charge en translation uniforme qui sont conforme à la théorie de Maxwell (solutions de ses équations) et de mettre en évidence une interaction de nature gravitationnelle entre les particules accélérées (observées depuis un quelconque référentiel). On sait déjà associer un champ électrique à une distribution de charges statiques et rajouter un champ magnétique lorsque la distribution de charge se déplace et il faudrait rajouter un champ gravitationnel si le mouvement de source est accéléré dans un paramétrage cartésien.

Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#7 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 27-12-2011 17:49:48

Bonjour

amatheur a écrit :

je n'y comprend que dalle!!

Je suis prêt à vous expliquer mon point de vue et je ne suis spécialiste que de la théorie que je propose.

amatheur a écrit :

une barre solide

amatheur a écrit :

qui tourne sur un axe fixé à son extrémité

amatheur a écrit :

moi je pense qu'on pourrait faire tourner la barre avec une vitesse angulaire donnée de tel sorte que

À mon avis, si dans un référentiel [tex]\mathcal{R}[/tex] la barre solide (rigide et linéaire) a une longueur [tex]r[/tex] et est mise en mouvement de rotation uniforme autour d'un axe passant par une de ses extrémités, elle se brisera ou se déformera avant que sa vitesse angulaire [tex]\omega[/tex] atteigne la valeur [tex]\frac{c}{r}[/tex].

Dans mon document, au sein d'un quelconque référentiel, la relation fondamentale de la dynamique s'écrit :
[tex]\vec{F} = \frac{d}{dt}(\frac{m \vec{u}}{\sqrt{1 - \frac{u^{2}}{c^{2}}}})[/tex]
C'est elle qui permet de retrouver les lois connues de l'électromagnétisme (Force de Lorentz, loi de Biot et Savart, équations de Maxwell) à partir de la loi de Coulomb.

Par ailleurs je n'ai pas attribué une masse gravitationnelle aux particules mais mathématiquement rien n'empêche de le faire.


Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#8 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 27-12-2011 11:00:00

Bonjour,

Le principe de Mach s'énonce : "L'inertie d'un corps est liée à son interaction avec le reste de l'Univers."

J'entends par là que par rapport à une référence, la nature inertielle du mouvement d'un corps est affecté par l'existence de différentes autres entités dans l'Univers. La notion même de mouvement d'un corps ne peut être définie que relativement à une référence qu'on doit pouvoir préciser et il n'existe pas de référence absolue. Ce fait est mis en évidence par les équations développées dans mon document.

Par rapport à une référence la nature du mouvement d'un corps lui confère une propriété interactive de type gravitationnelle, une propriété lui permettant de perturber les trajectoires des autres corps comme le font les matières porteuses d'une charge électrique entre elles.

Cette conception objective de la cinématique est opposée l'attitude spontanée qui consiste à postuler l'existence d'un référentiel absolu au sein duquel on reconnait les états intrinsèques des mouvements des entités et qui est sensé permettre la formulation des deux premières lois de Newton et des lois expérimentales de l'électrostatique. Ce référentiel absolu devient suspect lorsqu'on constate que toutes ces lois peuvent être formulées sans énoncer son existence, conformément à la vision de Mach.

L'apparente nécessité de l'existence d'un référentiel particulier devant permettre la définition des mouvements des entités venait du fait que pour étudier les changements des points de vue (changement de référentiel) on émettait à priori des hypothèses (certainement choisies pour leurs simplicités) utilisées pour deviner les correspondances entre les mesures des intervalles d'espace et de temps de différents référentiels, pour deviner la régularité (tic tac) intrinsèque des horloges. La nouvelle cinématique proposée dans mon document utilise une modélisation plus générale (et assurément réaliste) des changements de référentiels.

Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#9 Re : Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 24-12-2011 14:05:48

Bonjour,

Quand je parle d'une courbe paramétrée (un ensemble d'évènements) de genre espace, il ne s'agit pas simplement d'une courbe paramétrée qui n'est pas une trajectoire de point matériel (on peut en construire de toute sorte en relativité restreinte en mélangeant temps et espace à volonté), il s'agit d'une courbe purement spatiale (qui n'a cette nature que dans un unique référentiel en relativité restreinte) et dont la longueur est la distance spatiale entre ces évènements extrêmes.

Cordialement,
Bonnes fêtes et meilleurs vœux,
Rommel Nana Dutchou

#10 Café mathématique » Cinématiques classique & relativiste » 24-12-2011 10:39:38

Rommel Nana Dutchou
Réponses : 11

Bonjour à tous,


J'aimerai porter à votre connaissance ce pdf qui fait 8 pages de textes et dont le sujet principal est la cinématique classique et relativiste : Sur le principe de Mach

Merci.


C'est en quelque sorte une suite du sujet ancienne discussion : La théorie des variétés riemanniennes ne m'échappe pas et l'objectif était de s’interroger sur le bien fondé de l'utilisation des variétés pseudo riemanniennes pour la description de la physique étant donné qu'elles ne permettent pas de définir le référentiel d'un expérimentateur indépendamment des systèmes de coordonnées qu'il peut librement choisir pour identifier les évènements


Ici je met en évidence la difficulté de la définition du référentiel d'un expérimentateur dont le mouvement est accéléré en relativité restreinte, et pour ceux qui connaissent les coordonnées de Rindler, je fais remarquer qu'il s'agit d'une construction absolument arbitraire : si l'expérimentateur a une accélération propre constante alors on connait l'équation de son mouvement dans un repère inertiel et on postule que les points matériel qui lui paraissent continument immobiles on également la même accélération propre constante. Cette hypothèse est physiquement infondée et il existe une autre solution mathématiquement cohérente qui consiste à dire que par rapport à un quelconque repère inertiel, l’expérimentateur transmet sa vitesse au points matériels qui lui paraissent continument immobiles par des émissions d'ondes électromagnétiques, ce modèle étant purement mathématique.


Sur une variété riemannienne il existe un champ de tenseurs métriques qui sont des produits scalaires sur les espaces tangents, et la longueur d'un segment de courbe est l'intégrale de la norme des vecteurs tangents. Sur une variété pseudo riemannienne cette même définition n'a de sens que si on s'intéresse uniquement au courbes qui sont des trajectoires de points matériels et leurs longueurs sont les temps propres.


Or pour faire de la physique, et même pour calculer un décalage spectral d'Einstein dans le but par exemple d'expliquer fonctionnement des GPS, il ne suffit pas de savoir calculer les temps propres des horloges, il faut aussi savoir définir des distances spatiales : par définition une distance spatiale existe au sein d'un référentiel et entre des entités immobiles d'après le référentiel, pourtant cette notion de référentiel n'existe pas en relativité générale. Dans ancienne discussion j'étais perturbé par le calcule des distances spatiales en relativité générale qui sont souvent présentées (à tord) comme les longueurs de courbes paramétrées de genre espace (par rapport à un certain référentiel, notion qui n'a pas de sens) dont le calcul s'effectue suivant le même procédé que celui des temps propres.


En relativité générale le champ de tenseurs métrique permet de définir les temps propres, la dérivée covariante et la courbure, mais à aucun moment on n'explique comment l'utiliser pour caractériser le référentiel d'un expérimentateur dont la trajectoire est connue. Cette ambiguïté est mise en évidence par les textes que j'ai cité en référence dans mon article où je donne la définition d'un référentiel telle qu'elle devrait exister en relativité générale.


Enfin, je voudrai préciser que la relativité restreinte, qui est une théorie cohérente, n'a pas besoin du formalise de la relativité générale pour exister. Ce formalise établit d'ailleurs des formules supplémentaires qui lui sont propres. En effet la relativité restreinte nous dit que si chaque expérimentateur est munit d'un système de coordonnées particulier (celui défini dans Sur le principe de Mach) alors il existe un intervalle ayant la dimension d'une longueur qui est invariant par les transformations entre ces systèmes de coordonnées. On remarque que cet invariant correspond au temps propre écoulé entre deux évènements de la trajectoire d'un point matériel lorsque son mouvement est rigoureusement inertiel. Le formalise de la relativité générale en espace-temps plat va proposer une méthode (ce que ne fait pas la relativité restreinte) pour calculer ce même temps propre si le mouvement du point matériel n'est pas inertiel en intégrant les normes des vecteurs tangents.


Merci d'avance pour vos remarques,
Cordialement,
Rommel Nana Dutchou

#11 Re : Café mathématique » pseudo-métrique » 25-09-2011 20:06:24

Bonjour,

Je veux donner cette définition à une variété métrique riemannienne :

*C'est un espace topologique.

*C'est un ensemble de points tels que deux quelconques d'entre eux puissent être reliés par un segment de courbe paramétré.

*Un segment de courbe paramétré entre deux points "a" et "b" de la variété est une application continue "f" définie sur le l'intervalle réel [0,1] et à valeurs dans la variété, telle que f(0)=a et f(1)=b.

*La métrique ou la géométrie de la variété est une application qui pour ensemble de départ l'ensemble des tous les segments de courbe paramétrés de la variété et qui a pour ensemble d'arriver l'ensemble des réels positifs.

*Tout paramétrage de la variété est un système de coordonnées s'il est compatible avec sa géométrie (ou métrique) c'est-à-dire qu'il permet de calculer les mêmes longueurs pour les mêmes segments de courbe paramétrés.

La définition suivante est peut être compatible avec la relativité générale, peut être pas, mais je voudrai définir l'espace-temps de cette théorie ainsi :

*C'est un espace topologique.

*C'est un ensemble de points tels que deux quelconques d'entre eux puissent être reliés par un segment de courbe paramétré.

*Un segment de courbe paramétré entre deux points "a" et "b" de la variété est une application continue "f" définie sur le l'intervalle réel [0,1] et à valeurs dans la variété, telle que f(0)=a et f(1)=b.

*La pseudo-métrique ou la géométrie de l'espace-temps est une application qui pour ensemble de départ l'ensemble des tous les segments de courbe paramétrés de la variété et qui a pour ensemble d'arriver l'ensemble des nombres complexes.

*Tout paramétrage de la variété est un système de coordonnées s'il est compatible avec sa géométrie (ou métrique) c'est-à-dire qu'il permet de calculer les mêmes pseudo-longueurs pour les mêmes segments de courbe paramétrés.

Il s'agit de se passer, dans la définition et pas dans les calculs, de la notion d'infinitésimal qui n'a normalement de sens que sous une intégrale. Une quantité infiniment petite c'est comme une quantité infiniment grande, ce n'est pas très rigoureux en analyse standard.

Quelques soient les mathématique de la relativité générale, ma théorie est conçue sur une autre base.

Cordialement,

Rommel Nana Dutchou

#12 Re : Café mathématique » pseudo-métrique » 23-09-2011 15:36:48

Bonjour,

Je clarifie mes propos. Les mathématiques de la relativité générale sont cohérentes.

1/ En relativité générale,on peut définir une (pseudo) longueur pour tout segment de courbe paramétré.

ds^2 = g_{ij} dx^{i} dx^{j}

(ds/d r)^{2} = g_{ij} (dx^{i}/d r) (dx^{j}/ d r)

s(r) = s(r_{0}) + int [ds/d r ] dr

Mais on ne sait pas attribuer un nombre à tout les bipoints d'un quelconque ouvert de l'espace-temps. On ne peut pas minimiser les (pseudo) longueurs des segments de courbes reliant les évènements de ce bipoint car ce ne sont pas toujours des nombres réels.

2/ En relativité générale il n'existe pas d'ouvert qui soit un partie d'un espace de Minkowski.

3 / Le passage de la métrique de Minkowski à la métrique infinitésimale ne se fait pas par différenciation du paramètre s mais par analogie.


Merci,

Rommel Nana Dutchou

#13 Re : Café mathématique » pseudo-métrique » 21-09-2011 15:49:01

Bonjour,

Il s'agit de mettre en évidence certaine difficulté (je parle pour moi) de la relativité générale.

On demande, à mon avis, de ne intégrer l'infinitésimal de métrique que le long des trajectoires des points matériels et uniquement dans cette situation. Seul la notion de temps propre écoulé au sein d'un point matériel a toujours un sens. Une distance spatiale entre entités immobiles n'a pas de sens dans la théorie, mais elle peut en acquérir un dans les situations expérimentables (coordonnées sphériques de Schwarzschild).  Il ne faut pas se poser la question de savoir si une entité parait immobile par rapport à une autre mais on sait définir les trajectoires et les vecteurs vitesses.

Après cette critique très personnelle, ma question est de savoir si une variété pseudo riemannienne comme l'espace-temps de la relativité générale peut être décrite par l'une des configurations ci-après :
1/ On sait associer un nombre (réel ou complexe) à tout segment de courbe paramétré.
2/ On sait associer un nombre (réel ou complexe) à tout bipoint de l'espace-temps.

Autrement, ne peut-on pas dire que les quantités infinitésimales en relativité générale sont une nouvelle espèce mathématique ?

Les variétés riemanniennes qu'on rencontre ailleurs en physique utilisent elles aussi des notations infinitésimales (de longueur) mais on sait alors qu'elles n'ont un sens que parce que leur intégrale le long des courbes paramétrées en a un on peut formuler ces autres théories en n'utilisant que les nombres dérivés et les intégrales. 

Merci.

#14 Re : Café mathématique » pseudo-métrique » 21-09-2011 12:33:56

Bonjour,

Il n'a échappé à personne que la grammaire et la subdivision du texte en paragraphe est approximative.

Merci.

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