Pré-Publication, Document De Travail Année : 2024

The twin paradox and time dilation have equivalents in polarization optics

Le paradoxe des jumeaux de Langevin et la dilatation du temps ont des équivalents en polarisation de la lumière

Résumé

The phenomena known as the twin-paradox and time dilation, which are familiar effects in the special theory of relativity, have analogous counterparts in polarization optics. To show that, we present the concept of proper irradiance for a partially polarized lightwave. The analogous effect of the twin paradox is that the proper irradiance of the incoherent addition of two partially polarized lightwaves exceeds the sum of the proper irradiances of each individual lightwave. This effect does not pose a paradox in optics. The analog of time dilation is the increase in irradiance experienced by a lightwave as it propagates through a pure dichroic device.
Le problème du voyageur de Langevin (ou paradoxe des jumeaux) et la dilatation du temps, deux effets bien connus en théorie de la relativité restreinte, ont des équivalents dans le domaine de la polarisation de la lumière. Pour le montrer nous introduisons la notion d'éclairement propre d'une onde partiellement polarisée. L'analogue du paradoxe des jumeaux est que l'éclairement propre de la somme incohérente de deux ondes partiellement polarisées est supérieur à la somme des éclairements propres de chaque onde prise individuellement. De fait, cela ne constitue pas un paradoxe en optique. L'analogue de la dilatation du temps réside dans l'accroissement de l'éclairement subi par une onde lumineuse quand elle traverse un dichroïque pur.
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hal-04679474 , version 1 (27-08-2024)

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Pierre Pellat-Finet. The twin paradox and time dilation have equivalents in polarization optics. 2024. ⟨hal-04679474⟩
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