Vitesse de la lumière

Petite question ( pas si petite que ça ) :

Pourquoi est-il impossible de dépasser la vitesse de la lumière ?

Je crois savoir que la masse augmente lorsqu'on lui fournie de l'énergie. Est-ce l'augmentation de cette masse (proportionnelle à l'énergie) qui demanderait une énergie infinie ?? :roll: :shock: :roll: :roll:

Si tu remplaces "Est-ce l'augmentation de cette masse (proportionnelle à l'énergie)" par "Est-ce l'augment tation de cette masse qui varie suivant un facteur exponantiel ayant pour asymptote la valeur c", alors oui.

Si tu remplaces "Est-ce l'augmentation de cette masse (proportionnelle à l'énergie)" par "Est-ce l'augment tation de cette masse qui varie suivant un facteur exponantiel ayant pour asymptote la valeur c", alors oui.

Attention, le mot exponentiel est exagéré. Néanmoins cette croissance est suffisante pour avoir une asymptote et donc la conclusion reste juste.

Pour bien comprendre, il faut commencer par le début.

Au 19ième siècle, Maxwell écrit les équations de l'électromagnétisme. Il ressort de ces équations qu'il existe des ondes électromagnétiques qui se propagent dans le vide. Comme ses équations sont valables pour tout le monde où qu'on puisse bien se trouver, cette vitesse doit elle aussi êre la même. Ceci était contradictoire avec la loi d'addition des vitesses de Gallilée. Alors il a été émit comme hypothèse, que les ondes électromagnétiques (la lumière) se déplaçait par rapport à quelque chose d'absolu, immuable, appelé l'éther. L'expérience qui devait fournir la vitesse de la lumière par rapport à cette éther a, en fait, montré qu'il n'y avait pas d'éther.

Einstein a eu alors une idée géniale. La vitesse de la lumière est constante pour tout les observateurs possibles. Un observateur qui s'éloigne ne verra pas la lumière se déplacer à une autre vitesse que nous ne la voyons nous. L'hypothèse de la constance de la vitesse de la lumière aboutit à des choses auxquelles nous ne sommes pas habitués de voir dans la vie de tout les jours. Notament, une conséquence de la relativité de la vitesse de la lumière est que cette dernière est une limite qu'il est impossible de dépasser. Une autre conséquence, est que la masse relative d'un objet qui s'éloigne augmente quand la vitesse augment. De telle manière que les seuls objet capable de se propager à la vitesse de la lumière soient des particules de masse strictement nulle.

Donc, en conclusion, le fait qu'il soit impossible de dépasser la vitesse de la lumière découle dirrectement du fait que cette dernière doit être constante pour tout observateur, l'augmentation de la masse étant une autre conséquence de cette hypothèse.

Pouvez-vous m'expliquer plus précisemment ce qu'est une asymptote ? ( Je n'ai que 14 ans ).

Celà signifie que tu peux voir un objet se rapprocher de la vitesse de la lumière indéfiniment sans jamais l'atteindre.

Pouvez-vous m'expliquer plus précisemment ce qu'est une asymptote ? ( Je n'ai que 14 ans ).

Cela va être difficile, si tu n'as que 14 ans, car tu n'as probablement encore vu ni la notion de fonction ni la notion de limite à l'école. Or, il faudrait les deux pour te l'expliquer.

Mais, tu n'as pas besoin de la notion d'asymptote pour compre. D'ailleurs, ce que tu avais dit était bon sur le fond. La seule chose, peut-être pas juste, c'est que la masse n'augmente pas de façon proportionnelle à l'énergie. Elle augmente avec l'énergie, mais pas de façon propotionnelle. Elle augmente de façon illimitée, c'est ça qui compte. En plus, pour paler d'asympote, ce ne serait pas par rapport à l'énergie mais par rapport à la vitesse...

Regarde aussi la réponse de Gaétan. C'est une approche plus appropriée au cadre relativiste. Cela dit, c'est très difficile de comprendre la relativité du premier coup, surtout à to âge. Cela viendra petit à petit avec les années et l'expérience physiquo-mathématique. Mais continue à te poser ce genre de question, c'est très bien. :wink:

Ds un magasine , g lu ke lon pvait depasser la vitesse de la lumiere =)

Sa existe deja , je c pu trop c koi mais il me sembler ke certains électrons le faisait deja =)

On en a déjà parlé...

Cet article est écrit par l'auteur de l'expérience (pas le mieux pour l'objectivité), et une expérience pour être validée doit être répétée.

Des cables enroulés, c'est pas super non plus... beaucoup de risques d'interférences

Ds un magasine , g lu ke lon pvait depasser la vitesse de la lumiere =)

 

Sa existe deja , je c pu trop c koi mais il me sembler ke certains électrons le faisait deja =)

C'est peut-être possible à des échelles microscopiques durant des temps infimes en physique quantique... Mais, je ne suis pas certain... Je doute très fort d'ailleurs.

Ou alors, il sagit de la vitesse de la lumière dans l'eau ou dans l'air. En fait, il est possible de dépasser la vitesse de la lumière quand ce n'est pas la vitesse de la lumière dans le vide. Cela peut d'ailleurs provoquer de beaux phénomènes semblable au passage du mur du son, mais avec la lumière...

C'est peut-être possible à des échelles microscopiques durant des temps infimes en physique quantique... Mais, je ne suis pas certain... Je doute très fort d'ailleurs.

Tu as raison d'en douter. Même à des échelles microscopiques, la vitesse de la lumière est une limite infranchissable. Parfois, la mécanique quantique donne l'impression de violer la causalité, mais c'est une conséquence du caractère non localisé des particules. Deux photons intriqués émis dans des directions opposées n'ont jamais réellement rompu leur "cordon ombilical". C'est vraiment pas clair comme explications (désolé ), ce sont des abus de langage, mais il faut comprendre qu'il n'y a rien de conventionnel dans la mécanique quantique.

Mon doute était surtout en dessous de l'échelle de Plack... Là, je ne sais absolument pas ce qui se passe. Mais, je crois que c'est pareil pour tout le monde.

Mon doute était surtout en dessous de l'échelle de Plack... Là, je ne sais absolument pas ce qui se passe. Mais, je crois que c'est pareil pour tout le monde.

Ouais, y a même des savants qui se nouent les pieds avec des cordes pour être sûr de tomber. Non, je déconne. Je comprends rien à ces cordes-là moi.

Lolo a raison. Il est possible de dépasser la vitesse de la lumière. En effet, "toute" la relativité d'Einstein est basé sur le fait que la vitesse de la lumière est la "limite absolue" dans le vide. Mais effectivement la vitesse de la lumière varie en fonction du milieu traversé (refraction) et dans certain matériau ont peu effectivement amener une particule à une vitesse supérieure à celle d'un photon dans ce même matériau sans pour autant qu'il dépasse évidemment la vitesse de la lumière dans le vide, "c".

Cyp

Intéressant !

J'ai du mal à imaginer que la vitesse de la lumière ne puisse être dépassée, sous prétexte qu'on considère que le photon a une masse nulle et que sa vitesse maximale est 300 000 km/s.

Je crois que si faible que puisse être sa masse, elle peut encore être diminuée, ce qui fait que l'énergie nécessaire à la propulsion de ce nouvel élément (qui n'est plus un photon mais un objet inconnu) peut augmenter légèremement.

Mias comment parler de la vitesse de la lumière sans parler de l'espace temps et des dilatons ? Comment peux-t'on utiliser ce drôle de support pour se déplacer BEAUCOUP PLUS VITE que la vitesse de la lumière ?

Entre le temps de Planck et quelques secondes après le Big Bang, l'univers est passé d'une tête d'épingle à 10 fois celle de notre galaxie ... comment ? Quelle prodigieuse accélération !! la matière sur ce fameux support n'a pas été altérée ?

Je voudrais vous poser une question qui va vous paraitre stupide

Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer en thermes très simple la loi de la relativité.

Je suis genée de vous demander ça mais j'en entend souvent parler sans savoir exactement ce que c'est...

Intéressant !

J'ai du mal à imaginer que la vitesse de la lumière ne puisse être dépassée, sous prétexte qu'on considère que le photon a une masse nulle et que sa vitesse maximale est 300 000 km/s.

La limite qu'est la vitesse de la lumière dans le vide n'est pas une conséquence du fait que la masse du photon est nulle. L'hypothèse à la base de la théorie de la relativité restreinte d'Einstein est que la vitesse de la lumière doit rester constante pour tout système de référence inertiel. Tout le reste découle directement de cette hypothèse.

Je crois que si faible que puisse être sa masse, elle peut encore être diminuée, ce qui fait que l'énergie nécessaire à la propulsion de ce nouvel élément (qui n'est plus un photon mais un objet inconnu) peut augmenter légèremement.

Mais comment parler de la vitesse de la lumière sans parler de l'espace temps et des dilatons ? Comment peux-t'on utiliser ce drôle de support pour se déplacer BEAUCOUP PLUS VITE que la vitesse de la lumière ?

J'ai pas tout compris. Je ne sais pas ce qu'est un dilaton. Tout ce que je peux te dire, c'est qu'on ne peux pas aller plus vite que la lumière.

Entre le temps de Planck et quelques secondes après le Big Bang, l'univers est passé d'une tête d'épingle à 10 fois celle de notre galaxie ... comment ? Quelle prodigieuse accélération !! la matière sur ce fameux support n'a pas été altérée ?

L'expansion de l'Univers n'a pas de vitesse, c'est plutôt une propriété de l'espace-temps de notre Univers. Ce n'est pas une vitesse physique. Même le Big Bang à ses origines ne viole pas les implications de la relativité restreinte. Dans un Univers en expansion, la notion de vitesse n'est plus définie proprement. ;-)

Je voudrais vous poser une question qui va vous paraitre stupide

 

Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer en thermes très simple la loi de la relativité.

 

Je suis genée de vous demander ça mais j'en entend souvent parler sans savoir exactement ce que c'est...

Le principe de relativité est une idée de Gallilée si je me souviens bien. Il dit que les lois de la physique sont les mêmes pour tout système de référence inertiel. Par exemple, le mouvement d'une balle de ping-pong est définie de la même manière qu'on se trouve fixé au sol ou à bord d'un avion par exemple (en négligeant les perturbations). Pour Gallilée, les lois s'appliquent pour tout référentiel en mouvement rectiligne à vitesse constante. Il existe des relations simples permettant de passer d'un référenciel à l'autre, ce sont les transformées de Gallilée,

x' = x - vt

y' = y

z' = z

t' = t

On voit tout de suite que le temps est considéré comme absolu.

Mais ces transformées ne rendent pas compte de la constance de la vitesse de la lumière qui découle des lois de Maxwell de l'électromagnétisme. C'est là qu'Einstein invente la théorie de la relativité restreinte. Il doit trouver de nouvelles transformées qui permettent de conserver la forme d'une sphère dont le rayon grandirait à la vitesse de la lumière. Il trouve les transformée suivante (en faite, ce sont les transformées de Lorentz),

x' = g ( x - v t )

y' = y

z' = z

t' = g ( t - (v/c²) x )

où g := 1 / [ 1 - (v/c)² ]

De ces relations, on peut facilement trouver l'addition des vitesse, la dilatation du temps, la contraction des longueurs...

Pour respecter la conservation de l'énergie (de l'impulsion en fait), il défini une masse relative m' := g m. Et de là, en recherchant l'énergie pour v = 0 (càd au repos), il trouve la célebre formule,

E = mc².

Mais seulement, certaines choses, comme la gravitation, n'entrent pas dans sa théorie. Là, il a une autre idée génial : il est impossoble de faire la distinction entre un référentiel dans un champ de pesenteur et un référentiel accéléré. Les choses se compliquent d'un point de vue mathématiques, puisqu'il faut faire appel à des notions de géométrie courbe. C'est pour ça qu'on dit que la gravitation courbe l'espace-temps. Einstein vient d'inventer la théorie de la relativité générale.

Voilà en gros. ;-)

Tout d'abord bonjour à tous, ca fait un petit moment que je lis ce forum sans jamais m'y etre inscrit... mais voila ! ya une petite question qui me trotte dans la tete depuis quelques temps concernant la vitesse de la lumière dans le vide.

Imaginons un vaisseau spatial se deplacant à la moitié de la vitesse de la lumière.

A l'intérieur de ce vaisseau un emmerdeur dans mon genre allume sa lampe torche et la colle à la fenêtre droit devant.

Donc si j'ai bien compris la vitesse du "rayon lumineux" ne dépassera pas la fameuse constante c, alors qu'il serait facile de penser 150.000+300.000=450.000km/s

Quelqu'un pourrait m'expliquer le pourquoi du comment ?

Oui, il est facile de penser que 150.000 km/s + 300.000 km/s = 450.000 km/s, mais c'est faux (tu t'en doutais je parie ).

Il faut comprendre que toutes les notions d'espace et de temps sont modifiée quand on s'approche de la vitesse de la lumière, et notament le caractère relatif des choses. La notion même de simultanéité n'existe plus. Deux événements simultanés pour toi dans le vaisceau, ne le sont plus pour une personne extérieur.

Pour les vitesses, il existe une formule d'addition des vitesses,

V = ( v + V' ) / ( 1 + vV'/c² )

où v est la vitesse relative entre deux observateurs, V' est la vitesse par rapport à un observateur et V la vitesse onbservée par l'autre.

qui s'obtient à partir de

x' = g ( x - v t )

y' = y

z' = z

t' = g ( t - (v/c²) x )

où g := 1 / [ 1 - (v/c)² ]

Tu observes alors que la vitesse c est infranchissable. Tu peux aussi voir que l'équation est symétrique pour V et V' au signe de v près (ce qui est logique vu qu'on change d'observateur.

Tu peux aussi te rendre compte que pour de faibles vitesses, g --> 1 et donc que les transformées de Lorentz se ramènent aux transformées de Gallilée.

Passionant !

Est-ce que je dois comprendre que de mon point de vue, c'est à dire du vaisseau je verrai la lumière s'éloigner à 300.000km/s de moi

Et qu'un observateur exterieur (à partir de la terre par exemple) la verrai également non pas à 300+150, mais bien 300.000km/s bien que son référenciel soit fixe et le mien mobile.

Oula en me relisant je sais pas si je me suis bien exprimé, mais je t'ai déjà vu déchiffrer d'autres posts dans le meme genre

Passionant !

Est-ce que je dois comprendre que de mon point de vue, c'est à dire du vaisseau je verrai la lumière s'éloigner à 300.000km/s de moi

Et qu'un observateur exterieur (à partir de la terre par exemple) la verrai également non pas à 300+150, mais bien 300.000km/s bien que son référenciel soit fixe et le mien mobile.

 

Oula en me relisant je sais pas si je me suis bien exprimé, mais je t'ai déjà vu déchiffrer d'autres posts dans le meme genre

C'est exactement ça!

C'est exactement ça!

Fort

Content d'avoir au moins compris ca, me reste du chemin à faire

Je n'avance pas vite... mais je ne recule jamais

Je n'avance pas vite... mais je ne recule jamais

Pas mal la citation. Je la retiens. ;-)

Passionant !

(...) bien que son référenciel soit fixe et le mien mobile.

Tu sembles avoir bien compris l'astuce. J'ajouterais pour être complet, que tu peux aussi dire que ton vaisceau est fixe et l'observateur au sol est en mouvement à la vitesse -v. C'est strictement équivalent. Il n'y a aucun repère privilégié, il n'y a pas d'absolu fixe. Tout est relatif. ;-) Cette phrase résume tout.

Lol (je voulais dire Lolo ), ta journée ne sera pas déphasée aujourd'hui. ;-)

Je n'avance pas vite... mais je ne recule jamais

Pas mal la citation. Je la retiens. ;-)

J'en ai une autre un peu dans ce genre :

Je ne dors pas longtemps, mais je dors vite.

++

J'ajouterais pour être complet, que tu peux aussi dire que ton vaisceau est fixe et l'observateur au sol est en mouvement à la vitesse -v. C'est strictement équivalent. Il n'y a aucun repère privilégié, il n'y a pas d'absolu fixe. Tout est relatif. ;-) Cette phrase résume tout.

Oui j'ai bien compris ca aussi, fallait juste que j'en choisisse un fixe pour mon exemple

Lol, ta journée ne sera pas déphasée aujourd'hui.

J'en ai terminé depuis un moment avec les calculs de transmitances et c'est justement depuis ce moment que je suis d'accord avec moi même mon ancien prof de physique étant un déphasé... euh dégénéré chronique

Edit : Un p'tit lien que je viens de trouver http://www.dialogus2.org/EIN/onadepasselav...elalumiere.html :hehe:

Lol (je voulais dire Lolo ), ta journée ne sera pas déphasée aujourd'hui. ;-)

Non, j'ai arrêter de tchater sur msn à 1 heure 45 et pas à 5 heure 30, cette fois-ci.

J'aurai donc pas besoin de faire de sieste de deux heures en avant soirée.

Pour commencer simple pour le petit gar de 14a:

oublie les asymptote et les limites....il y a plus simple pour exliquer que "quel que soit la somme d'energie que tu dépense pour accélérer et prendre de la vitesse, toi en tant qu'objet matériel macroscopique tu ne dépassera pas C (vitesse de la lumière)".

Il faut juste que tu me crois sur "parole": il y a une équivalence formel (ca veut dire en claire que c'est exactement la meme chose...) entre l'accélération et le champ gravitationnel.

Exemple concret:

tu prend ta super voiture et tu accélere à 1G (9,8m/s2) pendant 1 second=> tu a une vitesse de 9,8m/s, pendant 2 secondes: 9.8*2=19.6 et ainsi de suite... et la tu vois que au bout d'un certain temps ta vitesse pourrait etre supérieur à C.... mais il y a un hic! il te faudrait une masse imaginaire (nombre complexe, tu aprendras en term)

Prend maintenant toi en tant qu'individue sur terre...tu subit 1G en permanence ...tout le temps...et tu n'accèlere pas du tout!! tu fait même du surplace à lire l'écran!!!! extraordinaire non? pourtant tu accélère....

Et bien plus tu te rapproche de la vitesse de la lumière plus tu pourras accélérer à vitesse constante...et donc tu dépensera une energie infini...pour rester toujours à la meme vitesse... mais en accélérant!!

Voilà!

Pour les adultes......

Personnes n'a jamais dit qu'on pouvait pas aller plus vite que la vitesse de la lumière...la théorie ne l'interdit pas, et même si on n'a aucune idéee de comment détecter cela (hormis sur terre sur des efets type Cerenkov) la particule à déjà un nom:

TACHYON

elle peut avoir une masse imaginaire dans notre espace....

elle peut utiliser les incertidute d'Eisenberg....

elle peut utiliser des lois quantique

elle peut etre dans un espace de plus grande dimension....

bref il y a plein de possibilité!!!

le problème étant juste le passage de C-epsilon à C+epsilon...làa ca se fait en quantique et via une dématérialisation=>energie pure pour une rematérialisation en je ne sais pas trop quoi!! genre trou de verre

de plus pour nous dans nos mesure de nos repert à 3dimension elle peut dépasser C, sans jamais dépasser C dans le sien...voire même en faisant du sur place!!!!

sympas non?

Le problème c'est qu'on en a pas prouvé l'existence. :roll:

A+

Je croyais que les tachyons étaient "forcés" de rester à une vitesse supérieure à C ?

pas mal en tout cas la comparaison avec l'accélération terrestre