La vitesse de la lumière

RayonZ · 14 février 2006

Bonjour tout le monde,

Voilà, autour de moi, tout le monde répète que la vitesse de la lumière est infranchissable pour des corps solides tels que nous les connaissons sans quoi la masse de ce corps augmenterait à l'infini. Mais personne n'a jamais su m'expliquer vraiment pourquoi ou plutôt comment les scientifiques sont parvenus à cette conclusion. Je sais que ca a été démontré et je me doute fort bien que la démo ne doit pas être très... Simple

Toutefois, si vous en connaissez les grandes lignes, je serais ravi de pouvoir les lire !

Je comprend très bien que l'accélération d'un corps soit étroitement liée à sa masse. Mais je ne vois pas pourquoi une vitesse élevée ferait augmenter la masse d'un corps.

Si cela est exact, les gens en avion pèsent plus lourd alors ? :b:

Logiquement, une grande vitesse donne une grande énergie cinétique mais pourquoi la masse augmente-t-elle aussi :?:

Amicalement, RayonX

Blacksky · 14 février 2006

Une frontière est faite pour être franchie.

A quoi ça sert, sinon ?!

On en reparle dans 200 ans ?

@+

Universus · 14 février 2006

Bon, il faut savoir que c'est théorique, un des postulats de la relativité (restreinte... et générale aussi) dit que la vitesse de la lumière est la même pour tout référentiel et que c'est une vitesse limite (non pas une frontière, mais une limite). Aucune observation ne nous a confirmer ceci, mais non plus infirmer. Cela demeure une hypothèse, hypothèse qui nous permet d'expliquer bien des choses.

La relativité restreinte nous a donner une formule très connue:

E=mc²

E étant l'énergie de masse (la masse étant alors un état d'énergie)

m étant la masse d'un corps

c étant la vitesse de la lumière

En fait, c'est l'énergie de masse d'un corps au repos. Une autre formule de la relativité restreinte dit que:

m' = γm = m / √(1-β²)

m est la masse d'un corps mesurée dans un référentiel où ce corps est immobile

m' est la masse du même corps mesurée dans un référentiel où ce corps est en mouvement constant et droit

γ est le facteur de Lorentz = 1 / √(1-β²)

β est le facteur de Michelson = v/c

Ainsi, la relativité restreinte disait, initialement, que la masse variait selon l'observateur. Aujourd'hui, on considère la masse comme un invariant relativiste, mais l'inertie du corps (sa résistance à une modification de mouvement) est plus élevée quand la vitesse est grande.

Ainsi, l'énergie de masse est:

E = γmc² = mc² / √(1-β²)

L'énergie cinétique est, en mécanique relativiste:

E = γmc² - mc² = mc² ([1 / √(1-β²)] - 1)

Si v = c, alors β = 1 et par conséquent γ = 1/0 = infini

Donc, l'énergie cinétique d'un corps ayant une masse et allant à la vitesse de la lumière est infinie, tout comme son énergie de masse. On voit le problème à cela.

Mais, quelle est l'énergie de masse de la lumière, du photon? Le photon n'a pas de masse, donc pas d'énergie... de masse.

On doit utiliser la formule plus générale de l'énergie cinétique:

E² = p²c² + m²c^4

p étant la quantité de mouvement (p = mv, p = h/λ = constante de Planck/longueur d'onde)

λ étant la longueur d'onde = v/f = vitesse de l'onde/fréquence de l'onde

PS: Merci ArthurDent encore

Dans le cas du photon, m=0, v=c

Amicalement

Universus

'Bruno · 14 février 2006

C'est beau, les proverbes, mais en l'occurence la théorie de la Relativité Restreinte est utilisée quotidiennement dans les accélérateurs de particules et fonctionne très bien. Dans 200 ans, la Terre continuera à tourner autour du Soleil. Et la vitesse de la lumière à être une limite impossible à dépasser.

L'impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière n'est pas due au fait que la masse augmente, c'est plus compliqué...

Je vais essayer de donner une rapide explication.

D'abord, on s'est demandé dans quel milieu se déplaçaient les ondes lumineuses. Des ondes, c'est des ondes dans un milieu, hein, alors on a appelé ça l'éther. Michelson et Morley ont monté une expérience célèbre pour mesurer le mouvement de la Terre par rapport à l'éther, en utilisant une mesure de la vitesse de la lumière s'ajoutant à la vitesse de la Terre dans un sens, puis (6 mois après) dans l'autre. Résultat : quel que soit le sens du faisceau lumineux par rapport au mouvement de la Terre, la lumière fait 300000 km/s. Ce résultat empêchait de détecter l'éther mais, surtout, c'était bizarre : la lumière se comporte comme si elle avait la même vitesse par rapport à un objet en mouvement !

Par exemple, si je marche à 3 km/h dans un train qui fait du 100 km/h, ma vitesse par rapport au talus sera de 97 km/h si je vais vers l'arrière et de 103 km/h si je vais vers l'avant. Eh bien l'expérience de Michelson et Morley montrait que la lumière se comportait comme si le résultat était toujours 100 km/h ! Comme si la vitesse de la lumière ne s'additionnait pas avec les autres vitesses.

C'est Einstein qui a résolu l'éngime.

À l'origine, il y a le principe de relativité galiléen : dans un référentiel en mouvement uniforme, les choses sont équivalentes.

Imaginons un train qui avance à presque la vitesse de la lumière par rapport au quai. Les lumières du train sont éteintes. Je suis assis en plein milieu du train, j'allume une lampe qui émet de tous côtés. La lumière atteint-elle la porte arrière avant la porte avant ? Si la vitesse de la lumière s'additionnait à celle du train, autrement dit si le train "ratrappait" le faisceau lumineux, c'est la porte arrière qui serait éclairée la première (la porte avant, elle, à tendance à "fuir").

Et si le train est arrêté au quai ? Bien sûr, cette fois les deux portes sont éclaiéres en même temps.

Eh bien ceci est contraire au principe de Galilée ! Le mouvement uniforme par rapport au quai est équivalent à l'arrêt, parce qu'aucun référentiel en mouvement uniforme ne peut jouer le rôle d'un repos absolu. Ceci est un fondement de la physique. Si on abandonne ce principe, toute la physique d'après Galilée (en gros) doit être refaite. Or elle fonctionne très bien ! Donc il faut admettre que les portes sont éclairées en même temps, quelle que soit la vitesse du train (du moment qu'elle est constante).

On n'a pas le choix, cela signifie que les vitesses ne peuvent pas s'additionner. Allons, bon ! En faisant un calcul que je laisse de côté (voir "Einstein pour débutants" par exemple), on arrive à démontrer que pour s'en sortir, il faut dilater le temps quand la vitesse augmente. On est obligé de faire ça, ce n'est pas un délire de théoricien ! De plus, la variation du temps trouvée aboutit à des formules appelées "équations de Lorentz" qui sont bien connues en électromagnétisme : tout cela est cohérent.

Avec ces formules, que se passe-t-il si on accélère ? Ben, déjà, on n'est plus dans les conditions de la Relativité Restreinte (qui impose des vitesses constantes). Mais bon, en gros, ça veut dire que plus on va vite, plus le temps se dilate. Et si la vitesse tend vers 300000 km/s, le temps tends à se dilater vers l'infini. C'est pour ça que 300000 km/s ne peut pas être dépassée : c'est un infini (il faudrait de plus une énergie infinie pour atteindre 300000 km/s, sauf si l'objet en question n'a pas de masse et se déplace déjà à cette vitesse - c'est le cas de la lumière). Dans 200 ans, l'infini sera toujours indépassable. Là encore, tout cela se calcule et c'est évidemment trop difficile de mettre tous les détails...

Par exemple, si je me déplace à la vitesse v dans un train qui avance à la vitesse u, ma vitesse par rapport au quai est : w=(u + v)/(1 + uv/c²). Cette formule vient des équations de Lorentz, je crois. Si on remplace u et v par c (300000 kms/), on obtient non pas 2c mais... à nouveau c ! (je te laisse calculer). On ne peut pas dépasser c, qui joue le rôle d'une limite asyptotique (pour employer le jargon...) Et on a expliqué l'expérience de Michelson et Morley.

Quand les vitesses sont petites devant celle de la lumière, la formule w=u+v est une excellente approximation, ce n'est que pour les vitesses proches de la lumière que les effets relativistes interviennent. Dans les accélérateurs de particules, ces formules sont utilisées pour observer des particules à faible durée de vie : en les accélérant très fort, on dilate leur temps propre, de sorte qu'on a plus du temps pour les observer. À noter que :

- 1° tout se passe comme prévu, en particulier la dilatation du temps est bien celle de la théorie, celle qui interdit de dépasser la vitesse de la lumière ;

- 2° on n'a jamais accéléré une particule à plus de 300000 km/s (ça se saurait, ou alors on nous cache la vérité, il y a un complot... ), pourtant, qu'est-ce qu'on leur balance comme énergie !

Voilà. Pas facile d'expliquer ça. Le livre "Einstein pour débutants" donne ce genre d'explications et quelques formules, mais je crois qu'il n'est plus édité. Là j'ai essayé de le faire rapidement, et je m'aperçoit que j'en ai tartiné des pages... J'espère que tu n'as pas une question sur la Relativité Générale (c'est encore plus compliqué !)

-------------

Ah, ben pendant ce temps là, Universus a rédigé une réponse.

Je ne suis absolument pas d'accord avec le fait que ce serait une simple hypothèse non vérifiée. Ce n'est pas une hypothèse mais une obligation. Si la vitesse de la lumière n'était pas finie et infranchissable, toute la physique s'écroulerait.

De plus, elle a été maintes fois vérifiée indirectement. Les formules de dilatation du temps conduisent à la conclusion que la vitesse de la lumière est une limite ; eh bien ces formules ont été maintes fois vérifiées (accélérateurs de particules, horloges atomiques qu'on envoie faire le tour de la Terre en avion et qu'on compare avec l'horloge restée à Terre, et un énorme morceau de la physique quantique repose sur ces formules et a été vérifié.

Universus · 15 février 2006

En effet, tu as raison, les expériences sont en parfait accord avec la relativité, ce qui est très satisfaisant, c'est évident ! Simplement, cela n'en demeure pas moins une théorie qui peut ne pas être parfaite, je n'en sais rien. Mais cela n'empêche pas que la relativité (et la vitesse de la lumière) soit une théorie extrêmement forte si je puis dire.

Jeff Hawke · 15 février 2006

Pas grand chose à ajouter aux limpides explications de Bruno. Je me permettrais juste d'insister sur un point : la théorie de la Relativité traite en fait de la nature même du temps et de l'espace, nature très différente de ce que nos sens et notre raisonnement standard basé sur ce qu'on constate et mesure dans le quotidien nous font croire, et cette vitesse de la lumière n'est pas une "vitesse" au sens classique, mais une caractéristique de notre espace temps. Si on considére cette constante fondamentale comme une vitesse, oui comme le dit Bruno, c'est un infini.

Imaginer dépasser cette "limite" revient ni plus ni moins à imaginer sortir de notre réalité (seules les mauvaises nouvelles savent faire ça, si l'on en croit Douglas Adams ).

Un peu comme imaginer quelque chose de plus froid que le zéro absolu. Ca n'a pas de sens. -273°C n'est pas une température comme une autre qui marquerait une "frontière", c'est le point 0 lié à la notion même de chaleur....

(texte cité)
Une frontière est faite pour être franchie.

Le proverbe n'est pas en cause, car il mentionne une "frontière", c'est à dire quelque chose (souvent - mais pas toujours - construit artificiellement par les hommes), une séparation entre deux zones/domaines/entités...ce que n'est assurément pas la vitesse de la lumière.

noir_sombre · 15 février 2006

(texte cité)
1. cette vitesse de la lumière n'est pas une "vitesse" au sens classique' date=' mais une caractéristique de notre espace temps.

2. Si on considére cette constante fondamentale comme une vitesse, oui comme le dit Bruno, c'est un infini.

[/quote']

1. donc la 'vitesse 'reel' de la lumiere peut etre plus grande !!! ?

2. "considerer comme une constante" .. donc on fait varier le temps pour quel reste constante !!! il y a non sens.

GéGé · 15 février 2006

Bravo Bruno!

Puis je citer "La théorie de la relativité restreinte et générale", par Albert Einstein lui-même, chez Dunod.

Ce que j'ai lu de plus clair et accessible sur le sujet!

ArthurDent · 15 février 2006

(texte cité)
1. donc la 'vitesse 'reel' de la lumiere peut etre plus grande !!! ?

Non. La "vitesse" de la lumière se mesure (ce qui est ce qu' on peut trouver de plus proche de 'reel')' date=' et se déduit des equations de l' électromagnétisme (maxwell), elles-mêmes validées jusqu' à un nombre indécent de décimales. Comme les équations de Maxwell amène une expression de cette vitesse qui ne dépend pas du référentiel (d' une part) et que d' autre part toutes les mesures effectuées confirment que cette vitesse ne dépend pas du référentiel (d' autre part), il reste peu de liberté de manoeuvre.

2. "considerer comme une constante" .. donc on fait varier le temps pour quel reste constante !!! il y a non sens.

Non, c' est une convention pour se simplifier les calculs. Si on considérait la vitesse de la lumière variable, il faudrait également faire varier pratiquement toutes les constantes de la physique en fonction du référentiel de mesure. Pas très pratique (et pas très logique non plus) ...

L' expression relativiste (formalisme dans lequel l' espace-temps dépends de l' observateur) des équations de Maxwell est plus simple que son expression "classique" (formalisme dans lequel l' espace-temps est absolu) parce qu' une partie de la complexité (difficilement compréhensible) de la seconde forme est "absorbée" par la structure de l' espace-temps (plus précisément , par la transformation de Lorentz).

Et la convention est de retenir la théorie la plus simple ...

A+

--

Pascal.

iksarfighter · 15 février 2006

Il existe une vitesse limite dans notre Univers, on l'appelle communément la "vitesse de la lumière" parceque les photons ayant une masse certainement nulle ou très infime, ce sont les seuls "objets" capables de s'en approcher le plus. Mais je différencierais "vitesse limite dans l'Univers" et "vitesse de la lumière". Ces deux valeurs sont probablement égales, ou du moins très proches ( et encore, va savoir ), mais ne désignent pas la même chose.

Pas vrai ?

'Bruno · 15 février 2006

Ah mais tout ça est très intéressant ! J'ajoute une chose. À propos de la constance de la vitesse de la lumière : c'est une chose sans doute définitive pour les scientifiques (et même si je ne sais pas pourquoi c'est définitif, eux doivent le savoir) puisque la vitesse de la lumière sert comme étalon pour définir le mètre (« le mètre est la distance parcourue par la lumière en 1/299792458 seconde. ») Si les scientifiques avaient des doutes, je suppose qu'ils auraient choisi une autre définition !

henri66 · 15 février 2006

je n'ai pas grand chose à ajouter sinon confirmer que l'expérience de morley-michelson a démontré la non additivité à la vitesse de la lumiére d'une autre vitesse aussi faible soit elle,donc c est une vitesse limite,et du point de vue de la flèche du temps qui est unidirectionnelle si on dépassait la vitesse de la lumière il y aurait remise en cause du principe de causalité,les effets précédant les causes;ainsi une balle de tennis arriverait à l'adversaire avant de lui avoir été envoyée!mais tout celà a été déjà dit sur ce forum à plusieurs reprises!

iksarfighter · 16 février 2006

Toute charge électrique en mouvement crée un champ magnétique.

C'est l'histoire du savant qui observe une charge électrique au repos et ne voit pas de champ magnétique induit.

Par contre un autre savant qui passe derrière lui à ce moment, et est donc en mouvement / à la charge électrique voit très nettement ce champ magnétique...

Le champ magnétique n'existe que pour le 2ème savant.

Jeff Hawke · 18 février 2006

Je reviens sur ce sujet de vitesse limite avec un éclairage nouveau (pour moi... ). En effet, jai relu attentivement les explications de Bruno, intéressé par le challenge consistant à réussir à expliquer clairement et en quelques lignes la Relativité Restreinte, qui, quoi qu'on en dise, reste fondamentalement une théorie pour le moins étrange.

En fait, dans l'exemple des rayons lumineux qui partent vers l'avant et l'arrière du wagon et atteignent leur but simultanément, et ce que la wagon soit en mouvement (uniforme) ou non, il faudrait ajouter que, par contre, pour un observateur à l'arrêt observant le wagon passer (l'observateur à de bons yeux et une bonne capacité de suivi ), ces rayons n'arrivent pas simultanément, ce qui est précisément la base du raisonnement théorique d'Einstein qui aboutit à la relativité de l'écoulement du temps.

Jusqu'à ce matin, j'avais toujours pensé que cette théorie était construite sur deux postulats :

1 Tous les référentiels d'inertie sont équivalents (principe de relativité galiléenne).

2 La vitesse de la lumière dans le vide est indépendante de l'état de mouvement de la source (postulat déduit des expériences de Michelson-Morley)

(A noter que le fait que la vitesse de la lumière soit une limite n'est pas postulé, cela découle de la théorie)

J'ai voulu en savoir un peu plus et me suis rendu, ce samedi matin, en la librairie Joseph Gibert, au 3ème étage véritable antre emplie d'ouvrages scientifiques (au passage, j'ai trouvé le tout récent bouquin de Serge Brunier - "Impasse dans l'espace" - état neuf en solde, une bonne affaire pour un ouvrage qui m'a l'air tout à fait intéressant) et ai feuilleté quelques bouquins récents sur le sujet. Notamment "Relativité Restreinte, bases et applications" (Claude Semay, Bernard Silvestre-Brac, Editions Dunod, collection Sciences Sup).

Découverte, il apparait que dans l'approche moderne de la Relativité, le postulat d'invariance de la vitesse de la lumière n'est pas nécessaire et se déduit en fait de "quelques propriétés naturelles de l'espace-temps", à savoir :

1 Homogénéité de l'espace-temps (pas de position ni de moment privilégiés)

2 Isotropie de l'espace (pas d'orientation privilégiée)

3 Les transformations d'inertie entre référentiels ont une structure de groupe (transformation identique, transformation inverse, associativité, etc...)

4 Causalité (les causes précédent les effets)

Avec ça, et quelques pages de démonstrations mathématiques, on trouve une constante c, qui a une dimension vitesse (distance/temps), qui représente une limité absolue de vitesse (c'est complètement général comme approche), et on retrouve les transformations de Lorentz. Cette vitesse limite c, avec toutes ces étranges conséquences, est donc bien dans la nature intrinsèque d'un monde doté de ces 4 propriétés basiques, qui elles n'ont rien d'étrange.

Je trouve cela absolument admirable : L'expérience de Michelson-Morley n'est plus un résultat que l'on généralise et qui sert de postulat pour construire une théorie, mais une vérification expérimentale d'une prédiction théorique : La constante c existe bel et bien, et c'est la vitesse de la lumière dans le vide.

Bon, j'ai acheté le bouquin pour essayer de comprendre ça plus en détails, ça va pas être simple, mes années de prépa sont loins... :be:

Jeff Hawke · 19 février 2006

(texte cité)
Il n'y a pas nécessairement contradiction ou divergence entre ces posutulats et les postulats philosophiques de l'ouvrage cité.

Non bien sûr' date=' je n'ai pas dit qu'il y avait contradiction. Simplement, la proposition "invariance de c" n'est pas nécessaire pour construire la théorie de la Relativité. Par contre, pourquoi qualifier de "philosophiques" les postulats que j'ai cités (homogénéité, isotropie, structure de groupe et causalité) ?

cette (..) approche nécessite de toute façon de relever, à un moment donné, la véritable valeur physique de la constante k = 1 / c².

Ce dernier raisonnement a donc une valeur mathématique tout à fait générale, mais, pour lui donner un sens physique, il faut procéder à un relevé tel que celui établi dans les expériences de Römer, Fizeau, Foucault ou Michelson. Autrement dit, la valeur de c ne peut pas être établie par un seul raisonnement mathématique. .

Nous sommes bien d'accord, il ne s'agit pas de rester dans de générales généralités abstraites, mais de décrire le monde réel. Ce qui me plait bien dans cette approche (dont je ne suis pas certain qu'elle appartienne à Monsieur Semay), c'est de prévoir par la théorie l'existence d'une constante c correspondant à une vitesse limite et de pouvoir corroborer ce résultat par des expériences (dèjà faites antérieurement dans le cas de la Relativité - à imaginer et à réaliser dans d'autres cas comme par exemple le théorème de Bell et l'expérience d'Aspect pour la non-localité) et de faire des mesures.

Enfin, le c dont question est la vitesse limite dans l'univers, mais pas nécessairement la vitesse exacte du "photon".

OK. Disons que c'est un bon "candidat" jusqu'à maintenant...

iksarfighter · 22 octobre 2010

C'est marrant qu'une théorie aussi récente et révolutionnaire que la Relativité Restreinte ne fasse intervenir comme outils mathématiques que des choses simple comme Pythagore et le nombre complexe "i".

jarnicoton · 22 octobre 2010

C'est qu'elle n'est pas très complexe dans l'article original d'Einstein, et qu'en dehors du chapitre "partie électromagnétique", un lycéen peut suivre.

Modifié 6 novembre 2010 par jarnicoton

'Bruno · 22 octobre 2010

Dans le livre Einstein pour débutants, la formule de dilatation du temps (t'/t = racine carrée de 1 - v²/c²) est démontrée en utilisant seulement le théorème de Pythagore, démonstration qui est donc accessible à un élève de 3è (qui n'a pas peur du calcul littéral quand même !).

LuciferDeus · 4 novembre 2010

Intéressant tout ça.

Mais il me reste des questions en suspend...

1.- à qu'elle vitesse et sur quel longueur de temps peut-on s'apercevoir réellement d'une dilatation du temps ?

2.- est-ce que la dilatation du temps est constante ou exponentielle ?

3.- on a pu vérifier la dilatation du temps mais a t-on vérifier sa contraction ?

en effet, sur la terre nous sommes pris dans un tourbillon de vitesse, la terre tourne autour d'elle même et en plus autour du soleil donc en étant complètement immobile dans l'espace, à compter que se soit possible, on devrait pouvoir observer l'effet inverse de la dilatation du temps, une contraction.

'Bruno · 4 novembre 2010

La « dilatation » du temps est donnée par la formule :

$mimetex.cgi?\frac{t'}{t} = \sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}$

où t' est le temps mesuré par le voyageur, et t le temps mesuré par l'observateur. Par exemple, si je me déplace à 0,8c par rapport à toi, et si tu m'observes pendant t=10 heures, eh bien j'aurais voyagé (de mon point de vue) pendant 6 heures (en effet, t'/t est alors égal à 0,6).

Réponses :

1. Je ne comprends pas la question. On s'aperçoit de la dilatation du temps si on dispose d'horloges suffisamment précises. Avec des horloges atomiques, on voit la différence avec un simple voyage en avion (il paraît qu'on a emmené des horloges atomiques en avion pour vérifier). Mais avec une montre courante, il faudra sûrement des vitesses très importantes.

2. La dilatation du temps n'est ni constante ni exponentielle ; elle est donnée par la formule ci-dessus.

3. Dilatation ou contraction du temps, c'est une question de choix des mots, ça veut juste dire qu'on ne mesure pas forcément le même temps. Le voyageur mesure un temps plus court, dans ce sens on peut dire que son temps est contracté. Mais ça veut dire aussi que son temps s'est « étalé » (comme lorsque mes 6h ont duré pour toi 10h), dans ce sens on peut dire que son temps est dilaté. En fait, il ne voit pas la différence : il ne vieillit ni plus vite ni moins vite par exemple. Donc parler de « dilatation » ou de « contraction » n'a pas d'importance, ce qui importe est de noter que si A se déplace par rapport à B, A mesure une durée plus courte que B. Et comme B se déplace lui aussi par rapport à A (en sens inverse), B mesure une durée plus courte (et non plus longue comme on pourrait le croire) que A. En fait, si on veut être plus précis il faut dire « relativité du temps ».

3'. La vitesse de la Terre, des étoiles, des galaxies, etc. est négligeable devant la vitesse de la lumière (les galaxies les plus rapides, celles situées au coeur des amas massifs, se déplacent à un bon millier de km/s, pas plus). D'ailleurs les cosmologistes ont même défini un « temps cosmologique » : la plupart des objets de l'univers se déplacent les uns par rapport aux autres à de petites vitesses (pas plus de 1000 km/s) et sont soumis à de faibles champs gravitationnels (par rapport à ceux des étoiles à neutrons (*) ou des trous noirs qui génèrent des effets relativistes), de sorte qu'ils vivent tous selon un temps comparable.

-----

(*) Le Pulsar Double est formé de deux étoiles à neutrons en orbite rapprochée, d'où un champ gravitationnel intense, qui a permis de mesurer une dizaine d'effets relativistes (notamment la contraction (ou dilatation, c'est pareil) du temps - mais pas que).

Modifié 4 novembre 2010 par 'Bruno

OrionRider · 4 novembre 2010

Pour ceux qui lisent quelques mots d'anglais, voici un outil amusant (voir en bas de page):

http://www.1728.com/reltivty.htm

On introduit la vitesse à laquelle on désire voyager et le calculateur donne l'effet de la relativité.

Exemple: si vous entrez 150000 et tapez 'Km/second', le programme donne 1.1549671837951903

En gros, cela signifie qu'à la moitié de la vitesse de la lumière, le voyageur subit les changements suivants, tels qu'un observateur extérieur pourrait les mesurer:

Sa masse augmente de 1,15 fois;

Les distances se contractent d'autant dans la direction du déplacement;

Le temps passe 1,15fois plus lentement.

Bien sûr, le passager, lui, ne s'aperçoit de rien puisque c'est l'espace-temps dans lequel il se trouve qui est modifié. :cool:

OrionRider · 4 novembre 2010

Même si tout cela n'est qu'une théorie, dans la vie de tous les jours la relativité a son importance. Les satellites du système GPS portent une horloge de grande précision. Et bien si on ne tenait pas compte de leur vitesse par rapport au sol et de la déformation de l'espace-temps par la masse de la Terre, le GPS ne fonctionnerait pas! :b:

http://www.kowoma.de/en/gps/errors.htm

(voir le paragraphe sur les effets de la relativité)

Un autre lien (moins complet mais en français):

http://guydoyen.fr/2010/10/06/demonstration-des-effets-de-la-relativite-d-einstein-dans-la-vie-de-tous-les-jours/

LuciferDeus · 4 novembre 2010

Merci pour ces liens je vais aller jeter un oeil

LuciferDeus · 4 novembre 2010

Moi ce que je retiens de tout ça c'est que :

plus tu prend de vitesse plus tu prend de masse donc ont pourrait dire v=m

Mais une masse n'a pas besoin de vitesse pour déformer l'espace-temps donc m n'égale pas v.

Comment est-ce possible ?

'Bruno · 4 novembre 2010

Lucifer : ici, on parle de relativité restreinte, dont le cadre est un espace-temps plat, sans déformation. Attention de ne pas mélanger...

(Et puis la masse est constante, comme je le disais dans une autre discussion.)

guik · 5 novembre 2010

Pour comprendre en quoi C est une limite, on peut aussi imaginer la "capacité de déplacement" comme des vases communiquant entre les 4 dimensions :

Sujet static : ne se déplace que dans le temps...

x

y

z

t-------

Sujet en déplacement le long de x : se déplace dans x, le déplacement dans le temps est réduit...

x--

y

z

t-----

Sujet en déplacement à la vitesse de la lumière le long de x : se déplace au maximum dans x, le déplacement dans le temps est null...

x-----

y

z

t

Si ca peut aider...

Guik

'Bruno · 5 novembre 2010

J'aime bien ce schéma ! Ainsi, on voit bien que ce qui compte, ce n'est pas l'espace (x) ou le temps (t), mais une combinaison des deux, l'espace-temps (x et t), et que x et t peuvent varier selon l'observateur, mais pas la combinaison des deux (il me semble).

LuciferDeus · 5 novembre 2010

mais pas la combinaison des deux (il me semble).

Là, je comprend pas.

Dans le schéma 2 on vois bien une combinaison des 2 ou alors c'est moi qui ai une mauvaise définition de ce mot ?

P.S. je viens de regarde la définition.

quand on se déplace on a bien une combinaison des 2 valeur, x et t ?

Modifié 5 novembre 2010 par LuciferDeus

'Bruno · 5 novembre 2010

Je répète : « x et t peuvent varier selon l'observateur, mais pas la combinaison des deux (il me semble) »

Autrement dit : la combinaison des deux ne varie pas selon l'observateur. Elle est donc constante. Les distances et les durées sont relatives, mais les combinaisons distance/durée (plus précisemment les "longueurs spatio-temporelles" dx²-c²dt²) sont absolues. À confirmer.

jarnicoton · 6 novembre 2010

Eh bien ceci est contraire au principe de Galilée ! Le mouvement uniforme par rapport au quai est équivalent à l'arrêt' date=' parce qu'aucun référentiel en mouvement uniforme ne peut jouer le rôle d'un repos absolu. Ceci est un fondement de la physique. Si on abandonne ce principe, toute la physique d'après Galilée (en gros) doit être refaite. Or elle fonctionne très bien ! Donc il faut admettre que les portes sont éclairées en même temps, quelle que soit la vitesse du train (du moment qu'elle est constante).
[/quote']

Pourquoi ? L'éther luminifère est supposé passer à travers les parois des véhicules qui s'y déplacent. Ce n'est pas comme l'air intérieur au wagon, emporté avec lui, où le son se déplacera à même vitesse (référentiel wagon) dans tous les sens. Dès lors, qu'est-ce qui empêche (classiquement), avant Michelson, les ondes lumineuses de se déplacer dans le wagon en mouvement en allant frapper les deux bouts du wagon à des vitesses différentes ? Dire que c'est contraire au principe de Galilée est supposer le principe de Galilée valable pour les milieux comme l'éther, qui ne sont pas emportés avec le wagon et conservent ainsi leur indépendance par rapport à lui.

Je passe les observations du XIXème siècle qui suggérèrent l'entraînement partiel de l'éther, car je ne crois pas qu'elles aient abouti à une théorie relativiste avant la lettre ; tout au plus à une formule.

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