vitesse de la lumière en RG

[Jeff Hawke]

Existe-t-il un exemple (simple si possible) d'univers vérifiant les hypothèses 1,2,4 mais pas le fait que les vitesses sont majorées par une constante (et donc pas non plus l'hypothèse 3) ?

 

L'hypothèse 3 ne dit pas qu'une constante majore les vitesses, elle concerne "simplement" l'équivalence des réferentiels d'inertie (ce qui entraine que les transformations d'inertie forment un groupe, au sens mathématique).

 

Si on récuse cette hypothèse, on se retrouve plus ou moins avec des dissymétries, avec un ou des référentiels d'inertie privilégiés...

[Rêveur]

Existe-t-il un exemple (simple si possible) d'univers vérifiant les hypothèses 1,2,4 mais pas le fait que les vitesses sont majorées par une constante (et donc pas non plus l'hypothèse 3) ?

 

L'hypothèse 3 ne dit pas qu'une constante majore les vitesses, elle concerne "simplement" l'équivalence des réferentiels d'inertie (ce qui entraine que les transformations d'inertie forment un groupe, au sens mathématique).

 

Je n'ai pas dit que l'hypothèse 3 impliquait l'existence d'une constante majorant les vitesses. J'ai juste demandé un exemple pour mettre en évidence que les hypothèses 1,2,4 ne suffisent pas à garantir l'existence de cette question, puis j'ai signalé entre parenthèses que dans cet exemple l'hypothèse 3 serait alors évidemment non satisfaite.

[Jeff Hawke]

Ah, d'accord...J'avais mécompris.

 

Avec 1, 2 et 4, on ne peut mettre en évidence une vitesse indépassable, la causalité ne permettant que de mettre en ordre les événements.

 

C'est intéressant parce qu'on pourrait alors dire que, s'il existait un repère inertiel privilégié, (un centre de l'Univers, en quelque sorte), il n'y aurait pas de vitesse limite dans un tel univers...

 

Donc, on y pourrait aller plus vite que la lumière.

[Barbouille]

Ah, d'accord...J'avais mécompris.

 

Avec 1, 2 et 4, on ne peut mettre en évidence une vitesse indépassable, la causalité ne permettant que de mettre en ordre les événements.

 

C'est intéressant parce qu'on pourrait alors dire que, s'il existait un repère inertiel privilégié, (un centre de l'Univers, en quelque sorte), il n'y aurait pas de vitesse limite dans un tel univers...

 

Donc, on y pourrait aller plus vite que la lumière.

 

Super !

Si tu admets un référentiel inertiel privilégié, la première chose que tu dois faire, c'est corriger les équations de Maxwell et les lois de l'optique !

Chaire au Collège de France avec Prix Nobel assuré…

Après, tu pourras spéculer sur la vitesse limite de propagations des interactions.

Bonne chance.

 

Des hypothèses tout le monde en a. Des idées par contre…

La physique repose sur de grands principes. Ce n'est pas une "logique", ni une combinatoire d'hypothèses servant un agréger une théorie.

[Jeff Hawke]

Super !

Si tu admets un référentiel inertiel privilégié

Je ne l'admets pas. Je répondais à Reveur, pour montrer à quoi pouvait conduire le postulat picking...

 

Des hypothèses tout le monde en a. Des idées par contre…

La physique repose sur de grands principes. Ce n'est pas une "logique", ni une combinatoire d'hypothèses servant un agréger une théorie.

 

Nous sommes d'accord.

[Invité shf]

N'empêche que tout cela repose sur des postulats et de simples hypothèses, parce que jusqu'à présent, ça colle peut-être avec nos moyens d'observation et de vérification, sans plus.

 

Il en était de même avec d'autres hypothèses moins sophistiquées, d'accord, ça colle avec notre réalité observable, mais maintenant la MQ nous dénigre le droit d'aller plus loin, rien qu'en fonction du principe d'incertitude de Heisenberg, eh bien, je ne suis pas d'accord !!!!

 

[YAC5]

... eh bien, je ne suis pas d'accord !!!!

 

Bonjour shf,

 

Bien entendu tu peux ne pas être d'accord.

Mais je pense que ton problème tient plutôt au fait que la vitesse dite limite de la lumière contrecarre ton envie de voir un jour réalisés les rèves de déplacements dits "ultraluminiques" dans les romans de SF.

Lorsque Neil A. a mis le pied sur la lune, les Frères-Jacques ont écrit "La lune est morte". C'est le drame de la SF : elle ne peut pas rester SF mais devient soit la réalité scientifique soit du fantastique.

Revenons à la vitesse limite : c'est un fait et c'est une constante physique observée. Mais remarque bien qu'à cause de l'expansion deux objets situés à 180° par rapport à un observateur et s'éloignant de lui à plus de la moitié de c s'éloignent donc l'un de l'autre à une vitesse supérieure à c C'est pas une bonne nouvelle pour toi ça ?

Ca signifie plus profondément que le jour (très lointain pour l'instant) où l'on saura manipuler la courbure de l'espace on saura faire "comme si..."

Imagine par exemple que l'on sache "comprimer" l'espace devant soi et que l'on sache le "décomprimer" derrière, on créra une vague gravitationnelle sur laquelle on pourra "surfer" sans peine donc se déplacer à c puisque on restera sans accélération, comme deux galaxies qui s'éloignent l'une de l'autre.

Elle te plait mon idée ?

YAC5

[Jeff Hawke]

Imagine par exemple que l'on sache "comprimer" l'espace devant soi et que l'on sache le "décomprimer" derrière, on créra une vague gravitationnelle sur laquelle on pourra "surfer" sans peine donc se déplacer à c puisque on restera sans accélération, comme deux galaxies qui s'éloignent l'une de l'autre.

 

Mais du coup, on n'ira nulle part, ainsi...

 

 

(d'ailleurs, on surfe déjà ainsi, solidaires que nous sommes de notre galaxie, emportée immobile dans la folle danse de l'espace-temps ).

[Dodgson]

En fait, il n'est nul besoin de postuler une vitesse limite, elle se déduit logiquement de 4 postulats :

 

1 Homogénéité de l'espace-temps.

2 Isotropie de l'espace.

3 Structure de groupe pour les opérations de transformation d'inertie entre référentiels.

4 Causalité.

 

Munis de ces 4 suppositions quant aux caractéristiques de l'espace-temps, on peut retrouver les transformations de Lorentz, qui font apparaitre une constante c, constante qui a la dimension d'une vitesse (et qui "se trouve correspondre" à la vitesse de la lumière dans le vide...).

 

Tout cela (sauf peut-être 4) ne revient-il pas à dire : chacun peut se voir dans son miroir ?

[Rêveur]

Tout cela (sauf peut-être 4) ne revient-il pas à dire : chacun peut se voir dans son miroir ?

 

Non, je ne pense pas qu'il soit suffisant de pouvoir se voir dans son miroir n'importe où pour avoir l'homogénéité de l'espace-temps ou l'isotropie de l'espace.

[Dodgson]

Non, je ne pense pas qu'il soit suffisant de pouvoir se voir dans son miroir n'importe où pour avoir l'homogénéité de l'espace-temps ou l'isotropie de l'espace.

 

Deux indices :

 

- miroir d'Einstein

 

- Jacques Hadamard

[Invité shf]

Bonjour shf,

 

Elle te plait mon idée ?

YAC5

 

Oui, ça me plait beaucoup !!!

 

[Dodgson]

 

.

Revenons à la vitesse limite : c'est un fait et c'est une constante physique observée. Mais remarque bien qu'à cause de l'expansion deux objets situés à 180° par rapport à un observateur et s'éloignant de lui à plus de la moitié de c s'éloignent donc l'un de l'autre à une vitesse supérieure à c C'est pas une bonne nouvelle pour toi ça ?

 

YAC5

 

Quelle est la formule relativiste de composition des vitesses ?

[Jeff Hawke]

Quelle est la formule relativiste de composition des vitesses ?

L'effet d'éloignement du à l'expansion n'est pas une vitesse, il n'y a donc pas composition de vitesses (relativiste ou non).

 

D'ailleurs, même le terme d'éloignement est discutable, car l'expansion meut à la fois l'objet et le lieu, donc l'objet ne s'é-loigne pas...

[YAC5]

Quelle est la formule relativiste de composition des vitesses ?

 

En ce qui concerne l'expansion il n'y a pas de déplacement par rapport à l'espace environnant. La composition des vitesses est alors sans objet.

Hubble avait fait l'erreur et attribuait le rougissement à une "fuite" des galaxies. C'est Lemaître qui avait raison en parlant d'expansion de l'espace.

On devrait donc parler de la loi de Lemaître et non de la loi de Hubble.

Cdt

YAC5

[YAC5]

Mais du coup, on n'ira nulle part, ainsi...

(d'ailleurs, on surfe déjà ainsi, solidaires que nous sommes de notre galaxie, emportée immobile dans la folle danse de l'espace-temps ).

 

L'eau de la vague reste sur place mais le surfeur se déplace bien

YAC5

[Jeff Hawke]

L'eau de la vague reste sur place mais le surfeur se déplace bien

Il se déplace à l'agonie de la vague, lorsque celle-ci entame son écroulement et vient finir sur la plage, et là, l'eau se déplace...

[Dodgson]

L'effet d'éloignement du à l'expansion n'est pas une vitesse, il n'y a donc pas composition de vitesses (relativiste ou non).

 

D'ailleurs, même le terme d'éloignement est discutable, car l'expansion meut à la fois l'objet et le lieu, donc l'objet ne s'é-loigne pas...

 

Je reprends l'exemple de YAC5 tel que je le comprends :

 

 

A----------O----------B

 

Soit O l'observateur. A s'éloigne de lui vers les x négatifs à - c/2. B s'éloigne de lui vers les x positifs à +c/2.

 

Autrement dit, O s'éloigne de A vers les x positifs à +c/2, et B s'éloigne de O vers les x positifs à +c/2 . A quelle vitesse, pour A, B s'éloigne-t-il de A ?

 

Réponse (si je ne me trompe pas) :

 

(c/2 + c/2) / (1 + ((c/2).(c/2))/(c.c)) = c / (1+1/4) = 4c / 5

[Jeff Hawke]

A----------O----------B

 

Soit O l'observateur. A s'éloigne de lui vers les x négatifs à - c/2. B s'éloigne de lui vers les x positifs à +c/2.

 

Autrement dit, O s'éloigne de A vers les x positifs à +c/2, et B s'éloigne de O vers les x positifs à +c/2 . A quelle vitesse, pour A, B s'éloigne-t-il de A ?

 

Réponse (si je ne me trompe pas) :

 

(c/2 + c/2) / (1 + ((c/2).(c/2))/(c.c)) = c / (1+1/4) = 4c / 5

 

Si tu parles d'objets en déplacement, tu ne te trompes pas.

 

Si tu parles d'objets (genre, des galaxies) entrainés par l'expansion de l'univers, c'est faux, il n'y a pas de vitesses, donc pas de composition relativiste d'icelles. La distance entre A et B s'accroit plus vite que la vitesse de la lumière...

[Dodgson]

Si tu parles d'objets en déplacement, tu ne te trompes pas.

 

Si tu parles d'objets (genre, des galaxies) entrainés par l'expansion de l'univers, c'est faux, il n'y a pas de vitesses, donc pas de composition relativiste d'icelles. La distance entre A et B s'accroit plus vite que la vitesse de la lumière...

 

La formule relativiste de composition des vitesses ne reste-t-elle pas cependant valable dans l'univers observable (en gros, si je comprends bien, dans le rayon de Hubble) ?

[Jeff Hawke]

La formule relativiste de composition des vitesses ne reste-t-elle pas cependant valable dans l'univers observable

 

La question n'est pas la validité de la composition des vitesse, c'est qu'il n'y a pas de vitesse, dans le cas de l'expansion (si j'ai bien compris ). Nous sommes immobiles (du moins, au niveau de l'expansion. nous avons bien sûr un mouvement propre, mais "lent"), et les galaxies 'en fuite" par rapport à nous aussi.

 

C'est de l'espace qui se crée, entre eux et nous, et cela à une cadence qui fait qu'au delà d'une certaine distance, la perception d'éloignement est supérieure à c...

[Dodgson]

La question n'est pas la validité de la composition des vitesse, c'est qu'il n'y a pas de vitesse, dans le cas de l'expansion (si j'ai bien compris ). Nous sommes immobiles (du moins, au niveau de l'expansion. nous avons bien sûr un mouvement propre, mais "lent"), et les galaxies 'en fuite" par rapport à nous aussi.

 

C'est de l'espace qui se crée, entre eux et nous, et cela à une cadence qui fait qu'au delà d'une certaine distance, la perception d'éloignement est supérieure à c...

 

J'ai pas ma doc ici, mais voici ce que j'ai trouvé sur wikipedia :

 

"Si l'on se restreint à l'application de la loi de Hubble dans l'univers local (quelques centaines de millions d'années lumière), alors il est tout à fait possible d'interpréter la loi de Hubble comme un mouvement des galaxies dans l'espace. Néanmoins, la loi énonçant une vitesse de récession apparente proportionnelle à la distance, son extrapolation conduit à conclure que des galaxies suffisamment lointaines s'éloignent de nous à une vitesse plus grande que la vitesse de la lumière, en contradiction apparente avec la relativité restreinte. De fait, ce n'est pas dans le cadre de la relativité restreinte que l'on doit appliquer la loi de Hubble, mais celui de la relativité générale. Celle-ci stipule entre autres que le concept de vitesse relative entre deux objets (deux galaxies distantes, par exemple), est un concept purement local : on ne peut mesurer la différence de vitesse entre deux objets que si leur trajectoires sont « suffisamment proches » l'une de l'autre. Il convient bien sûr de préciser ce dernier terme, qui en l'occurrence dit essentiellement que la notion de vitesse relative n'a de sens que dans une région de l'espace-temps qui peut être correctement décrite par une métrique de Minkowski. Il est en effet possible de montrer (voir Expansion de l'univers) que l'échelle de longueur au-delà de laquelle on ne peut plus décrire localement un espace en expansion par une métrique de Minkowski est précisément le rayon de Hubble, soit la distance au-delà de laquelle les vitesses de récession apparentes sont précisément relativistes.

 

L'interprétation en termes de mouvement dans l'espace décrit par la relativité restreinte devient donc précisément invalide au moment où surgit le paradoxe d'une vitesse de récession supérieure à la vitesse de la lumière. Ce paradoxe est résolu dans le cadre de la relativité générale qui permet d'interpréter la loi de Hubble non pas comme un mouvement dans l'espace, mais une expansion de l'espace lui-même. Dans ce cadre-là, le postulat d'impossibilité de dépassement de la vitesse de la lumière fréquemment (et improprement) employé en relativité restreinte se reformule de façon plus exacte en énonçant qu'aucun signal ne peut se déplacer à une vitesse supérieure à celle de la lumière, les vitesses étant localement mesurées par des observateurs dans des régions où l'espace peut être décrit par la relativité restreinte (soit à petite échelle)."

 

Je suis un peu surpris par le terme "à petite échelle". Au début, l'auteur (ou les auteurs) parle(nt) quand même de quelques centaines de millions d'années-lumière, puis il(s) di(sen)t qu'on peut appliquer la métrique de Minkowski à l'intérieur du rayon de Hubble, donc en gros à tout l'univers observable...

[polo59]

Il ne faut pas toujours se fier à Wikipédia car il peut y avoir les plus grosses erreurs comme nous dit toujours notre documentaliste.

[YAC5]

Je reprends l'exemple de YAC5 tel que je le comprends :

A----------O----------B

...

 

Bonjour,

Comme le remarque justement Jeff Hawke il s'agit de composition de distances qui s'accroissent et non de vitesses de déplacement.

Je veux juste illustrer le fait qu'une distance peut s'accroître plus vite qu'il ne faut de temps à la lumière pour la parcourir. Donc A et B ne se verrons jamais.

C'est d'ailleurs pour ça que le ciel est noir.

Cdt.

YAC5

[YAC5]

...

"Si l'on se restreint à l'application de la loi de Hubble dans l'univers local (quelques centaines de millions d'années lumière), alors il est tout à fait possible d'interpréter la loi de Hubble comme un mouvement des galaxies dans l'espace. Néanmoins, la loi énonçant une vitesse de récession apparente proportionnelle à la distance, son extrapolation conduit à conclure que des galaxies suffisamment lointaines s'éloignent de nous à une vitesse plus grande que la vitesse de la lumière, en contradiction apparente avec la relativité restreinte. De fait, ce n'est pas dans le cadre de la relativité restreinte que l'on doit appliquer la loi de Hubble, mais celui de la relativité générale. ...

 

C'est juste mais mal exprimé.

Encore une fois Hubble s'est rallié à la vision de Lemaître.

Dire que "des galaxies s'éloignent de nous" c'est dire qu'elles sont en mouvement ce qui est vrai ou faux suivant l'échelle où l'on se place.

 

Il est quasi systématique que les galaxies aient un mouvement les unes par rapport aux autres, ceci dû à la gravitation de l'amas ou super amas auquel elles appartiennent. Mais l'expansion de l'espace et des distances est d'une toute autre nature et se passe à une échelle bien différente.

 

Juste pour donner une petite idée de cette différence regardez le mouvement de la terre autour du soleil : quelque chose comme 30 km/s. Le taux d'expansion cosmique est de l'ordre de 75 km/s/Mpcs, soit 30km/s toutes les 1,3x10^6 années lumière. La terre est à 8 mn lumière de la cause de son mouvement. La différence d'échelle est de l'ordre de 1 à 10^11 !

 

Mon calcul n'est pas du tout rigoureux mais c'est juste pour donner une idée de cette histoire "d'échelle" : à l'échelle 1 les galaxies bougent, à l'échelle 10^11 elles sont immobiles dans un espace en expansion.

 

Je trouve magique cette question d'échelles :

Les lois ne sont pas les mêmes à l'échelle des particules, à l'échelle humaine, à l'échelle galactique et à l'échelle de l'univers.

Cdt

YAC5

[alexisa]

Et si dans tous sa on fait intervenir la masse du photon ?

[YAC5]

Et si dans tous sa on fait intervenir la masse du photon ?

 

Justement ! Le photon n'a pas de masse inertielle. Il ne pèse donc rien.

Pourtant la lumière est déviée par la présence d'une masse.

C'est l'une des grandes preuves de la RG.

YAC5

[alexisa]

Ba moi mes professeur et mes lecture me dise le contraire mes prof mon dit qu'on le considérait sans masse et c'est un débat parmi les scientifique selon les chercheur sa masse oscil entre 10-49 et 10-69 kg ?

[jarnicoton]

Bon, pour un kilo de photons dans l'univers, tes profs peuvent te laisser tranquille (comme fait justement ton prof de français).

 

Mais la trajectoire courbée d'un photon dans un champ gravitationnel est-elle preuve de la RG, ou de toute théorie courbant l'espace ?

[alexisa]

off Pour moi le français sa fait déjà 1 ans qui ma laisser tranquille et si tu veux tout savoir pour moi le français c'est plus la manière de se faire comprendre que de ce faire orthographier ou grammaticaliser

 

Mai il est vrai que je suis plus doué pour les math et la physique que pour la grammaire ce qui ne ma pas empêcher d'obtenir de bon résultat en français ou littérature a mes examen c'est se qui compte!

 

Non mais c'est juste une interrogation que j'ai

et dont javais fait par a ma prof de physico qui ma dit qu'en faite on le considérait nulle parce que on ne lavait pas déterminer donc c'est quelque chose qui m'intrigue.

 

Parce que si le photon a une masse sa peut joué sur beaucoup de chose sa implique des force supplémentaire fin d'après se que j'ai lu Einstein disait que si le photon avait une masse comme on la détermine sa déplacerais la terre de je c'est pas combien de km.