question un peu bete

[jarnicoton]

La sensation de temps propre d'un photon conscient n'a pas de sens. Sitôt parti il est arrivé. Même s'il n'est jamais intercepté, il "voit" les galaxies défiler devant lui à vitesse infinie.

[bongibong]

Je pense que la notion de référentiel n'a plus de sens lorsque l'on parle de v=c par rapport à un autre référentiel galiléen.

On peut raisonner en passant à la limite, mais ... on marche sur des oeufs.

['Bruno]

Quoiqu'il en soit, la question de départ est une bonne question et si on veut chipoter, on n'a qu'à remplacer la vitesse de la lumière par presque la vitesse de la lumière, ça ne change rien aux idées importantes.

[bubu bis]

Merci pour vos réponses:).

Donc si j'ai bien compris la lumière ne quitte plus les phares de la voiture?C'est vrzi que cette vitesse cause un déplacement temporel?

Modifié 9 août 2012 par bubu bis

['Bruno]

donc si j'ai bien compris la lumière ne quitte plus les phares de la voiture?

Mais si ! Elle quitte les phares de la voiture à la vitesse de 300.000 km/s par rapport à la voiture, et aussi de 300.000 km/s par rapport à la route.

[bubu bis]

Donc la lumière doublerait de vitesse?

[salviati]

Bonsoir Bubu,

 

Ce qu'il faut que tu comprennes, c'est que ta voiture est considérée comme un référentiel galiléen : que tu déplaces par rapport à la route à vitesse et direction constants, tu ressens les événements et tu fais des expériences comme si tu était immobile et que c'était la route qui se déplaçait.

Lis Galilée lui même ici

Le mouvement est comme rien...

 

Donc, la lumière est émise à 300000km/s, comme si tu était immobile, et tu peux considérer que c'est la route qui se déplace.

Un observateur extérieur à ton référentiel (sur la route) ne verrait pas de lumière sortir de tes phares, car il te verrait en train de rattraper perpétuellement cette lumière (en quelque sorte).

C'est ce que dis Bruno dans son message #24 ( voir la loi d'addition des vitesses relativistes citée par lui)

Modifié 4 avril 2012 par salviati

[bb98]

ta voiture est considérée comme un référentiel galiléen : que tu déplaces par rapport à la route à vitesse et direction constants, tu ressens les événements et tu fais des expériences comme si tu était immobile et que c'était la route qui se déplaçait.

Lis Galilée lui même ici

Le mouvement est comme rien...

 

 

 

Bonjour

Attention, n'est 'galiléen' qu'un repère en translation rectiligne à vitesse constante !

 

S'il y a variation de vitesse ou mouvement non rectiligne, tout est infiniment plus complexe

['Bruno]

Bubu : relis mon premier message et dis-moi ce qui n'était pas clair.

 

Mais bon, je vais reprendre doucement. La lumière quitte la voiture à la vitesse v. De plus, la voiture avance sur la route à la vitesse w. Donc, par rapport à la route, la lumière se balade à la vitesse v+w. Tu es d'accord ?

 

Eh bien c'est faux. D'après la relativité, par rapport à la route, elle quitte la voiture à la vitesse (v+w)/(1+vw/c²). Maintenant, remplace v par c et w par c (c est la vitesse de la lumière) et vois ce que ça donne (tu as déjà eu des cours sur le calcul littéral ?)

 

Et si tu ne comprends pas bien, ce n'est pas grave, après tout on ne savait rien de tout ça il y a à peine plus d'un siècle...

Modifié 4 avril 2012 par 'Bruno

[bubu bis]

C'est sur la vitesse c qui ne s'additionne pas avec l'autre que je bloque.

Modifié 9 août 2012 par bubu bis

[salviati]

bubu,

 

il faut te dire que c'est comme ça : la vitesse de la lumière est une vitesse maximum ; de plus, elle est invariante dans le vide. Donc elle ne s'additionne pas avec la vitesse de tel ou tel référentiel, comme cela serait le cas avec la mécanique du classique.

 

C'est un postulat qui est au départ des théories relativistes, en même temps qu'un fait expérimental.

[purpose]

c'est sur la vitesse c qui ne s'additionne pas avec l'autre que je bloque.

 

Bon,je vais essayer de faire le calcul pour toi

Formule de départ: (v+w)/(1+vw/c*c) Je n'ai pas le signe 2 pour représenter le carré alors je remplace par c*c

 

v=vitesse de la lumiere qui quitte les phares=c

W=vitesse de la voiture=c=vitesse de la lumiére

 

en remplaçant v et w par c on a:

(c+c)/(1+(c*c/c*c))=2c/(1+1)=2c/2=c

 

cqfd

[syncopatte]

Une analogie avec le son peut-être?

 

Sauf que le "mur" du son, on peut le franchir...

 

Imaginons le son comme une onde, dont la vitesse de propagation est fixe.

Tu es en voiture, une décapotable, avec la radio à donf.

Que tu roules à 130 ou si tu es bloqué dans une file, aucune importance: la vitesse du son ne change pas entre les baffles et toi.

 

Pour quelqu'un situé sur les bas-côtés, le son lui parvient à la même vitesse, que tu roules ou pas.

Le son n'est pas "projeté" plus ou moins vite suivant la vitesse de la voiture: une fois sorti du baffle, il est indépendant et se propage comme une onde à sa vitesse normale.

 

Ce qui va changer par contre, c'est la fréquence!

Avec une voiture en approche, l'onde sera comprimée, la fréquence augmente, le bruit devient aigu.

Avec la voiture qui s'éloigne, l'onde sera étirée, la fréquence diminue, le bruit devient grave.

Et dans les deux cas, le bruit se propage à la même vitesse!

 

Il se passe la même chose avec la lumière, c'est l'effet Doppler-Fizeau.

La vitesse de la lumière d'une galaxie en mouvement (tout est en mouvement dans l'Univers) reste constante.

Si la galaxie s'approche, la fréquence de la lumière va augmenter: elle semblera plus bleue.

Si elle s'éloigne, la lumière deviendra plus rouge.

Cela s'appelle le "red-shift" et est à l'origine de la vision moderne du cosmos: la théorie du Big Bang.

 

Patte.

['Bruno]

Bubu : le problème est la façon dont on additionne les vitesses. On croit que les vitesses s'additionnent, mais ce n'est pas tout à fait exact. En fait il faut définir une nouvelle addition, un peu plus compliquée. Je vais pour ça employer le symbole # à la place de +.

 

La formule est :

a # b = (a + / (1 + a.b/c²)

où c² désigne le carré de la vitesse de la lumière. Pour simplifier on écrira c = 300.000 si les unités sont des kilomètres par seconde.

 

Exemple :

 

100.000 + 200.000 = 300.000, mais :

100.000 # 200.000 = (100.000 + 200.000) / ( 1 + 100.000x200.000/300.000² ),

soit :

100.000 # 200.000 = 245.454,545...

 

Il se trouve que les vitesses ne s'additionnent pas à l'aide d'une addition simple, mais à l'aide de l'« addition » que j'ai notée #. Si je suis dans un vaisseau spatial qui avance à la vitesse de 200.000 km/s par rapport à la base, et que je tire un projectile à la vitesse de 100.000 km/s par rapport au vaisseau, ce projectile n'ira pas à la vitesse de 300.000 km/s (celle de la lumière) par rapport à la base, mais de 100.000 # 200.000 = 245.454,545... km/s.

 

Et par rapport à ta question, la lumière des phares se déplace à 300.000 km/s par rapport à la voiture, qui elle même se déplace à 300.000 km/s par rapport à la route, donc la lumière des phares se déplace à 300.000 # 300.000 km/s par rapport à la route. Or il se trouve que 300.000 # 300.000 = 300.000 (fais les calculs !).

Modifié 5 avril 2012 par 'Bruno

[bubu bis]

OUCH t'es fort en maths!!!! En fait elles s'aditionent mais pas commle celles de vitessses inferieures?

Modifié 9 août 2012 par bubu bis

['Bruno]

En fait, toutes les vitesses s'additionnent avec l'« addition » #. Mais quand ce sont de faibles vitesses par rapport à celle de la lumière, le résultat est quasiment égal à ce qu'on aurait obtenu en additionnant les vitesses avec +.

 

Par exemple imaginons une fusée qui avance à 1.000 km/s (c'est drôlement rapide !) et qui envoie un missile à encore 1.000 km/s.

 

1.000 # 1.000 = (1.000 + 1.000) / (1 + 1.000x1.000/300.000²) = 1.999,997.778 km/s.

 

Presque 2000 ! Avec les vitesses courantes de notre quotidien, on peut additionner normalement, ça donnera une approximation plus qu'excellente. Mais dès qu'on a une vitesse qui s'approche de 300.000 km/s, l'approximation n'est plus assez bonne et il faut utiliser la vraie loi d'addition des vitesses, celle que j'ai notée #.

[bubu bis]

Ah!ca va mieux comme ca ,merci.

[sextant]

 

Mais bon' date=' je vais reprendre doucement. La lumière quitte la voiture à la vitesse v. De plus, la voiture avance sur la route à la vitesse w. Donc, par rapport à la route, la lumière se balade à la vitesse v+w. Tu es d'accord ?

 

Eh bien c'est faux. D'après la relativité, par rapport à la route, elle quitte la voiture à la vitesse (v+w)/(1+vw/c²). Maintenant, remplace v par c et w par c (c est la vitesse de la lumière) et vois ce que ça donne (tu as déjà eu des cours sur le calcul littéral ?)

 

[/quote']

 

Merci des précisions Bruno, et si j'ai bien compris, toutes les formules de la relativité restreinte couvrent avec une plus grande précision celles de la mécanique classique : ex. un TGV roule en ligne droite, sans accélération, à 300 Km/h (v), et un bonhomme se déplace en marchant dans le train à du 3km/h (w), de wagons en wagons, dans le sens de marche du train , si on applique la formule (v+w)/(1+vw/c²), on trouvera comme vitesse du bonhomme 303 Km/h, parce que le terme vw/c2 devient quasi infiniment petit, vu que le dénominateur de cette dernière fraction est quasi infiniment grand par rapport au produit vw, et donc le terme vw/c2 est négligeable, et on retrouve les lois de l'additivité des vitesses de la mécanique classique. (Je ne fais pas le calcul exact, si on veut le faire, il suffit dans la formule d'utiliser les vitesses exprimées en m/s et donc convertir les Km/h (suis trop fainéant, lol)

 

Par contre, si v et w sont beaucoup plus élevés, le terme vw/c2 n'est plus quantité négligeable !

 

Et si v et w sont tous deux à la vitesse de la lumière (le bonhomme se déplace à la vitesse de la lumière dans le TGV qui roule aussi à la vitesse de la lumière, l'additivité selon la formule donne 300.000 Km/s, et on retombe sur la limite de la vitesse de la lumière.

 

On a donc deux entités, le bonhomme et le train, qui se déplacent tous deux à la vitesse de la lumière bien que le bonhomme avance physiquement dans le train !

 

Maintenant, imaginons, tout se passe à la vitesse de la lumière, il y a le train et son contenu (le bonhomme) et les phares du trains s'allument et envoient un faisceau lumineux (aussi à la vitesse de la lumière, forcément), en réappliquant la formule, les photons de cette émission lumineuse sont aussi limités à 300.000 Km/s, ma question, comment est ce que le bonhomme dans le train, peut percevoir le déplacement des photons, puisque le tout est à 300.000 Km/s. Il y a sans doute une grosse faille ou grande méconnaissance dans mon raisonnement de "primate", mais comment expliquer ça ? D'autant que l'écoulement du temps est peut-être le même pour ces trois objets, TGV, bonhomme et lumière dans le même référentiel ?

 

Je m'y perds et je ne saisis pas très bien le principe de relativité de Galilée auquel tu fais allusion dans un post précédent. Est-ce que ça veut dire que pour tout ce qui appartient au train lancé en ligne droite sans accélération, on ne constate rien d'anormal par rapport à la mécanique classique, même si tout est lancé à la vitesse de la lumière, le train est immobile pour ce voyageur, son déplacement à l'intérieur à 3km/h est parfaitement mesurable, et il voit les phares du train s'allumer et les effets de la vitesse de la lumière ne sont perceptibles que pour un observateur extérieur (hors référentiel "train"), lequel ne percevrait sans doute pas les phares du train à l'avance, sauf un flash ponctuel, peut-être au moment où il aperçoit le train, et encore...et pour cet observateur extérieur, le bonhomme dans le train semblerait immobile ? ça m'en a tout l'air, mais je fabule sans doute, malgré que cela me soulage un peu ...

 

Ce qui voudrait dire, si je continue mes élucubrations, qu'il y a dans la notion de référentiel, une notion de vitesse (pour autant qu'il n'y ait pas d'accélération), quelque peu cachée à notre sens commun : ex. la terre se déplace dans l'espace à une vitesse finalement assez grande, mais comme nous sommes sur la terre, et que le mouvement de cette dernière est constant, sans accélération, nous sommes totalement incapables de voir ce déplacement (sauf considérant les étoiles et le ciel) et c'est comme si nous étions sur un astre parfaitement immobile, quel paradoxe ! Dans cette hypothèse, on imagine aussi beaucoup mieux pourquoi Galilée a eu des problèmes quand il a dit "et pourtant, elle tourne autour du soleil", mais c'est un autre débat !

 

Mes excuses pour toutes ces élucubrations, corrigez-moi svp !

 

Merci à toi (Einstein, notamment) et à Salviati (Galilée, notamment) aussi ! Est-ce vraiment un paradoxe que tout celà ? Dur, dur !

 

Bonne journée à tous et à toutes !

Modifié 8 avril 2012 par sextant

['Bruno]

comment est ce que le bonhomme dans le train, peut percevoir le déplacement des photons, puisque le tout est à 300.000 Km/s. Il y a sans doute une grosse faille ou grande méconnaissance dans mon raisonnement de "primate", mais comment expliquer ça ? D'autant que l'écoulement du temps est peut-être le même pour ces trois objets, TGV, bonhomme et lumière dans le même référentiel ?

Je ne comprends pas bien le problème. Par rapport au train, les photons se déplacent à 300.000 km/s. Par exemple si le bonhomme se regarde dans un miroir, il verra son reflet : les photons se déplacent de 300.000 kms/ jusqu'au miroir, puis font marche arrière jusqu'à ses yeux (le tout par rapport au train).

 

je ne saisis pas très bien le principe de relativité de Galilée auquel tu fais allusion

Ah oui, c'est le point de départ. Galilée nous enseigne que tout mouvement uniforme est équivalent à l'immobilité. En fait, l'immobilité n'existe pas. Si je suis dans un train qui est arrêté au quai, je vois ses phares et je me vois dans le miroir. Si je suis dans un train qui avance à 300.000 km/s par rapport au quai, ce sera exactement la même chose car si le train fait 300.000 km/s par rapport au quai, ça veut dire que le quai fait 300.000 km/s par rapport au train, c'est équivalent (au sens où les gens qui se regardent dans le miroir observent la même chose, qu'ils soient sur le quai ou dans le train). Ce principe est à la base de la physique (de Galilée découle Newton et tout le reste (*)) et c'est pour le préserver qu'Einstein a dû supposer que les longueurs et les durées ne sont pas invariantes.

 

la terre se déplace dans l'espace à une vitesse finalement assez grande

La difficulté est là : il n'existe pas d'« éther » par rapport auquel la Terre et tous les astres se déplacent. La Terre se déplace par rapport à quelque chose. Un mouvement tout court n'existe pas, seuls existent les mouvements par rapport à quelque chose.

 

-----

(*) Imagine-toi dans un train qui avance à 200 km/h uniformément (ligne droite + vitesse constante) : tu lances une balle de ping pong en l'air. Est-ce qu'elle retombe à tes pieds ? Oui, parce que d'après Galilée les choses se passent comme dans un train immobile (immobile au sens usuel, pas physique). Sans ça, on devrait supposer que la balle tombe bien en arrière vu que le train a avancé. (En fait, par rapport au quai elle n'est pas lancée verticalement.) J'avais lu qu'à l'époque des balbutiements de la physique on avait voulu tester ça en lançant verticalement un boulet de canon : allait-il retomber dans la bouche du canon, ou nettement plus loin à cause de la rotation de la Terre ? On n'a jamais retrouvé les boulets... En fait à cette époque on ne connaissait pas l'effet de Coriolis (la rotation n'est pas un mouvement uniforme) qui assure que le boulet tombera en fait quelques km à côté...

Modifié 8 avril 2012 par 'Bruno

[jarnicoton]

J'avais lu qu'à l'époque des balbutiements de la physique................................qui assure que le boulet tombera en fait quelques km à côté...

 

Non, pas à quelques kilomètres pour un boulet qui ne devait déjà pas monter à beaucoup plus d'un seul kilomètre ou deux.

 

Pour l'anecdote, une revue d'aviation il y a quelques années écrivit bien tranquillement que le "canon de Paris" en 1918 était pointé sur Troyes pour que la force de Coriolis déviât l'obus sur la capitale ! Or la documentation, y compris la photo aérienne, montre bien ce canon dirigé sur Paris. Voilà comment ayant fait une erreur grossière de principe dans son calcul, le rédacteur de la revue satisfait de sa théorie ne daigna point vérifier les faits !!!

Modifié 10 avril 2012 par jarnicoton

['Bruno]

Ah oui tu as raison : la hauteur maxi du boulet est la même, qu'il soit envoyé avec un angle incident quelconque ou à la verticale, donc sûrement pas plus d'1 km.

[bubu bis]

les artillieurs du temps de Napoléon se contentaient de viser en face...

['Bruno]

S'ils faisaient ainsi, ce serait comme viser au hasard, puisqu'ils ne tiendraient pas compte de la distance (un boulet n'a pas une trajectoire rectiligne, on ne peut donc pas se contenter de viser, il faut calculer l'angle d'incidence requis pour la distance de la cible). Mais peut-être que tu réponds au hasard ?

 

(Kiwi : j'ai modifié ma réponse, mais « Ah » était probablement le mieux à dire.)

Modifié 8 avril 2012 par 'Bruno

[kiwi74]

les artillieurs du temps de Napoléon se contentaient de viser en face...

 

En tout cas ça ne vole pas haut ton argumentation

 

Ah.

 

J'ai pensé exactement comme toi !

[bubu bis]

Je m'explique, généralement les camps se situaient sur deux collines l'une en face de l'autre pour faciliter les tirs de leur artilerie sur les fantassins enemis.

donc ils n'avient pas besoin de calculer des trucs compliqués mais simplement a tirer vers les assailliants.

http://www.youtube.com/watch?v=AT9I8JAtdH0

[jld37]

Qu'en est-il des clignotants...?

['Bruno]

Je m'explique, généralement les camps se situaient sur deux collines l'une en face de l'autre pour faciliter les tirs de leur artilerie sur les fantassins enemis.

donc ils n'avient pas besoin de calculer des trucs compliqués mais simplement a tirer vers les assailliants.

http://www.youtube.com/watch?v=AT9I8JAtdH0

OK, dans ce cas peut-être qu'ils n'avaient qu'à tirer dans la direction. Mais bon, je ne pense pas qu'il faille généraliser. Quand Napoléon prend les canons anglais qui visaient Toulon pour les retourner contre eux (les Anglais), j'imagine qu'il a quand même fallu modifier le réglage des canons.

 

(D'où l'intérêt de détailler un minimum les réponses...)

[bubu bis]

oui, en distance il ne faut pas la même quantité se poudre pour envoyer un boulet a 100m ou a 1.5Km comme dans cette vidéo et aussi l'inclinaison là,je suis d'accord.

[sextant]

Oui, à propos de la force de Coriolis, c'est assez extraordinaire (et même mise en place par la mécanique classique), cette force ténue reste vérifiable (ex. quoi qu'on en pense, l'écoulement laminaire d'une baignoire dans le trou d'évacuation, et qui tourne vers la gauche ou vers la droite selon l'hémishère dans lequel on vit, est sans doute une bonne preuve ! ).

 

Donc une force infime, sans doute, qui modifie notre référentiel galiléen, mais sans doute si peu !

 

[syncopatte]

ex. quoi qu'on en pense, l'écoulement laminaire d'une baignoire dans le trou d'évacuation, et qui tourne vers la gauche ou vers la droite selon l'hémishère dans lequel on vit, est sans doute une bonne preuve !

L'eau de la baignoire?

 

Si on enlève le bouchon de la main gauche ou de la main droite (ou avec les orteils) aura probablement plus d'influence que l'hémisphère.

 

Mais dans des conditions plus rigoureuses, pourquoi pas?

http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-modelisation-coriolis.xml

 

Patte.

Modifié 10 avril 2012 par syncopatte