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 Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?

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Kekelechti
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MessageSujet: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Jeu 7 Mai - 0:33

Bonjour à tous et à toutes Smile

Voilà ces temps-ci j'ai plusieurs questions qui me trotte dans la tête au sujet de la relativité restreinte d'Albert Einstein. D'après nos connaissances actuelles, plus on se rapprocherait de la vitesse de la lumière, et plus le temps ralentirait et plus les longueurs se contracteraient (jusque là tout va bien ^^). Mais dès que l'on arrive enfin à cette vitesse ultime qu'est la vitesse de la lumière, d'après les équations de contraction des longueurs et de dilatation des durées, le temps s'arrête et les distances deviennent nulles. Et donc la question que je me pose, c'est de savoir ce que verrait un photon qui voyage à la vitesse de la lumière ?
Ici le fait que les distances deviennent nulle n'est pas le problème principal car la contraction des longueurs n'est qu'un effet de perspective liée à la vitesse, et n'impacte pas sur la réalité physique. Par exemple lorsque l'on voyage à des vitesses relativistes et que l'on revient sur Terre, notre taille n'aura pas changé à cause de la vitesse ^^
Cependant, en ce qui concerne la dilatation du temps, là c'est autre chose. Car lorsque l'on voyage à des vitesses proche de la lumière, la dilatation du temps a un impact physique réelle. Une personne qui voyage à 99.9 % de la vitesse de la lumière, aura vieillit moins vite que les gens restés sur Terre. Et c'est là que se pose le véritable problème. Qu'est-ce qui se passe lorsqu'on atteint la vitesse de la lumière ?
Si le temps ne s'écoule plus, comment est-il possible que des événements puisse s'y produire ? Est-ce que passé, présent et futur sont sur le même plan ? Comment peut-il y avoir du mouvement, si il n'y a plus de temps qui passe ? Si on atteint la vitesse de la lumière, il n'y a plus aucun retour en arrière possible ?
Je rappelle aussi que la relativité du mouvement dit que aucun référentiel n'est immobile dans l'absolu. Ce qui veut dire que du point de vue de la Terre, c'est le photon qui se déplace à la vitesse de la lumière; mais du point de vue du photon, c'est la Terre qui va à la vitesse de la lumière. Donc comment se fait-il que nous voyons le photon se déplacer, si le temps ne s'écoule plus dans son référentiel ? Et dans le référentiel du photon, que voit-il si le temps ne s'écoule plus sur la Terre ?
Après, est-ce que le fait de voir le temps s'arrêter n'est qu'un simple effet de la relativité restreinte, ou bien est-ce un phénomène physique bien réel ?
Un peu compliqué tout ça Razz mais c'est un sujet tellement passionnant la relativité restreinte Very Happy
J'aimerai avoir vos avis à propos de ce sujet Smile
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Clavius
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Jeu 7 Mai - 10:34

Salut

Citation :
Et donc la question que je me pose, c'est de savoir ce que verrait un photon qui voyage à la vitesse de la lumière ?

Rien, il n'a pas d'yeux Very Happy
Plus sérieusement, si le temps et les distances sont nulles, à mon avis, il se verrait lui, seul face à un genre de "néant". Là, il pourrait s'imaginer que l'Univers se limite à lui seul et il se demanderait aussi comment c'est possible. Hum ... on pourrait étendre ça à notre échelle. En effet, nous sommes au sein d'un Univers et nous pouvons très bien imaginer qu'il est seul. Cela n'est peut être du qu'à notre perception des choses, un peu comme le photo Smile

Citation :
ar exemple lorsque l'on voyage à des vitesses relativistes et que l'on revient sur Terre, notre taille n'aura pas changé à cause de la vitesse

Et merde, moi qui pensait enfin avoir trouvé un truc pour maigrir Very Happy

Citation :
Qu'est-ce qui se passe lorsqu'on atteint la vitesse de la lumière ?

Bin ... le souci est qu'on ne peut pas l'atteindre. Bref, en admettant que ça soit possible, puisque le temps est nul à cette vitesse, ça serait un peu comme si on ne verrait plus le temps passer. C'est très étrange comme notion n'est ce pas. Un temps immobile ... c'est fou Very Happy
Imagine qu'on puisse "contrarier" cette fameuse vitesse de la lumière, alors qui nous dit qu'on ne pourrait pas voyager dans le temps ?

Citation :
Si le temps ne s'écoule plus, comment est-il possible que des événements puisse s'y produire ?
Tout dépend ce qu'on appelle le temps. N'oublie pas qu'il s'agit d'une dimension et pas d'un simple tic tac qui passe de manière régulière. Tu dois voir plus loin que notre simple vision du temps et de l'espace. Si le temps de ne s'écoule plus, on pourrait penser que tout reste statique, mais en fait ça dépend si tu es un observateur de ce qui se passe ou si tu es dans ce temps "immobile". Tout dépendra de notre point de vue, encore une fois. La perception des choses est souvent un frein à la compréhension en science. Fut un temps où on pensait que la Terre était plate Smile


Citation :
Donc comment se fait-il que nous voyons le photon se déplacer, si le temps ne s'écoule plus dans son référentiel ?

La lumière est une chose vraiment particulière. C'est à la fois une onde et une particule. A notre échelle de temps, oui nous pouvons percevoir les photons. Encore heureux, sinon nous taperions sur un clavier en Braille Smile En fait, ce ne sont pas vraiment les photos qu'on voit, mais leurs effets (lumière). Donc, possible que cela soit pareil pour le photon. Peut être sommes nous sa lumière (même si bien des humains n'en sont pas Very Happy )

Hum, bref, je viens d'essayer de te répondre en ma modeste qualité d'astronome amateur, mais ces réponses, je pense que tu les trouvera plutôt auprès de physiciens, voir d'astrophysiciens qui ont fait de ce domaine leur métier. Il faudrait voir avec Michael et Erwin par exemple Smile











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Kekelechti
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Jeu 7 Mai - 14:22

Clavius a écrit:
Plus sérieusement, si le temps et les distances sont nulles, à mon avis, il se verrait lui, seul face à un genre de "néant". Là, il pourrait s'imaginer que l'Univers se limite à lui seul et il se demanderait aussi comment c'est possible. Hum ... on pourrait étendre ça à notre échelle. En effet, nous sommes au sein d'un Univers et nous pouvons très bien imaginer qu'il est seul. Cela n'est peut être du qu'à notre perception des choses, un peu comme le photo

Oui on peut imaginer que vu que les longueurs se contractent jusqu'au point zéro, le photon verra autour de lui un genre de "néant" ou tout simplement rien Smile

Clavius a écrit:
Et merde, moi qui pensait enfin avoir trouvé un truc pour maigrir Very Happy

Et non malheureusement Razz en faite c'est la même analogie que lorsqu'on voit quelqu'un de près ou de loin; la personne au loin n'a pas réellement rétrécie, c'est sa distance par rapport à nous qui nous donne cette impression. L'angle avec laquelle on voit la personne diminue avec la distance, de même que la contraction est importante avec la vitesse.

Clavius a écrit:
Si le temps de ne s'écoule plus, on pourrait penser que tout reste statique, mais en fait ça dépend si tu es un observateur de ce qui se passe ou si tu es dans ce temps "immobile". Tout dépendra de notre point de vue, encore une fois.

Ça paraîtrait la raison la plus logique, mais cependant d'après les calculs de la dilatations des durées, c'est la durée propre de l'objet qui est nulle, et non la durée mesurée. Ce qui signifie que pour le photon le temps s'arrête, tandis que pour l'observateur le temps s'écoule normalement. Mais comment l'observateur peut-il mesurer un temps qui ne s'écoule pas ? Ou tout simplement, comment l'observateur peut-il mesurer du temps si il ne s'écoule pas de temps pour le photon ? Smile
D'ailleurs, si on prend en compte la relativité du mouvement, l'effet inverse se produit également (le photon voit la Terre se déplacer à la vitesse de la lumière, mais sur la Terre, le temps ne s'écoule plus), donc le photon verrait la même chose que nous si on prend en compte la relativité du mouvement.
Cependant, chose à prendre en compte, on est d'accord que il n'y a que le voyageur qui subit la dilatation du temps (pourquoi ça se passe toujours comme ça ? Le paradoxe des jumeaux donne une explication Wink ) donc le temps ne s'arrête que pour le photon alors que pour la Terre, le temps s'écoule de manière ordinaire.
Après est-ce que le fait que le temps s'arrête n'est qu'un simple effet dû aux calculs ou bien est-ce un impact réel dans notre monde ? Smile

Clavius a écrit:
Tout dépend ce qu'on appelle le temps. N'oublie pas qu'il s'agit d'une dimension et pas d'un simple tic tac qui passe de manière régulière. Tu dois voir plus loin que notre simple vision du temps et de l'espace.

Oui le temps est bien une dimension, mais que serait un Univers où le temps s'arrête ? Tous les événements seraient-ils sur le même plan ? Ou est-ce autre chose de bien plus compliqué qui nous échappe ? Smile Après tout, le temps et l'espace sont liés, donc vu qu'à la vitesse de la lumière le temps s'arrête et les distances se contractent au maximum, est-ce que ça signifierait que on verrait tout ce qui existe en un point unique ?

Clavius a écrit:
La perception des choses est souvent un frein à la compréhension en science. Fut un temps où on pensait que la Terre était plate Smile

Oui c'est bien vrai et on peut en dire de même de la chute des corps et du boson de Higgs qui sont des phénomènes indirect à la réalité que l'on voit Smile et si ça se trouve en est-il de même pour les effets de la relativité restreinte et des caractéristiques que l'on perçoit pour le photon ? C'est une question à ne pas écarter je pense et à toujours garder en tête Smile

Clavius a écrit:
Bin ... le souci est qu'on ne peut pas l'atteindre. Bref, en admettant que ça soit possible, puisque le temps est nul à cette vitesse, ça serait un peu comme si on ne verrait plus le temps passer. C'est très étrange comme notion n'est ce pas. Un temps immobile ... c'est fou Very Happy
Imagine qu'on puisse "contrarier" cette fameuse vitesse de la lumière, alors qui nous dit qu'on ne pourrait pas voyager dans le temps ?

Oui pour voyager dans le temps de façon très très rapide, il faut se rapprocher au maximum de la vitesse de la lumière sans pour autant l'atteindre Smile tu te rends compte qu'à 99.999999999999999% (j'exagère peut être Razz ), 1 seconde dans le vaisseau serait égale à des milliards d'années dans l'Univers c'est dingue quand même Very Happy
Mais une autre question que je me pose aussi, cette fois qui concerne la contraction des longueurs, est-ce que ça veut dire qu'on pourrait se déplacer d'un endroit à un autre en quelques secondes dans l'Univers ? Car vu que l'Univers se contractent pour le "quasi-photon", ça veut dire aussi qu'il traverse l'Univers entier en quelques secondes ! Regarde cette vidéo et tu comprendras de quoi je veux parler Wink https://www.youtube.com/watch?v=7TVybVXPXCM

Clavius a écrit:
La lumière est une chose vraiment particulière. C'est à la fois une onde et une particule.

Et oui je confirme, c'est assez dingue de voir toutes les caractéristiques incroyable que possède la lumière et je comprend maintenant pourquoi Einstein était aussi fasciné par cette entité Very Happy

Clavius a écrit:
Hum, bref, je viens d'essayer de te répondre en ma modeste qualité d'astronome amateur, mais ces réponses, je pense que tu les trouvera plutôt auprès de physiciens, voir d'astrophysiciens qui ont fait de ce domaine leur métier. Il faudrait voir avec Michael et Erwin par exemple

Oui c'est sûr Smile mais j'aime avoir l'avis d'un peu tout le monde comme ça ça me permet de comparer nos idées car j'aime écouter ce que les gens pensent et parfois ça permet d'imaginer des idées très simple auxquelles on n'aurait pas forcément pensée Smile
En tout cas ton avis sur les effets de la relativité restreinte est très intéressant Smile
Oui je vais aussi demandé l'avis de Michael et de Erwin pour savoir ce qu'ils en pensent aussi Smile
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pioneer6014
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Jeu 7 Mai - 17:30

Je ne suis pas physicien mais il me semble que cette histoire de contraction du temps ne sert qu'à résoudre les paradoxes de référentiels de la relativité restreinte : la lampe-torche dans le train ne produit pas des photons qui vont à la vitesse de la lumière + la vitesse du train, mais toujours à la vitesse de la lumière ; de ce fait le temps "doit" s'écouler plus lentement ou rapidement dans l'un des deux référentiels (observateur dans le train ou sur le quai) pour que ça fonctionne. Mais on est bien d'accord que pour les deux observateurs le temps dans leur propre référentiel s'écoule parfaitement normalement. Je ne sais pas si je suis clair...

Attention aussi aux changements de référentiel (le photon qui "regarde" la Terre) : ça ne change pas la réalité physique des choses. Certes dans le référentiel terrestre le Soleil tourne autour de la Terre, mais la réalité physique est bien que la masse du Soleil est plus grande que celle de la Terre, donc le barycentre du système se trouve à l'intérieur du Soleil, quelque soit le référentiel...

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Kekelechti
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Jeu 7 Mai - 19:37

pioneer6014 a écrit:
de ce fait le temps "doit" s'écouler plus lentement ou rapidement dans l'un des deux référentiels (observateur dans le train ou sur le quai) pour que ça fonctionne. Mais on est bien d'accord que pour les deux observateurs le temps dans leur propre référentiel s'écoule parfaitement normalement.

Oui c'est ça, dans nos référentiels le temps s'écoule de la même manière que l'on soit sur Terre ou dans le vaisseau Smile En faite ce qui provoque ce décalage temporelle lors du retour du voyageur, c'est lors de l'accélération et du ralentissement du vaisseau et c'est pour cette raison que c'est toujours le voyageur qui vieillit moins vite puisque ce n'est pas un mouvement rectiligne uniforme donc ce n'est plus un référentiel galiléen alors que le mouvement de la Terre ne change pas (ça résout en partie le paradoxe des jumeaux, à savoir aussi que le vaisseau change de référentiel lors du demi-tour Wink ). Ensuite dans la relativité restreinte, il y a aussi le phénomène d'inclinaison du temps (c'est assez compliqué cette notion d'inclinaison du temps donc je ne rentrerai pas trop dans les détails mais si j'ai besoin de l'expliqué vous me le dites Wink ). En gros pour que la symétrie fonctionne dans les deux référentiels, il faut faire intervenir la dilatation des durées, la contraction des longueurs ainsi que l'inclinaison du temps. La seule question que je pose à propos de cette inclinaison, c'est de savoir si elle intervient dans notre problème de la vitesse de la lumière ? Car pour le moment on a prit en compte seulement la contraction des longueurs mais surtout la dilatation du temps.

pioneer6014 a écrit:
Attention aussi aux changements de référentiel (le photon qui "regarde" la Terre) : ça ne change pas la réalité physique des choses.

Tu veux dire que le photon verra la même chose que nous ?

En faite ce sont les équations qui disent que à la vitesse de la lumière, le temps ne s'écoule plus pour le photon alors que l'observateur mesure bel et bien une valeur, et je trouve ça perturbant ^^
L'équation est la suivante : delta tm = coeff de lorentz * delta tp
=> delta tm = durée mesurée
=> delta tp = durée propre


En faite quand on chercher a calculer la durée propre du photon delta tp, le résultat qu'on trouve est 0 alors que pour delta tm, c'est le temps que met la lumière pour faire son trajet.
Donc le temps propre du photon est égale à 0, mais pour l'observateur terrestre le photon met bien un certain temps pour faire son trajet.
Mais d'après la relativité du mouvement, l'inverse est possible : le photon voit la Terre faire son trajet mais le temps ne s'écoule plus sur Terre.
Comment est-il possible que quand on se place dans un référentiel, on voit le temps de l'autre référentiel s'arrêter ? Ça revient en faite au paradoxe des jumeaux qui sous entend que le jumeaux qui est parti est jeune et vieux à la fois et c'est pareil pour celui resté sur Terre. Ici le temps s'écoule et s'arrête pour chaque référentiel, c'est assez bizarre comme paradoxe ^^
Donc si on reprend la solution au paradoxe des jumeaux, ça veut donc dire que le temps s'arrête seulement dans le référentiel du photon.
En faite je me demande si l'énergie et la masse du photon n'est pas la cause de ce phénomène ?
D'ailleurs comment se fait-il que le photon soit la seule particule qui ait une vitesse constante et une énergie infini ?
Peut être que du fait que le temps ne s'écoule plus, le photon garde en mémoire une vitesse et une énergie constante Smile
Bien sur ce sont que des hypothèses et je ne suis surement pas assez renseigné sur la chose mais je fais en fonction de mes connaissances donc si je me trompe n'hésitez surtout pas à me le dire Wink

pioneer6014 a écrit:
Certes dans le référentiel terrestre le Soleil tourne autour de la Terre, mais la réalité physique est bien que la masse du Soleil est plus grande que celle de la Terre, donc le barycentre du système se trouve à l'intérieur du Soleil, quelque soit le référentiel...

Oui notre perception des choses peut nous induire en erreur sur la réalité des choses Smile c'est comme pour la chute des corps et le champ de Higgs Smile
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bongo1981
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Lun 31 Aoû - 12:08

Kekelechti a écrit:
Et donc la question que je me pose, c'est de savoir ce que verrait un photon qui voyage à la vitesse de la lumière ?
Le statut de la vitesse de la lumière est particulière. En effet, quand un corps se déplace par rapport à un autre corps à la vitesse de la lumière, il n’est pas besoin de préciser dans quel référentiel, puisque ce sera le cas pour tous les référentiels.
Le fait est qu’il n’est pas possible de définir un référentiel pour un corps se déplaçant à la vitesse de la lumière.

Le photon ne voit rien. En extrapolant les transformations de Lorentz à v=c, l’on peut seulement dire que :
- L’événement émission du photon, et l’événement absorption sont deux événements simultanés pour le photon (ou référentiel comobile au photon si cela a un sens de parler de référentiel)
- De plus comme ces deux événements sont simultanés pour le photon, de même la distance parcourue est nulle.
Kekelechti a écrit:
Ici le fait que les distances deviennent nulle n'est pas le problème principal car la contraction des longueurs n'est qu'un effet de perspective liée à la vitesse, et n'impacte pas sur la réalité physique. Par exemple lorsque l'on voyage à des vitesses relativistes et que l'on revient sur Terre, notre taille n'aura pas changé à cause de la vitesse ^^
En fait… le problème de la contraction des longueurs est une conséquence de la relativité de la simultanéité…
Kekelechti a écrit:
Cependant, en ce qui concerne la dilatation du temps, là c'est autre chose. Car lorsque l'on voyage à des vitesses proche de la lumière, la dilatation du temps a un impact physique réelle. Une personne qui voyage à 99.9 % de la vitesse de la lumière, aura vieillit moins vite que les gens restés sur Terre. Et c'est là que se pose le véritable problème. Qu'est-ce qui se passe lorsqu'on atteint la vitesse de la lumière ?
Et bien non, si A voyage à 99.9% de la vitesse de la lumière par rapport à B, B va voir l’horloge de A battre moins vite. Cependant, A peut très bien dire que c’est B qui voyage à 99.9% de la vitesse de la lumière et par conséquent il voit également que l’horloge de A bat moins vite que le sien.
Le fait est que si A ou B revient vers le point d’origine et bien l’un des deux aura subi une accélération, et il n’y a plus d’équivalence des référentiels. Du coup, le temps propre (qui est le temps qui s’écoule pour une horloge comobile) est différent, et est directement comparable.
Kekelechti a écrit:
Si le temps ne s'écoule plus, comment est-il possible que des événements puisse s'y produire ? Est-ce que passé, présent et futur sont sur le même plan ? Comment peut-il y avoir du mouvement, si il n'y a plus de temps qui passe ? Si on atteint la vitesse de la lumière, il n'y a plus aucun retour en arrière possible ?
Comme dit précédemment, on ne peut pas définir de référentiel dans ce cas là.
Kekelechti a écrit:
Je rappelle aussi que la relativité du mouvement dit que aucun référentiel n'est immobile dans l'absolu. Ce qui veut dire que du point de vue de la Terre, c'est le photon qui se déplace à la vitesse de la lumière; mais du point de vue du photon, c'est la Terre qui va à la vitesse de la lumière. Donc comment se fait-il que nous voyons le photon se déplacer, si le temps ne s'écoule plus dans son référentiel ? Et dans le référentiel du photon, que voit-il si le temps ne s'écoule plus sur la Terre ?
Et bien non, on ne peut pas définir de référentiel pour le photon. Dans ce cas là, il est en mouvement par rapport à n’importe quel autre référentiel, à la vitesse de la lumière. C’est le seul cas où c’est absolu.
Kekelechti a écrit:
Après, est-ce que le fait de voir le temps s'arrêter n'est qu'un simple effet de la relativité restreinte, ou bien est-ce un phénomène physique bien réel ?
C’est un peur effet de perspective en relativité restreinte, parce qu’au final, les deux mesurent la même chose, l’horloge de l’autre ralentit.
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bongo1981
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Lun 31 Aoû - 12:13

Kekelechti a écrit:
Oui pour voyager dans le temps de façon très très rapide, il faut se rapprocher au maximum de la vitesse de la lumière sans pour autant l'atteindre Smile tu te rends compte qu'à 99.999999999999999% (j'exagère peut être Razz ), 1 seconde dans le vaisseau serait égale à des milliards d'années dans l'Univers c'est dingue quand même Very Happy
Mais une autre question que je me pose aussi, cette fois qui concerne la contraction des longueurs, est-ce que ça veut dire qu'on pourrait se déplacer d'un endroit à un autre en quelques secondes dans l'Univers ?
En fait, imaginons que tu veuilles aller sur Andromède qui est distante de 2 millions d'années-lumière.

Et bien... ton voyage vu de la terre va durer au minimum 2 millions d'années, puisque tu ne peux pas dépasser la vitesse de la lumière.

Cependant, pour toi, la durée du voyage peut durer aussi peu que tu veux, 1 seconde, ou quelque semaines (tout dépend si tu supporteras l'accélération), et ça dépend aussi de la vitesse atteinte.

Pour un photon, le voyage est instantané.
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bongo1981
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Lun 31 Aoû - 12:32

Kekelechti a écrit:
Oui c'est ça, dans nos référentiels le temps s'écoule de la même manière que l'on soit sur Terre ou dans le vaisseau Smile En faite ce qui provoque ce décalage temporelle lors du retour du voyageur, c'est lors de l'accélération et du ralentissement du vaisseau et c'est pour cette raison que c'est toujours le voyageur qui vieillit moins vite puisque ce n'est pas un mouvement rectiligne uniforme donc ce n'est plus un référentiel galiléen alors que le mouvement de la Terre ne change pas (ça résout en partie le paradoxe des jumeaux, à savoir aussi que le vaisseau change de référentiel lors du demi-tour Wink ).
Voilà c’est ça, c’est la non équivalence des référentiels, la relativité restreinte s’applique dans un référentiel galiléen.

En fait il y a un truc qui reste invariant, c’est le temps propre (ça se calcule avec la métrique de Minkowski).
Le temps propre est la durée mesurée par une horloge au repos dans le référentiel comobile (qui est au repos par rapport au voyageur).

Il se trouve qu’il est facile de calculer le temps propre, on mesure des distance et des durées dans n’importe quel référentiel galiléen et on applique l’équation :
Dtau² = dt² - (dx²+dy²+dz²)/c²
Tous les référentiels seront d’accord sur la valeur de dtau², même s’ils ont mesuré des coordonnées différentes t’,x’,y’,z’.
Kekelechti a écrit:
Ensuite dans la relativité restreinte, il y a aussi le phénomène d'inclinaison du temps (c'est assez compliqué cette notion d'inclinaison du temps donc je ne rentrerai pas trop dans les détails mais si j'ai besoin de l'expliqué vous me le dites Wink ).
Je ne vois pas du tout ce que c’est.
Kekelechti a écrit:
Tu veux dire que le photon verra la même chose que nous ?
Non un photon quittant la terre, s’il se retourne (en admettant que cela ait un sens) ne verrait rien, puisqu’il fuit les photons à la même vitesse… donc il ne verra rien.
Après pour les photons qui viennent de devant… dès qu’il interagit avec, il est détruit, ou change de nature, du coup… il ne verra pas grand-chose.
Kekelechti a écrit:
Donc le temps propre du photon est égale à 0, mais pour l'observateur terrestre le photon met bien un certain temps pour faire son trajet.
Oui, mais ce temps mesuré dans le référentiel terrestre est différent de la durée vu par exemple par Obi wan kenobi dans son vaisseau qui va à 80% de la vitesse de la lumière.
Kekelechti a écrit:
Mais d'après la relativité du mouvement, l'inverse est possible : le photon voit la Terre faire son trajet mais le temps ne s'écoule plus sur Terre.
Non, le raisonnement symétrique n’est pas possible. On ne peut pas définir de référentiel pour un photon…
Kekelechti a écrit:
Donc si on reprend la solution au paradoxe des jumeaux, ça veut donc dire que le temps s'arrête seulement dans le référentiel du photon.
Et bien non… on ne peut pas reprendre le même raisonnement que pour le paradoxe de Langevin. On ne peut tout simplement pas définir de référentiel comobile au photon.
Kekelechti a écrit:
D'ailleurs comment se fait-il que le photon soit la seule particule qui ait une vitesse constante et une énergie infini ?
Parce que la vitesse de la lumière est absolue, c’est liée à la structure causale de l’espace-temps.
Par contre son énergie n’est pas infinie. Si tu te bases sur l’équation :
E = mc²/(1-v²/c²)
Et bien la seule solution physiquement admissible pour v=c est d’avoir m=0.
D’ailleurs l’énergie totale est donnée par l’équation :
E² = p²c² + m²c^4
On comprend que l’énergie du photon est purement cinématique et non dans sa masse.
Kekelechti a écrit:
Peut être que du fait que le temps ne s'écoule plus, le photon garde en mémoire une vitesse et une énergie constante Smile
Non, puisque l’énergie du photon n’est pas constante… ça dépend du référentiel. En fait son énergie est codé dans sa fréquence, fréquence qui peut changer en fonction du mouvement du récepteur.
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Kekelechti
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Mar 1 Sep - 9:26

D'accord merci bcp bongo1981 pour tes explications j'y vois plus clair pour le cas de la vitesse de la lumière Wink effectivement si on ne peut pas définir de référentiel pour un photon, c'est assez délicat d'appréhender la notion de vitesse de la lumière et des propriétés de celle-ci.

Pour l'inclinaison du temps c'est à propos d'une vidéo sur youtube que j'avais trouvé mais le plus étrange c'est que j'ai cherché sur internet ou en lisant quelque bouquin scientifique qui parle de relativité restreinte et je n'ai pas retrouvé ce terme. Donc du coup je me suis posé la question de savoir si elle existait bien cette notion d'inclinaison du temps ou si c'était des conneries, mais dans la vidéo ça a l'air tout à fait logique pour expliquer les phénomènes de la relativité restreinte, et j'ai vu aussi une vidéo d'un professeur de physique qui expliquait le même phénomène où il expliquait la chose suivante :
Un train file à une vitesse proche de la lumière. Dans le train, une dizaine de passagers lâchent une balle de tennis à 12h00 pile tous ensemble au même moment. La personne sur le quai prend une photo du train à 12h01 (peut importe si le temps ne correspond pas exactement au temps que met la balle à toucher le sol, mais c'est juste pour l'exemple). Et sur la photo, on verra qu'à l'arrière du train la balle a touché le sol, mais que plus on va se déplacer vers l'avant du train, et plus on remontera les étapes comme si on remontait le temps, et du coup à l'avant du train, le passager n'aura pas encore lâché sa balle. Je te laisse voir la vidéo Wink
https://www.youtube.com/watch?v=JTaMfufMl1o

bongo1981 a écrit:
Parce que la vitesse de la lumière est absolue, c’est liée à la structure causale de l’espace-temps.
Par contre son énergie n’est pas infinie.

D'accord donc le photon n'a pas une énergie infini Wink mais c'est assez curieux que c'est la seule particule à posséder une vitesse constante, avec les calcul que tu m'as montré on comprend bien que l'énergie du photon est purement cinématique mais pour l'esprit c'est assez troublant je dois avouer. Par contre j'avais vu que le photon possédait bien une masse mais de l'ordre de 10^-54 kg, donc à ce stade là je pense qu'on peut considéré que sa masse est quasiment nulle mais elle en possède une malgré tout.
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Clavius
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Mar 1 Sep - 10:02

Salut

Citation :
j'y vois plus clair pour le cas de la vitesse de la lumière

Il t'a éclairé sur le sujet Very Happy

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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Mar 1 Sep - 14:55

Kekelechti a écrit:
Pour l'inclinaison du temps c'est à propos d'une vidéo sur youtube que j'avais trouvé mais le plus étrange c'est que j'ai cherché sur internet ou en lisant quelque bouquin scientifique qui parle de relativité
Je suppose que tu as vu la magie du cosmos, qui explique que l’on peut couper une miche de pain sous plusieurs angles, c’est-à-dire que l’ensemble des phénomènes simultanés dépend du référentiel.

Probablement une des vidéos de cette série :


Kekelechti a écrit:
et j'ai vu aussi une vidéo d'un professeur de physique qui expliquait le même phénomène où il expliquait la chose suivante :

Ben oui, ce qui est simultané dans le référentiel du train n’est pas simultané dans le référentiel du quai.
Kekelechti a écrit:
Par contre j'avais vu que le photon possédait bien une masse mais de l'ordre de 10^-54 kg, donc à ce stade là je pense qu'on peut considéré que sa masse est quasiment nulle mais elle en possède une malgré tout.
Non, je pense que tu as mal compris. Il est impossible de montrer expérimentalement que la masse du photon est strictement nulle, comme il est impossible de dire expérimentalement que je fais 1m83 c’est-à-dire 1 mètre et 83.0000000000000 cm avec une infinité de zéro.

La mesure de ma taille est forcément expérimentale, et entachée d’une incertitude : à +/- 5 mm par exemple.
Donc ma taille est dans la plage de valeur 1.825 m et 1.835 m

De la même manière pour le photon, on ne sait pas dire qu’il a une masse strictement nulle, on sait seulement dire au travers d’une expérience que la masse du photon est nulle à 10^-54 kg près. Donc au maximum, l’expérience te dit que sa masse est compatible avec une masse de 10^-54 kg et pas plus. Sa masse peut-être strictement nulle, mais cela reste hors de portée de l’expérience. Demain on pourra montrer que c’est à 10^-55 près, dans 1 000 ans, peut-être 10^-100 près, mais jamais à une précision infinie.
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Mar 1 Sep - 16:39

Clavius a écrit:
Il t'a éclairé sur le sujet Very Happy

Mdr j'avais même pas fait gaffe au jeu de mot Razz

Citation :
Je suppose que tu as vu la magie du cosmos, qui explique que l’on peut couper une miche de pain sous plusieurs angles, c’est-à-dire que l’ensemble des phénomènes simultanés dépend du référentiel.

Ah oui ! Cela fait un bon moment que j'ai vu cette vidéo et une piqûre de rappel ne fait pas de mal Smile J'avais un peu oublié cette analogie avec la miche de pain mais maintenant c'est revenu Wink Donc si j'ai bien compris plus on ira vite et plus l'angle sera important. Et pour le cas du photon, on peut l'appliquer ici ? Ou bien vu qu'on ne peut pas définir de référentiel pour le photon, on ne peut pas l'appliquer ici ?

Citation :
Ben oui, ce qui est simultané dans le référentiel du train n’est pas simultané dans le référentiel du quai.

Oui quand on y pense cela paraît tout à fait logique mais la première fois j'ai eu bcp de mal à appréhender cette notion d'inclinaison du temps et je me posais la question de savoir si elle existait bien. Surtout qu'on sait de nos jours qu'il faut faire attention à tout ce qu'on trouve sur internet ^^

Citation :
De la même manière pour le photon, on ne sait pas dire qu’il a une masse strictement nulle, on sait seulement dire au travers d’une expérience que la masse du photon est nulle à 10^-54 kg près.

D'accord j'ai tout compris Smile vu que sur wikipédia c'était marqué expérimentale, j'ai cru qu'on avait réussi à calculer la masse du photon, ce qui m'a induit en erreur ^^
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Mer 2 Sep - 7:06

Kekelechti a écrit:
Ah oui ! Cela fait un bon moment que j'ai vu cette vidéo et une piqûre de rappel ne fait pas de mal Smile
Dans ce cas, je te recommande l'autre série : l'univers élégant


Et très franchement, si ce sont des sujets qui te bottent, ne t'arrête pas là, essaie de te procurer les livres, ça coûte pas cher, et c'est vraiment plus approfondi que des vidéos.

Kekelechti a écrit:
J'avais un peu oublié cette analogie avec la miche de pain mais maintenant c'est revenu Wink Donc si j'ai bien compris plus on ira vite et plus l'angle sera important.
Oui et non. En fait la découpe dépend du référentiel. Tu es parfaitement en droit de dire que tu es au repos, et que c'est l'autre qui bouge, dans ce cas, ta ligne de simultanéité est horizontal, et pour l'autre c'est incliné et vice versa.
En fait il n'y a pas que cette ligne qui est inclinée, il y a aussi l'ensemble des points se produisant à l'origine qui est également inclinée.

L'image ne s'affiche pas, alors je t'invite à cliquer dessus.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_Minkowski#/media/File:Minkowski_diagram_-_asymmetric.svg


Kekelechti a écrit:
Et pour le cas du photon, on peut l'appliquer ici ? Ou bien vu qu'on ne peut pas définir de référentiel pour le photon, on ne peut pas l'appliquer ici ?

Plus la vitesse du référentiel considérée est proche de c, plus les deux lignes se rapprochent de 45°. Dans le cas limite :
le "référentiel" du photon :

L'image ne s'affiche pas, alors je t'invite à cliquer dessus.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_Minkowski#/media/File:Minkowski_diagram_-_photon.svg

Tu vois bien que tu ne peux même pas donner des coordonnées d'espace et de temps à un événement.

Kekelechti a écrit:
Citation :
Ben oui, ce qui est simultané dans le référentiel du train n’est pas simultané dans le référentiel du quai.

Oui quand on y pense cela paraît tout à fait logique mais la première fois j'ai eu bcp de mal à appréhender cette notion d'inclinaison du temps et je me posais la question de savoir si elle existait bien. Surtout qu'on sait de nos jours qu'il faut faire attention à tout ce qu'on trouve sur internet ^^
Il faut que tu oublies inclinaison du temps, ça ne veut absolument rien dire (c'est pourquoi je ne t'ai pas compris).

Ce phénomène s'appelle la relativité de la simultanéité. En fait c'est logique à partir du moment où la vitesse de la lumière est finie.
Si tu prends l'exemple du train, où 2 éclairs frappent simultanément l'avant et l'arrière. En fait... simultanément dans le référentiel terrestre. Tu vois bien que pour les passagers du train, ils vont vers l'éclair à l'avant, et fuient l'éclair à l'arrière. Ils verront donc l'éclair à l'avant en premier, et l'éclair à l'arrière en deuxième.
Sachant qu'ils mesurent exactement la même vitesse de la lumière, ils vont en déduire que l'éclair à l'avant s'est produit en premier. Si les vitesses s'additionnaient, ils auraient pu se dire que comme la vitesse arrive plus vite de l'avant et moins vite de l'arrière, par un calcul élémentaire, ils pouvaient en déduire que c'est simultané.

Il faut bien comprendre que cela est dû au fait que la vitesse de la lumière est la même, même si tu te rapproches d'une source, ou si tu t'en éloignes, quelque soit ta vitesse.

Ce qui s'en dégage, c'est une notion un peu plus subtile, qui est la causalité. Si 2 événements sont causalement reliés, i.e. ils peuvent s'influencer avec un signal inférieur à la vitesse de la lumière, alors vu de n'importe quel référentiel, ils se produisent dans le même ordre.
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Sam 12 Sep - 8:17

Citation :
Dans ce cas, je te recommande l'autre série : l'univers élégant

Oui je l'ai vu aussi celui là Smile

Citation :
Et très franchement, si ce sont des sujets qui te bottent, ne t'arrête pas là, essaie de te procurer les livres, ça coûte pas cher, et c'est vraiment plus approfondi que des vidéos.

Justement en ce moment je lis son bouquin qui est très intéressant et je lirai un des livres que tu m'avais conseillé qui remettait en cause la théorie des cordes au profit de la gravitation quantique à boucle Wink

Pour le reste je prendrai le temps de regarder ça quand j'en aurai le temps car en ce moment, je compte le temps au compte goutte ces temps-ci tellement il passe vite ^^
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MessageSujet: Re: Vitesse de la lumière : que se passerait-il ?   Sam 12 Sep - 9:01

Oui il s'appelle : Rien ne va plus en physique, de Lee Smolin.
C'est un livre qui explique un peu comment la théorie des cordes a pris une position hégémonique face aux autres alternatives, et ce sans la moindre preuve ou prédiction expérimentalement testable.

Après il y a d'autres développements qui montrent que la théorie des cordes est tellement riche que l'on peut se poser la question de la scientificité de la théorie, puisqu'elle peut prédire tout et n'importe quoi.

Dans un livre moins objectif, il y a le livre de Peter Woit "Même pas fausse".
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