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 La vitesse de la lumière

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Clavius
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MessageSujet: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeSam 29 Oct - 8:56

Salut

La vitesse de la lumière a été mesurée dès le XVIIe siècle par l'astronome danois Ole Christensen Romer qui avait observé en 1676 un retard de quinze minutes dans l'occultation prédite d'Io, un satellite de Jupiter et l'attribua au changement du délai de transmission (dû au changement des distances relatives entre la Terre et Jupiter). La vitesse de la lumière fut alors estimée à 200 000 kilomètres par seconde, environ 35% en dessous de sa vraie valeur du fait des incertitudes de l'époque sur la taille de l'orbite de la Terre. Ce résultat fascinera plus tard Voltaire, qui en parlera dans ses ouvrages.

Romer invalidait ainsi un résultat de Galilée qui, expérimentant avec un aide muni d'une lanterne, avait cru que la lumière se transmettait de façon instantanée.

D'après les théories de la physique moderne, et notamment les équations de Maxwell, la lumière visible et toutes les ondes électromagnétiques ont une vitesse constante dans le vide, la vitesse de la lumière.

On la considère donc comme une constante physique notée c (du latin celeritas, « vitesse »). Mais elle n'est pas seulement constante (pense-t-on) en tous les endroits (et à tous les âges) de l'univers (principes cosmologiques faible et fort, respectivement) ; elle l'est également d'un repère inertiel à un autre (principe d'équivalence restreint). En d'autres termes : quel que soit le repère inertiel de référence d'un observateur ou la vitesse de l'objet émettant la lumière, tout observateur obtiendra la même mesure.

Aucun objet matériel ni aucun signal ne peut voyager plus vite que c dans le cadre des théories existantes. Seuls peuvent « voyager » plus vite que c des fronts virtuels (l'ombre portée à grande distance d'un objet en rotation, par exemple), et on ne peut bien entendu pas s'en servir pour transmettre un signal. Ce ne sont en fait même pas des objets à proprement parler.

L'expérience d'Alain Aspect montre qu'un observateur peut être informé instantanément, par une mesure sur une particule proche, de l'état d'une particule lointaine, mais il n'y a pas là non plus de réelle transmission de signal.

La vitesse de la lumière dans le vide est notée c :

c = 299 792 458 mètres par seconde
Cette valeur est « exacte » par définition, puisque depuis 1983, le mètre est défini à partir de la vitesse de la lumière dans le vide dans le système international d'unités [1].

La vitesse de la lumière est toujours inférieure à c dans un milieu qui contient de la matière, cela d'autant plus que la matière est plus dense ;
dans un milieu dit biréfringent, la vitesse de la lumière dépend aussi de son plan de polarisation ;
La différence de vitesse de propagation de la lumière dans des milieux différents est à l'origine du phénomène de réfraction.
Cependant, la vitesse de la lumière, sans autre précision, s'entend généralement pour la vitesse de la lumière dans le vide.

La vitesse de la lumière n'est pas une vitesse limite au sens conventionnel. Nous avons l'habitude d'additionner des vitesses, par exemple nous estimerons normal que deux voitures roulant à 60 kilomètres à l'heure en sens opposés se voient l'une et l'autre comme se rapprochant à une vitesse de 60 km/h + 60 km/h = 120 km/h. Et cette formule approchée est parfaitement légitime pour des vitesses de cet ordre (60 km/h = 16,67 m/s).

Mais, lorsque l'une des vitesses est proche de celle de la lumière, un tel calcul classique s'écarte trop des résultats observés ; en effet, dès la fin du XIXe siècle, diverses expériences (notamment, celle de Michelson) et observations laissaient apparaître une vitesse de la lumière dans le vide identique dans tous les repères inertiels.

Minkowski, Lorentz, Poincaré et Einstein introduisirent cette question dans la théorie galiléenne, et s'aperçurent de la nécessité de remplacer un principe implicite et inexact par un autre compatible avec les observations :

- il fallait renoncer à l'additivité des vitesses (admise par Galilée sans démonstration) pour la lumière ;
- introduire un nouveau concept, la constance de c (constaté par l'expérience).

En tournant la manivelle à calculs, il se dégagea que la nouvelle formule de composition comportait un terme correctif en 1/(1+vw/c²), de l'ordre de 2,7×10-10 seulement à la vitesse du son.

L'effet devient plus visible lorsque les vitesses dépassent c/10, et spectaculaire à mesure que v/c se rapproche de 1 : deux vaisseaux spatiaux voyageant l'un vers l'autre à la vitesse de 0,8×c (par rapport à un observateur entre les deux), ne percevront pas une vitesse d'approche (ou vitesse relative) égale à 1,6×c, mais seulement 0,96×c en réalité.

Ce résultat est donné par la transformation de Lorentz :

La vitesse de la lumière Ea09b68c9a050d4c43c549de7e7ada

où v et w sont les vitesses des vaisseaux spatiaux, et u la vitesse perçue d'un vaisseau depuis l'autre.

Ainsi, quelle que soit la vitesse à laquelle se déplace un objet par rapport à un autre, chacun mesurera la vitesse de l'impulsion lumineuse reçue comme ayant la même valeur : la vitesse de la lumière ; par contre, la fréquence d'un rayonnement électromagnétique transmis entre deux objets en déplacement relatif sera modifiée par effet Doppler-Fizeau.

Albert Einstein unifia les travaux de ses trois collègues en une théorie de la relativité homogène, appliquant ces étranges conséquences à la mécanique classique. Les confirmations expérimentales de la théorie de la relativité furent au rendez-vous, à la précision des mesures de l'époque près.

Dans le cadre de la théorie de la relativité, les particules sont classées en trois groupes :

les bradyons, particules de masse au repos réelle et positive, se déplacent à des vitesses inférieures à c ;
les luxons, particules de masse au repos nulle, se déplacent uniquement à la vitesse c dans le vide ;
les tachyons, hypothétiques particules de masse au repos imaginaire, se déplaceraient à des vitesses supérieures à c ; la plupart des physiciens considèrent que ces particules n'existent pas (pour des raisons de causalité), bien que la question ne soit toujours pas close.
Les masses au repos combinées avec le facteur multiplicatif
La vitesse de la lumière Ea78a237c0e70137f1f3f136a75eb0

donnent une énergie réelle pour chacun des groupes définis précédemment.

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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeDim 4 Déc - 0:54

pour faire suite a ce post tres complet de Clavius et pour les amoureux des betes, aujourd'hui :

Nos amis les tachyons et autres bilevesées supraluminiques :

Ces petites bêtes sont nées dans le cerveau de chercheurs en mecaniques quantique, pour le moment leur existence est hypothetique car il nous est impossible de les détecter. En effet nul ne sait quoi chercher. Par contre si leur existence était démontrée, ils poseraient le problème de non respect de la causalité (on ne voit la cause qu'apres l'effet). A moins qu'ils ne puissent pas interagir avec notre monde tridimensionnel (et le temps). Les chercheurs pensent que s'ils existent, ils voyagent plus vite que la lumiere, soit, mais si on ne peut pas les detecter et que rien (de notre plan dimensionel) ne peut franchir la vitesse de la lumiere, il n'y a aps interraction et le principe de causalité est sauvé.

la constance de la vitesse de la lumière peut aussi être remise en doute par une théorie selon laquelle c a évolué dans le temps. En effet, dans un milieu particulier, les condensats de Bose-Einstein, la vitesse ralentit a quelques metres par seconde : 1,5 * 10^-9 c. tout comme dans le verre elle est encore a 0,66 c.
Alors la vitesse de la lumière est - il si rigide que cela ? Ou bien est ce juste relatif à notre point de vue dêtres tridimensionels ?

sources :
http://quanthomme.free.fr/energielibre/energie/MG_Energietachyon.htm
http://www.astrosurf.org/lombry/relativite-vitesse-lumiere.htm
celui la est zarb mais il n'entre pas en contradiction :
http://www.outre-vie.com/La%20mort%20et%20la%20science/tachyons.htm
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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeDim 4 Déc - 1:04

J'aurai une question bizarre mais lors du Big Bang l'explosion a été immense mais la vitesse de l'explosion ou le rejetement de la matière dans toute les direction, ça se trouve elle a été plus rapide que la vitesse de la lumiere
Vous en penser quoi ?

( je m'exprime mal dsl en plus je crois que je delire ... )
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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeDim 4 Déc - 1:10

Salut

On ne parle pas d'explosion mais d'inflation, et rien n'est plus rapide que la lumière Smile

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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeDim 4 Déc - 11:46

Oui mais on est pas sur à 100%. Il y a peut être une chose qu'on ne connait pas qui est encore plus rapide qui sait... Dans ce cas la relativité tomberai en l'air... Pauvre Einstein, fin bon c'est pas le cas pour l'instant... Puis lui c'était quand même un grand génie dommage qu'il ne soit pas encore vivant il nous en aurait découvert des nouvelles choses avec les moyen technique que nous possédons aujourd'hui.
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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitimeDim 4 Déc - 14:53

Salut

Comment ça nous n'en sommes pas sur ? Quelles sont tes sources ? Quelles sont tes théories ?

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MessageSujet: Re: La vitesse de la lumière   La vitesse de la lumière Icon_minitime

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