La vitesse de la lumière

[Gamma]

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En fait l'exemple des jumeaux est plutôt complexe . Car en fait la notion de vitesse est relative. En effet tu peux considérer que le jumeau dans la fusée voyage à 200 000 km/s par rapport à la terre, mais tu peux aussi considérer que c'est la terre qui s'éloigne à 200 000 km/s par rapport à la fusée. Alors lequel des deux vieilli ?lequel reste jeune? Difficile de répondre le problème est symétrique. En fait pour résoudre le paradoxe il faut faire intervenir l'accélération de la fusée (si elle a une vitesse, c'est qu'elle a accéléré) et donc la relativité générale. Bref Tout ça pour dire que chacun d'eux à l'impression d'être le plus vieux, et chacun d'eux a en quelque sorte "raison" (pas de temps ni d'espace d'absolu). Mais ils n'auront aucun moyen de le vérifier , puisque si ils veulent par exemple se transmettre une photo (pour prouver leur age), elle voyagera à la vitesse limite (celle de la lumière... ) et donc mettra un certains temps pour arriver. Et ce temps sera exactement le temps qu'il faut aux deux ages "pour s'équilibrer" . Donc lorsque la photo sera reçue, il n'y aura plus de différence d'age visible. Je sais ça parait un peu magique et pas très clair, mais si vous voulez plus de renseignements sur ce paradoxe il existe des milliards de sites l'expliquant beaucoup mieux que moi !

[Léna]

Pour certains scientifiques, selon la relativité, voyager à une vitesse supérieure à celle de la lumière reviendrait à remonter le temps. A étudier...

[C@rTeR_]

En fait si on voyage plus vite que la lumiere on ne va pas "remonter le temps".

Exemple: On regarde stargate a la tele, puis on prend un vaisseau et on voyage plus vite que la lumiere, mais dans le meme sens qu'elle. Ensuite on fait demi-tour toujour aussi vite et on revient sur terre. Nous somme donc aller plus vite que la lumiere et on suppose que pendant le temp de notre trajet, la lumiere a parcourue un mètre (c'est bidon mais c'est un exemple), et bien lorsqu'on revien on peut revoir ce qu'on a deja vu car la lumiere ne s'est pas beaucoup éloignée.

Donc on pourrai en théorie revoir ce qui s'est passé dans le passé, mais on ne pourrai pas intervenir. Donc ce n'est pas un voyage dans le temp.

[Léna]

Je pense que c'est ça. On ne pourrait pas agir sur les événements passés, si on considère que l'on est simple spectateur. Mais rien n'est moins sur. Et puis pas moyen de vérifier, il paraît que si on dépasse la vitesse de la lumière, on se désintègre. Mais ce ne sont que des suppositions...

[C@rTeR_]

Tu a raison, de toute façon tout cela n'est que pur hypothèse, et il est pas encore né celui qui prouvera tout ça.

[Léna]

Dommage qu'Einstein soit mort, il aurait peut-être pu répondre à la question. Toujours est-il qu'on ne maîtrise pas encore tout ça et c'est bien dommage car ça pourrait résoudre pas mal de choses : le voyage vers Mars, l'exploration de l'univers, si vaste soit-il, et pourquoi pas rencontrer les Asguards ! Enfin, les petits hommes gris de l'autre bout de la galaxie ou de l'univers...

[Artheval_Pe]

On ne peut pas : de toute façon : voyager plus vite que la lumière : tout simplement parce qu'on ne peut pas aller plus vite que l'énergie , qui sert à avancer, qui sert à maintenir les particules subatomiques en un seul morceux et qui sert à donner de la cohésion à la matière.

sans énergie : imposible d'avancer, tout simplement.

CodeTout sélectionner

 Mais ce ne sont que des suppositions... 

Et non, ce n'est pas une supposition. on se désintègre si on va plus vite que la lumière (même si la supposition qu'on puisse aller plus vite que la lumière est impossible, à cause du point ci-dessus.

[Anubis_94]

Sans tenir compte de la limitation de la vitesse de la lumiere (auquel je crois je moin en moin )

Aller plus vite que celle-ci en fait donnerai que l'impression de remonter le temps, mais seulement une impression, vu que tu ratrape les photons deja emis, mais en revenant tu vera le temps s'accelerer (ben oui tu recevera plus de lumiere dans les yeux, comme une riviere a contre courant si tu prefere)
Donc au final le cour du temps n'aura pas changé

Ensuite, concernant cette limitation de la vitesse de la lumiere, au fond, meme si elle n'est pas une limitte, pourquoi cherche a l'atteindre vu qu'il faut un bon moment pour elle même parcourir les distances entre les diferents systeme?
Imaginez aussi seulement le temsp qu'il faudra pour l'ateindre sans se faire ecraser par l'acceleration? (je vous laisse faire le calcul pour ca, je suis qu'en 1ere et j'ai la flemme de cherche )

[Artheval_Pe]

Sans tenir compte de la limitation de la vitesse de la lumiere (auquel je crois je moin en moin )

ah, et tu fais comment pour aller plus vite que l'énergie qui maintient les particules qui te composent ensemble ?
et tu fais comment pour avancer sans énergie ?

[Felger]

Le fait qu'on ne peut pas voyager plus vite que la lumière, n'est pas un calcul découlant de la relativité mais une observation expérimentale (dont découle la relativité, le problème est inverse! ). En fait, on a fait plusieurs mesures de la vitesse de la lumière avec des détecteurs voyageant vers la source de lumière, et d'autres s'éloignant de la source. Et on a mesuré à chaque fois : 299 792 458 m/s. Einstein en a ainsi déduit que la vitesse de la lumière, c, reste la même, quelque soit votre vitesse. C'est le postulat de la relativité restreinte.
Cependant, il est toujours possible que l'extrapolation d'Einstein soit quelque peu erroné (ca on en sais rien, et le seul truc qu'on puisse faire, c'est de continuer à vérifier si ce postulat marche pour des vitesse de plus en plus importantes! Mais aujourd'hui, on ne lance plus des détecteurs, mais des particules qu'on essaye d'envoyer de plus en plus vite, et c reste toujours, aujourd'hui, une limite supérieure! )

Enfin, pour ceux qui ont continué d'affirmer que le photon n'a pas de masse nulle en utilisant E=mc², je vous signale que cette formule est utilisé pour un corps au repos! (ce qui est loin d'être le cas pour un photon ). Sinon, on utilise :
E=racine carrée (m²c^4+p²c²). Et pour le photon, E=h*nu (comme il a été tant de fois répété!)
Ici, p est l'impulsion de la particule, avec : p=gamma*m*v (v, vitesse de la particule), et gamma=1/(racine carrée (1 - v²/c²)).

En fait l'exemple des jumeaux est plutôt complexe . Car en fait la notion de vitesse est relative. En effet tu peux considérer que le jumeau dans la fusée voyage à 200 000 km/s par rapport à la terre, mais tu peux aussi considérer que c'est la terre qui s'éloigne à 200 000 km/s par rapport à la fusée. Alors lequel des deux vieilli ?lequel reste jeune? Difficile de répondre le problème est symétrique. En fait pour résoudre le paradoxe il faut faire intervenir l'accélération de la fusée (si elle a une vitesse, c'est qu'elle a accéléré) et donc la relativité générale. Bref Tout ça pour dire que chacun d'eux à l'impression d'être le plus vieux, et chacun d'eux a en quelque sorte "raison" (pas de temps ni d'espace d'absolu). Mais ils n'auront aucun moyen de le vérifier , puisque si ils veulent par exemple se transmettre une photo (pour prouver leur age), elle voyagera à la vitesse limite (celle de la lumière... ) et donc mettra un certains temps pour arriver. Et ce temps sera exactement le temps qu'il faut aux deux ages "pour s'équilibrer" . Donc lorsque la photo sera reçue, il n'y aura plus de différence d'age visible. Je sais ça parait un peu magique et pas très clair, mais si vous voulez plus de renseignements sur ce paradoxe il existe des milliards de sites l'expliquant beaucoup mieux que moi !

Pour savoir lequel des deux est le plus vieux, il faut se placer dans le référentiel où les deux évènements se produisent au même endroit. Ici, c'est la Terre : évènement A : un des jumeaux part dans son vaisseau depuis la Terre, l'autre y reste. Evènement B : le jumeau parti revient sur Terre où est resté son jumeau.

On a ainsi la formule : "temps propre"="temps impropre"/gamma , avec :

"temps propre" : temps lié au référentiel choisi avec les conditions précédentes (ici, la Terre)
"temps impropre" : temps lié à la particule (ou au corps) s'étant déplacé par rapport à ce même référentiel (ici, le vaisseau du jumeau et lui à l'intérieur)
gamma : la même expression utilisée avant le "quote"!

Or gamma est plus grand que 1 (avec une vitesse non nulle, faites les calculs, c'est rapide), donc, le temps propre est plus long que le temps impropre! Ainsi, le jumeau resté sur Terre est plus vieux que celui du vaisseau!

Voilà, j'espère que je ne vous ait pas fait mal à la tête pour toute la journée ! Si y a des trucs incompréhenssibles, faut pas hésiter à le dire!

[Léna]

Waou... Felger t'as fait sciences ? Pas mal ton explication. Je savais que le jumeau le plus vieux était celui rester sur Terre pour des question de relativité du genre un corps en mouvement vielli moins vite qu'un corps immobile, mais là, je suis époustoufflée! Je te tire mon chapeau.

[Felger]

Il y a une faute de grammaire dans ton texte : j'ai pas fait des sciences avant : je fais des sciences en ce moment : je suis en 1ère année de master de physique à Bordeaux (4e année après le bac pour ceux qui ne sont pas familiers avec le LMD)

[Léna]

Je m'incline, j'ai qu'un modeste BAC D, pardon, c'est un dinosaure ça, je traduit : S option SVT. J'ai pas poursuivi en fac, j'ai mal tourné, j'ai fait anglais. Mais les sciences, ça me botte. En tout cas le niveau est élevé, passionnant.

[Felger]

Je m'incline, j'ai qu'un modeste BAC D, pardon, c'est un dinosaure ça, je traduit : S option SVT. J'ai pas poursuivi en fac, j'ai mal tourné, j'ai fait anglais. Mais les sciences, ça me botte. En tout cas le niveau est élevé, passionnant.

C'est bien aussi anglais!
Sinon, pour moi, c'est vrai que je trouve ca assez passionnant (et même de plus en plus). Mais, bon je vais arrêter de parler de ca parce que je suis hors sujet et que je risque de me faire engueler par le modos!

[Gerfaud]

Sans tenir compte de la limitation de la vitesse de la lumiere (auquel je crois je moin en moin )

Il ne s'agit pas d'y croire ou pas... la physique n'est pas affaire de foi, elle repose sur des hypothèses vérifiées par des expériences.
En l'occurrence, la célérité de la lumière (le terme de vitesse n'est pas tout à fait correct pour tout un tas de raison...) est bel et bien une vitesse limite! Quand à dire si c'est une limite absolue ou relative, ça c'est autre chose...
Néanmoins, même si en physique on se garde d'asséner des vérités absolues, on peut probablement dire qu'aucun objet doté d'une masse ne dépassera jamais la célérité de la lumière. Mais comme cla a déjà été dit, on peut tricher : dans une espace courbe, on peut envisager des raccourcis. C'est le principe des vortex ou de l'hyperespace dans la série : on ne va pas plus vite, on se contente de raccourcir les distances.

Aller plus vite que celle-ci en fait donnerai que l'impression de remonter le temps, mais seulement une impression, vu que tu ratrape les photons deja emis, mais en revenant tu vera le temps s'accelerer (ben oui tu recevera plus de lumiere dans les yeux, comme une riviere a contre courant si tu prefere)
Donc au final le cour du temps n'aura pas changé

En fait...bien que cela semble fou, ça n'est pas seulement une impression. Je ne vais pas te sortir de belles équations, ni la belle courbe de causalité liée à la limite de c... mais plus tu approche de la célérité de la lumière, plus l'écoulement du temps est lent. En théorie (et c'est l'une des nombreuses raisons qui semblent justifier que c'est une vitesse limite) si on dépasse c, l'écoulement du temps s'inverse. En pratique, c'est même avéré par des expériences menées en allemagne (entre autres) sur des particules soumises à l'effet tunnel (effet quantique très particulier permettant à des photons de dépasser c... attention, comme je l'ai dit, cet effet est particulier, et n'est observable que dans des conditions bien précises.) une particule qui va plus vite que la lumière arrive avant son départ! Notons tout de même que ces expériences sont contestables et d'ailleurs contestées par certains physiciens.

Ensuite, concernant cette limitation de la vitesse de la lumiere, au fond, meme si elle n'est pas une limitte, pourquoi cherche a l'atteindre vu qu'il faut un bon moment pour elle même parcourir les distances entre les diferents systeme?
Imaginez aussi seulement le temsp qu'il faudra pour l'ateindre sans se faire ecraser par l'acceleration? (je vous laisse faire le calcul pour ca, je suis qu'en 1ere et j'ai la flemme de cherche )

D'abord, si on n'arrive jamais à créer de raccourci type hyperespace ou vortex, i faudra bien se résoudre à "respecter la limite"... donc, autant s'en approcher le plus possible. Ensuite, comme cela a été dit, plus on s'approche de cete limite, plus le temps ralenti pour celui qui se déplace. Donc, même si un vaisseau met des centaines d'années à voyager d'une étoile à l'autre, en temps subjectif, son passager n'aura vu passer que quelques années (ou mois, ou même heures si le vaisseau est suffisamment proche de la célérité de lumière).
Quand à l'accélération, on comptant une accélération continue de 1G (équivalent à la gravité terrestre, donc tout à fait supportable), je n'ai pas refait récemment le calcul, mais je l'avait fait il y a quelques années, et pour atteindre une fraction interessante de c (environ 99,9%), cela ne représente que quelques semaines ou quelques mois d'accélération... pas grand chose donc en regard des durées de voyage entre étoiles. Le problème majeur étant l'énergie et donc (si on en est encore là) la masse propulsive...

[Felger]

Désolé de vous le dire que maintenant, mais je me suis planté sur l'explication du paradoxe des jumeaux. Mais me résultat est le même!

Pour savoir lequel des deux est le plus vieux, il faut se placer dans le référentiel où les deux évènements se produisent au même endroit. Ici, c'est la Terre : évènement A : un des jumeaux part dans son vaisseau depuis la Terre, l'autre y reste. Evènement B : le jumeau parti revient sur Terre où est resté son jumeau.

En fait, avec se résonnement, on peut aussi dire que c'est le vaisseau l'endroit où se produit les 2 évènements, puisque au retour et à l'aller le vaisseau est sur Terre. En revanche, c'est le pilote du vaisseau qui décide quand est-ce qu'il rentre : donc, c'est lui qui a le temps propre (et non l'inverse comme je l'avais écris précedemment). Et c'est donc le jumeau resté sur Terre qui possède le temps impropre!

On a ainsi la formule : "temps propre"="temps impropre"/gamma

Ca, ca change pas.
Et je rapelle que : gamma=1/(racine carrée (1 - v²/c²)) >1 (gamma=1 si v=0)

Or gamma est plus grand que 1 (avec une vitesse non nulle, faites les calculs, c'est rapide), donc, le temps propre est plus long que le temps impropre! Ainsi, le jumeau resté sur Terre est plus vieux que celui du vaisseau!

Ben moi, faut que j'arrête de picoler!! En plus, vous avez même pas relever que je disais complètement des grosses conneries ?! Ah, c'est bien la peine qu'on se casse la tête à essayer de vous faire comprendre des trucs si vous relevez même pas les bêtises qu'on écrit!!
C'est le contraire, bien sûr : "temps propre"<"temps impropre"
Donc : "temps du jumeau dans le vaisseau"<"temps du jumeau resté sur Terre"
Le résultat change pas!

[Gerfaud]

Désolé de vous le dire que maintenant, mais je me suis planté sur l'explication du paradoxe des jumeaux. Mais me résultat est le même!

J'avais même pas relevé...je n'ai plus revu ces équation depuis ma maîtrise (à moins que ça ne soit ma licence? )... personellement une fois dans le bain je m'y retrouve, mais à brûle pourpoint comme ça...
Le meilleurs moyen de s'y retrouver, c'est de considérer que toute accélération conduit à un ralentissement de l'écoulement du temps propre par rapport au temps impropre...

Mais, on va me répondre : "Qu'est-ce qui empêche de considérer que c'est la terre qui se déplace super vite, et que du coup le vaisseau ralentirait?"
Réponse : rien. C'est le principe de la relativité : on ne peut définir que des référentiels...relatifs! Mais ça ne change rien : une décélération est aussi une forme d'accélération...

[Felger]

L'important en relativité, c'est pas de savoir qui est la personne qui se déplace et celle qui reste sur place mais qui possède le référentiel propre et celui qui a le référentiel impropre. Et d'ailleurs, c'est le plus souvent sur cette difficulté qu'on se plante (le reste est du calcul relativement simple), comme je l'ai fait à mon premier résonnement . Or le référentiel propre est généralement lié au référentiel où les 2 évènements se produisent au même endroit.
Le problème ici, c'est que le vaisseau revient sur Terre, et donc suivant ce critère, le vaisseau et la Terre pourraient être considéré comme référentiel propre. Cependant, on remarque que si les 2 jumeaux se disent, avant le départ, de se revoir 2 ans plus tard, ils se reverront 2 ans plus tard selon le jumeau parti : c'est lui qui contrôle le retour et non le frère resté sur Terre. Donc c'est le vaisseau qui possède le temps propre.

Cependant, on peut voir le phénomène sous un autre angle, puisque le jumeau parti doit décélerer puis reaccélérer dans l'autre sens à un moment donné (faut bien qu'il retourne sur Terre, non? ).
Ainsi, ce sont 2 problèmes à la suite : départ depuis la Terre du jumeau (évènement A ) et arrivée sur P4X-729 (évènement B ). Puis départ de P4X-729 (évènement C) et retour sur Terre (évènement D). On trouve alors dans le 1er problème que les évènements A et B se déroulent tous les 2 uniquement dans le vaisseau : il est donc le référentiel propre du 1er problème. Dans le 2e problème, les évènements C et D se déroulent eux aussi à chaque fois uniquement dans le vaisseau : le vaisseau est aussi le référentiel propre du 2e problème.
Donc, le vaisseau est le référentiel propre de tout le problème

[Gerfaud]

L'important en relativité, c'est pas de savoir qui est la personne qui se déplace et celle qui reste sur place mais qui possède le référentiel propre et celui qui a le référentiel impropre. Et d'ailleurs, c'est le plus souvent sur cette difficulté qu'on se plante (le reste est du calcul relativement simple), comme je l'ai fait à mon premier résonnement . Or le référentiel propre est généralement lié au référentiel où les 2 évènements se produisent au même endroit.
Le problème ici, c'est que le vaisseau revient sur Terre, et donc suivant ce critère, le vaisseau et la Terre pourraient être considéré comme référentiel propre. Cependant, on remarque que si les 2 jumeaux se disent, avant le départ, de se revoir 2 ans plus tard, ils se reverront 2 ans plus tard selon le jumeau parti : c'est lui qui contrôle le retour et non le frère resté sur Terre. Donc c'est le vaisseau qui possède le temps propre.

Cependant, on peut voir le phénomène sous un autre angle, puisque le jumeau parti doit décélerer puis reaccélérer dans l'autre sens à un moment donné (faut bien qu'il retourne sur Terre, non? ).
Ainsi, ce sont 2 problèmes à la suite : départ depuis la Terre du jumeau (évènement A ) et arrivée sur P4X-729 (évènement B ). Puis départ de P4X-729 (évènement C) et retour sur Terre (évènement D). On trouve alors dans le 1er problème que les évènements A et B se déroulent tous les 2 uniquement dans le vaisseau : il est donc le référentiel propre du 1er problème. Dans le 2e problème, les évènements C et D se déroulent eux aussi à chaque fois uniquement dans le vaisseau : le vaisseau est aussi le référentiel propre du 2e problème.
Donc, le vaisseau est le référentiel propre de tout le problème

(purée ça me rappelle mes cours de relat' ça!!!)
Enfin bon, tout ça pour dire que le jumeau qui voyage vieillit moins vite que l'autre quoi...

Tient en parlant de paradoxe relativiste, il y a aussi celui de la règle et du trou

[Daedalus]

Il existe pas mal d'experiences qui tendent a montrer la relativité.

"Une expérience inédite, destinée à confirmer l'un des effets de la relativité générale, a eu lieu avec Mariner 6. Il s'agissait de mettre en évidence le retard (de 5 nanosecondes) pris par un signal électromagnétique rasant le Soleil. Le 30 avril 1974, la sonde rentre en conjonction avec le Soleil, permettant à l'expérience d'avoir lieu. L'analyse de résultats confirma la théorie."

Je vous en trouve d'autre, mais je cherche des articles pour appuyer.

Un site marrant: http://perso.wanadoo.fr/chrismich/sciences-relativite.htm
http://www.astrosurf.org/lombry/menu-relativite.htm
Celle la est pas mal. C'est l'histoire du muon qui parcour une distance plus importante qu'il n'a le temps de parcourir avant de se désintégrer. Pourquoi ? Parce que si l'on accélère cette particule son temps ralentie et donc sa vie avant désintégration augmente.

J'en avais entendu parlé du coup des avions avec des horloges qui ralentissaient mais j'osé pas en parlé sans sources. Il en parle dans le lien précédent.

Pour la réponse a la question, il faut la justifier sinon sa sert a rien de répondre. Donc je répond oui en m'appuyant sur ce qu'on ma enseigné. Facile oui je suis un mouton pour l'instant et si quelqu'un arrive a montrer le contraire c'est un champion. Mais et oui il y a un mais l'autre jour le prof en amphi a dit vite fait que dans certains cas possible on pouvait aller plus vite. J'ai pas encore été voire dans lequel cas. Mais peut etre qu'il parle de certains phénomènes ou l'observateur croit voire la lumière aller plus vite que la lumiere dans le vide. Il en existe.

Vraiment passionant ce dernier lien je trouve des truc que j'ai appris aujourd'hui meme. Ouhai mon prof augmente dans mon estime. La formule de l'effet Dopler était bonne.

[Lhor]

Je me permet de répondre à cette discussion si scientifique malgrès mon niveau bien inférieur au deux protagonistes précédent (je ne suis qu'en terminal S).

D'abord, je peut vous dire une chose : plus on s'approche de la vitesse de la lumière, plus notre masse augmente (si si:P )(en vertue de l'équation relation la célérité c à la masse et l'énergie mais en mouvement), plus l'énergie nécessaire à se propulser augmente. (si je vous le dit!:D )
D'où le postulat suivant, si on atteint la vitesse de la lumière, on possède alors une masse infinie (en fait ce n'est pas possible car il existe toujopurs un nombre supérieur à celui que l'on considère le plus grand, mais j'applique ici une limite de l'équation quand la vitesse tend vers l'infinie), et donc il faut une énergie infinie pour pouvoir atteindre cette vitesse.C'est pourquoi on pourra s'approcher toujours plus de cette vitesse mais jamais l'atteindre donc la dépasser.En gros, c-v=1*10^-infini
Bien sur, cela ne s'applique pas pour les masses nulles (c'est-à-dire les photons -:blink: mais pourquoi il me fait chiez ,vousvous dites, non?).En fait, comme ca masse est nul, il suffit d'une énergie nul pour qu'il se déplace à cette célérité : E=racinecarré(m²c^4+p²c²) or m=0 et p=gamma*m*v, donc p=0 d'où E=0(c'est dit précédement) d'ailleurs, cela explique pourquoi une particule (ou onde) lumineuse a toujours cette célérité mais selon l'énergie qu'elle possède, c'est sa longueur d'onde qui se modifie. ( pourquoi vous faites cette tête )
J'espère que vous avez compris, sinon je vais devoir tous recommencer

Sinon, pour stargate, le truc est qu'il utilise des trous de vers pour se déplacé plus rapidement (aller sur le site stargate-fusion>encyclopédie>hyperespace, tout est bien expliquer)
Voila, j'ai terminer, n'hésitez pas à me corriger au cas où