Quand on va très vite, on voit devant nous ce qui est derrière, quel est ce mystère ?

[invitee6f0086a]

Bonjour à tous,

Il est admis, que depuis le cockpit de mon vaisseau spatial qui file à la moitié de c, je vois devant moi les étoiles qui sont sur le côté du vaisseau.

Et qu’à presque c, je vois les étoiles qui sont derrières.

Sur cette vidéo:
http://dclav2.perso.sfr.fr/univers/vitlum.htm

C’est expliqué, et je n’ai rien compris ! ?

Comment, les photons qui éclairent mon pare-chocs arrière, peuvent-ils arriver sur mon pare-brise ?

Merci, une fois de plus, pour vos lumières,

[bb98]

Bonjour

La vidéo complète est visible ici :

http://video.google.com/videoplay?do...39164658758924

probablement plus riche que le fragment proposé

Le phénomène évoqué est celui de l'aberration de la lumière.
Il est déjà "visible" par le mouvement de la Terre : les étoiles ne sont pas "vues" à l'endroit où elles se trouvent "naturellement" sur le ciel
L'aberration dite annuelle ( mouvement de la Terre sur son orbite) est voisine de 20" d'arc
L'aberration diurne ( rotation de la Terre) existe aussi et est très petite ( la chercher dans une encyclopédie )

C'est, comme expliqué dans la vidé, exactement le même principe que celui des gouttes de pluie lors d'un déplacement en voiture. Bien sûr cette explication a ses limites et il faut "passer à la limite" pour comprendre tout le phénomène montré dans la vidéo. Comme il est dit, le point exactement opposé au déplacement reste invisible

[invite80fcb52e]

Comment, les photons qui éclairent mon pare-chocs arrière, peuvent-ils arriver sur mon pare-brise ?

C'est parce que ta vitesse n'est pas négligeable par rapport aux photons. Imgaine que tu vas à presque c. Une étoile rayonne sur le côté gauche. Prenons un photon juste avant qu'il te touche. S'il est exactement à ta gauche, le coup d'après il sera derrière toi et non sur toi car tu avances beaucoup le temps qu'il arrive. Du coup les photons que tu détectes sont ceux qui sont un peu devant et donc tu les percutes non plus par la gauche exactement mais par le devant gauche. Plus tu vas vite et plus ils sont devant.

Pour l'arrière c'est pareil tu toucheras les photons qui sont plus (+) sur le côté, plus (+) sur le devant etc... selon ta vitesse. Il y a que les photons exactement à l'arrière dans la direction opposée dans laquelle tu vas que tu recevras toujours par l'arrière.

Autre explication:
Prenons un référentiel fixe. Une fusée va dans la direction x. Et une étoile a émis des photons dans une direction oblique x,y. Comme la fusée va à presque c, la fusée va presque aussi vite que les photons. Mais dans la direction x, la projection de la vitesse des photons est plus petite que la vitesse de la fusée, donc la fusée s'éloigne des photons qui sont derrière et rattrape ceux de devant et donc les photons de l'étoile émis derrière lui arrive par devant car il les rattrape dans la direction dans laquelle il va.
Tu comprends que plus la fusée est relativiste plus la vitesse est proche de c et plus l'angle entre la direction des photons et la direction de la fusée peut être petit pour que la fusée rattrape les photons dans la direction x.
Tu comprends aussi que si les photons et la fusée ont la même direction, la fusée ne peut pas aller plus vite que les photons dans cette direction et donc les photons rattraperont la fusée et les verra bien par l'arrière.

J'espère que j'ai été clair lol...

[invitee6f0086a]

Ouaah ! !

A la troisième lecture, j’ai enfin compris, enfin je crois !

Pour les étoiles sur le côté, serait-ce comme une voiture sur l’autoroute, qui percute un ballon envoyé de la voie d’urgence ?

Le ballon est bien parti d’un côté, mais la réception sur le pare-brise, fait comme si celui-ci venait de devant.

C’est ça ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite80fcb52e]

C’est ça ?

Oui c'est ça...

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
j'ai été ébloui par la démonstration de gloubi et dans le train, j'ai réfléchi au problème suivant qu'il exprime en seconde partie. Voici où j'en suis:
l'approche
Au temps t, une fusée se trouve au point A à une distance Rt de C qui est la source lumineuse. elle passera au plus près de C en B; soit h la distance BC et D la distance AB.
Elle perçoit les photons émis par l'étoile (sans masse) à t=0 donc Ro = ct et elle était alors à une distance Do = D + vt

l'éloignement :
Au temps t, la fusée se trouve au point A à une distance Rt de C. elle reçoit les photons de l'étoile émis au temps t=0 alors que la distance Ro = ct et elle était à une distance Do = D - vt

ma première question est parce que je n'ai pas encore eu le temps de pauffiner les calculs et comment exprimer l'angle Oo = Arcos (Do/Ro) en fonction de vt,ct, et Ot = Arcos (Dt/Rt)

Vu que dans le problème il y a des v² et c² qui apparaissent, y aurait'il un rapport avec le facteur de Lorentz?

cordialement,
Zefram

[invitee6f0086a]

Merci pour vos réponses,

-------------------------

Mais, l’étoile qui est sur le côté (on va dire à 90 degrés) et que l’on voit devant, on la voit aussi sur le côté, et aussi entre 90 et zéro degrés (0 degrés étant devant).

En fin de compte, plus l’on se rapproche de c, plus il y aura un trait qui commence à l’étoile et qui ira de plus en plus devant.

Mais, ce n’est pas ce qui est expliqué dans la vidéo, c’est moi ou l’astrophysicien qui a tord ?

[invite80fcb52e]

Mais, ce n’est pas ce qui est expliqué dans la vidéo, c’est moi ou l’astrophysicien qui a tord ?

C'est toi. L'étoile tu la voit juste devant, ce n'est pas un trait mais un point.

[Mailou75]

Salut,

ma première question est parce que je n'ai pas encore eu le temps de pauffiner les calculs et comment exprimer l'angle Oo = Arcos (Do/Ro) en fonction de vt,ct, et Ot = Arcos (Dt/Rt)

Vu que dans le problème il y a des v² et c² qui apparaissent, y aurait'il un rapport avec le facteur de Lorentz?

Il y a un fait que la vidéo oublie de préciser : les objets de derrière sont figés et les objets de devant vieillissent plus vite (je vais à la rencontre de leur histoire = photons) , donc évidement que le facteur de Lorentz intervient !!
Quand on voit (dans la vidéo) l'image du rond blanc devant soi à presque c : le centre a une histoire très rapide et les bords très lente !

Pour ta mise en équation j'ai pas tout compris, mais si tu trouves des Arccos en cherchant un , je t'invite à utiliser cette http://forums.futura-sciences.com/as...e-etrange.html
Si t'as le courage de faire un ptit schéma ...

A+
Mailou

[Zefram Cochrane]

Je n'ai pas autocad ni ta dextérité mais je vais essayer de me démerder avec Paint.
petit joueur que je suis

[phys4]

ma première question est parce que je n'ai pas encore eu le temps de pauffiner les calculs et comment exprimer l'angle Oo = Arcos (Do/Ro) en fonction de vt,ct, et Ot = Arcos (Dt/Rt)

Vu que dans le problème il y a des v² et c² qui apparaissent, y aurait'il un rapport avec le facteur de Lorentz?

cordialement,
Zefram

Bonjour,
Pour chance pour vos calculs, il est très difficile d'obtenir la bonne formule de cette manière. La méthode sûre consiste à considérer la transformation d'une onde plane, en appliquant la TL aux paramètres
On obtient ainsi l'angle de déviation.

Pour compléter mon message précédent, il existe une différence entre la déviation apparente pour une onde classique (vitesse faible par rapport à c) et la lumière.
Pour une onde lente, la déviation ne peut dépasser 90°, pour la lumière, à cause de la TF, l'angle peut approcher 180°.
Il faut remarquer cependant que les rayons arrivant par derrière, arrive toujours derrière.

[invite8da976cf]

C'est parce que ta vitesse n'est pas négligeable par rapport aux photons.

Bonjour,
Désolé, mais je ne peux suivre au-delà, et butte sur cette explication. Dans ce premier schéma, seuls un vaisseau et une étoile (ou plusieurs) sont présents. La vitesse détectée par le conducteur de l'engin par rapport aux photons n'est-elle pas, comme toujours, égale à c?
Merci

[Amanuensis]

Bonjour,
Désolé, mais je ne peux suivre au-delà, et butte sur cette explication. Dans ce premier schéma, seuls un vaisseau et une étoile (ou plusieurs) sont présents. La vitesse détectée par le conducteur de l'engin par rapport aux photons n'est-elle pas, comme toujours, égale à c?

Oui, en module, et relativement à l'engin.

[invite8da976cf]

Bonjour,

Oui, en module, et relativement à l'engin.

Et c'est apparemment le contexte du problème exposé. D'où mon incompréhension, la valeur du module ayant été donnée évasive dans la réponse que j'avais citée (de Gloubiscrapule, que je remercie au passage de tant d'apports sur tant de domaines), bien que donnée comme strictement égale à c dans tous les documents traitant de relativité restreinte.
Aussi, merci Amanuensis, de m'avoir conforté dans l'approche que j'ai des interventions et explications. Je peux mieux les appréhender lorsque ce genre de précision existe, ainsi munie grâce à votre réponse du vocabulaire adéquat.

Aussi, dans mille posts de mille discussions, il est fait référence à la vitesse d'un objet, sans que les paramètres de cette vitesse ne soient établis. Quand il s'agit d'une discussion basée sur des mots seuls, excluant toute formulation mathématique, n'est-il pas nécessaire, pour définir sans ambiguïté une vitesse, de nommer les 2 (au minimum) "objets" auxquels elle fait référence, et particulièrement la situation de l'appareil de mesure?

Sinon, à défaut, comment est-il possible d'interpréter vos propositions,

Balistique :

Si un jour on ce déplace à c-1km/h

Qui/quoi définit c-1km/h? Aussi, qui/quoi dans cette proposition se déplace à c-c?

Egalement, je remercie Papy-Alain de bien vouloir m'orienter en ce sens :

Par ailleurs, si tu voyages à c-1km/h

.
Ainsi, quiconque abonde.
Merci.

[papy-alain]

Bonjour Pinard-bio, bonjour tout le monde.

Tes remarques sont très pertinentes. C'est en effet toujours par rapport à "quelque chose" qu'une vitesse de déplacement se mesure. La vitesse d'une vaisseau peut être différente d'un observateur à l'autre, et même prendre une valeur nulle si l'observateur est dans le vaisseau.
Dans le contexte qui précède, la phrase "un vaisseau se déplaçant à c-1 km/h" peut s'interpréter par rapport à un appareil de mesure qui ferait partie intégrante de la source émettrice du rayonnement auquel l'exemple se réfère.

[Amanuensis]

Aussi, dans mille posts de mille discussions, il est fait référence à la vitesse d'un objet, sans que les paramètres de cette vitesse ne soient établis. Quand il s'agit d'une discussion basée sur des mots seuls, excluant toute formulation mathématique, n'est-il pas nécessaire, pour définir sans ambiguïté une vitesse, de nommer les 2 (au minimum) "objets" auxquels elle fait référence, et particulièrement la situation de l'appareil de mesure?

Bien d'accord sur le "mauvais" usage chronique de la notion de vitesse. Même avec des formulations mathématiques l'ambiguïté reste très courante. Et analyser une phrase avec le mot vitesse dépend du contexte. Les cas "corrects" étant, dans l'ordre, quand on parle de différence de vitesses, quand on précise un objet de référence, quand un référentiel est explicitement indiqué et finalement le cas où un référentiel est sous-entendu ;ce dernier est le cas le plus usuel (de loin) dans la vie courante, le référentiel le plus courant étant le référentiel terrestre, celui relativement auquel la surface de la Terre est immobile. (Mais ce n'est pas toujours le cas : les passagers assis dans un avion "pensent" en général être immobiles sur leur siège.)

Mais dès qu'on parle de l'espace, c'est assez différent, et deux cas "incorrects" apparaissent :

- celui qui écrit a un modèle avec un espace absolu en tête, et la "vitesse" est pour lui relative à cet "espace absolu" ;

- celui qui écrit ne pense même pas la vitesse comme relative à quoi que ce soit, mais comme un "attribut" mesurable de l'objet, comme l'est sa masse par exemple.

Aussi bien la mécanique classique bien comprise (relativité de Galilée) que les théories modernes de l'espace-temps (relativité restreinte ou générale) ne conçoivent la vitesse que comme relative, c'est à dire que seules ont une signification physique les différences de vitesse, à l'instar du potentiel électrique ou des dates calendaires.

Et aucun instrument de mesure n'est connu qui mesure une vitesse autre que relative.

Qui/quoi définit c-1km/h?

Pas de sens. Ou une multitude, selon le référentiel qu'on choisira.

Pour le sujet même de la discussion, on peut faire l'hypothèse que l'auteur pense à une galaxie, avec des étoiles immobiles relativement les unes aux autres. La vitesse est alors celle relative à la galaxie.

Au passage, il peut être utile d'indiquer que, comme on a le choix du référentiel (toute conclusion ayant un sens physique se devant d'être indépendante de ce choix), on peut aussi penser le vaisseau immobile avec des étoiles passant très vite autour de lui avec une vitesse relative au vaisseau identique pour toutes les étoiles. Cette vision alternative est plus proche du cas d'un avion supersonique tel que perçu par un observateur au sol, pour le parallèle avec le son. Et on peut aller jusqu'à une escadre de millions d'avions passant au-dessus de vous tous à la même vitesse, et on réalisera alors qu'on n'entend des avions que "devant" quand on fait face à la direction dont viennent les avions, et que lorsqu'on entend un avion particulier, il est déjà derrière.

[invitee6f0086a]

...
Et aucun instrument de mesure n'est connu qui mesure une vitesse autre que relative.

...
Pour le sujet même de la discussion, on peut faire l'hypothèse que l'auteur pense à une galaxie, avec des étoiles immobiles relativement les unes aux autres. La vitesse est alors celle relative à la galaxie.

Imaginons que mon vaisseaux spatial se situe entre deux super amas, dans une région ou il n’y a aucune galaxie (jusqu’aux amas).

Je met en marche mes moteurs, comment puis-je mesurer ma vitesse ?

Quelle est « la force » qui m’interdit d’aller a presque c ? par rapport à quoi ? d’autant plus que les filaments des amas subissent l’expansion.

Merci,

Pardon de dérouter un peu le sujet !

[Amanuensis]

Je met en marche mes moteurs, comment puis-je mesurer ma vitesse ?

Sans préciser vitesse par rapport à quoi, la question n'a pas de sens selon la physique moderne (et même moins moderne, Galilée aurait été susceptible de faire la même remarque !)

Quelle est « la force » qui m’interdit d’aller a presque c ?

Aucune. D'ailleurs, assis sur ma chaise je vais à presque c ! (Et plus généralement à toute vitesse de module strictement inférieur à c, selon la convention qu'il me plaira de choisir.)

Pourquoi voulez-vous une "force" ?

[invitee6f0086a]

Pourquoi voulez-vous une "force" ?

Je vais prendre un exemple :

Toujours entre deux amas, je prends deux vaisseaux vai1 et vai2, qui par convention sont immobiles à un instant t1 (moteurs off).

Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné. J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ? si oui, ça fait bizarre, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ? ni oui ni non ?

[papy-alain]

Je vais prendre un exemple :

Toujours entre deux amas, je prends deux vaisseaux vai1 et vai2, qui par convention sont immobiles à un instant t1 (moteurs off).

Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné. J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ? si oui, ça fait bizarre, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ? ni oui ni non ?

Ce n'est pas une force, imaginaire ou non, qui t'empêche de considérer que vai2 se déplace à c par rapport à vai1, mais le fait qu'en relativité restreinte une vitesse relativiste modifie la relation temporelle existant entre les deux vaisseaux. Plus vai2 accélère et plus son temps se dilate par rapport à vai1, et vice-versa, de sorte que c ne pourra jamais être atteint (sauf avec une énergie infinie et après un temps infini, ce qui n'a aucun sens physique)

[Amanuensis]

J
Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné.

Oui

J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Comment ?

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Au mieux le "petit calcul" aura donné comme résultat une "vitesse" (une vitesse-coordonnées) dans un certain système de coordonnées (mal déterminé, car "par rapport à vai1 voulant seulement dire que le vaisseau 1 se trouve être "immobile" selon ce système). Que le choix dudit système amène à une vitesse > c n'est pas un "problème", c'est juste un résultat spécifique au système de coordonnées.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ?

Oui, non, comme on veut. Dépend ce que l'on se permet...

si oui, ça fait bizarre

Non, cela signale juste un choix particulier du système de coordonnées. Choix qui peut être parfaitement justifiable (comme les coordonnées "cosmiques", celles rendant simples la description d'une expansion métrique homogène).

, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ?

Une réponse à l'esprit de la question plutôt qu'à sa signification littérale :

Peut-être qu'un jour on trouvera une "explication" à l'existence d'une limite au module d'une vitesse locale (et la question ne porte pas sur une vitesse locale), mais pour le moment c'est un constat, et aucun modèle ne le présente comme l'effet d'une "force".

La "limitation de vitesse" n'étant que locale, elle n'interdit pas une accélération constante non nulle durant infiniment.

(Confondre le mouvement d'un objet lointain avec une vitesse locale est une erreur du même genre que penser que les Néo-Zélandais ont la tête en bas. La verticale ("en bas") ne se "transporte pas parallèlement" ; de même on ne peut pas "transporter" le mouvement d'un objet lointain en un mouvement local, faut l'analyser en tant que tel, selon sa "position" dans l'espace-temps. Cette confusion est un effet "automatique" d'un choix de coordonnées, comme la modélisation erronée du Néo-Zélandais est due au choix de coordonnées cartésiennes tout en conservant l'idée que z est dans le sens de la verticale en tout endroit. L'analogue de la verticale est la "direction du temps" en 4D.)

[invitee6f0086a]

Merci Amanuensis et papyalain

Comment ?

Vitesse = Accélération X Temps

Temps étant le temps écoulé depuis que j’ai mis les gaz.

Avec une accélération de 1 jet, il faudrait 9.51 années pour atteindre c, c’est faisable (sauf erreur).

La "limitation de vitesse" n'étant que locale, elle n'interdit pas une accélération constante non nulle durant infiniment.

Que le choix dudit système amène à une vitesse > c n'est pas un "problème", c'est juste un résultat spécifique au système de coordonnées.

La, j’ai du mal à me représenter la chose.

------
Mon vaisseau Vai2, « verra » t-il l’aberration de la lumière au fur et à mesure que les années passent ?

Je suis complètement paumé

[Mailou75]

(Confondre le mouvement d'un objet lointain avec une vitesse locale est une erreur du même genre que penser que les Néo-Zélandais ont la tête en bas. La verticale ("en bas") ne se "transporte pas parallèlement" ; de même on ne peut pas "transporter" le mouvement d'un objet lointain en un mouvement local, faut l'analyser en tant que tel, selon sa "position" dans l'espace-temps. Cette confusion est un effet "automatique" d'un choix de coordonnées, comme la modélisation erronée du Néo-Zélandais est due au choix de coordonnées cartésiennes tout en conservant l'idée que z est dans le sens de la verticale en tout endroit. L'analogue de la verticale est la "direction du temps" en 4D.)

Plus que d'accord !!

[phys4]

Le sujet concerne essentiellement l'effet relativiste dans le vide.

Les autres cas peuvent servir pour comparaison, nous avons cité le cas des ondes sonores, qui présente plusieurs possibilités.
Le calcul avec TL appliqué au quadrivecteur est valable pour toute onde.

Le calcul est moins simple pour une propagation dans un milieu mais il est possible de retrouver les différents cas.

En fait, je trouve que c'est encore le cas lumière dans le vide qui est le plus facile à interpréter..

[phys4]

En mécanique classique, il y a deux cas distincts, suivant que le mobile émette un son, ou que le mobile reçoive le son.

Lorsque le mobile émet le son, la déviation ne dépasse jamais 90°.
Lorsque le mobile reçoit le son, il peut rattraper l'onde et la rotation apparente peut approcher 180°.

L’expérience peut être rapprochée du ballon, envoyé en diagonale sur la route vers l'avant, une voiture peut rattraper le ballon et le recevoir par l'avant.

Pour la lumière, il n'existe qu'un cas car il n'y a pas de repère absolu.

[invitee6f0086a]

Mais, l’étoile qui est sur le côté (on va dire à 90 degrés) et que l’on voit devant, on la voit aussi sur le côté…

…l'étoile tu la voit juste devant…

Donc, si je regarde de côté, il n’y a aucun photon qui arrive sur ma rétine, et je ne vois que du noir (absence de toute source lumineuse).

Autant je comprends que mon cockpit « percute » des photons qui ont été émis par l’arrière avec un certain angle, que je ne comprends pas pourquoi des photons ne « percute » pas les côtés.

Si je prends mon exemple du ballon, celui-ci peut également être reçu sur le côté.

Je crois qu’il y a quelque chose de simple que je ne comprends pas !

[invite80fcb52e]

Bien sur que tu reçois des photons par le coté, mais venant d'objets qui ne sont pas sur le coté mais derrière (enfin derrière de côté).

Il y a seulement exactement devant et exactement derrière que tu reçoit les photons venant de la même direction que l'objet qui l'a émis.

[invitee6f0086a]

-





Pour reprendre une citation : « je comprends vite, mais il faut m’expliquer longtemps ».

Il y a seulement exactement devant et exactement derrière que tu reçoit les photons venant de la même direction que l'objet qui l'a émis.

Ca, j’ai compris !

Bien sur que tu reçois des photons par le coté…

Donc, on voit quelque chose sur les côtés, dans la vidéo, il semble qu’on ne voit rien de côté, et que toutes les sources lumineuses se « focalisent » devant.

[bb98]

-


Donc, on voit quelque chose sur les côtés, dans la vidéo, il semble qu’on ne voit rien de côté, et que toutes les sources lumineuses se « focalisent » devant.

Bonjour

Oui ! c'est une bonne description !

Plus l'observateur va vite ( très très vite, très proche de "c" ) , plus TOUT le paysage "semble" se concentrer DEVANT

Seul le point juste derrière reste invisible

Je crois que cela est bien expliqué dans le vidéo complète au moins

Bonnes lectures

[invitee6f0086a]

Bonjour bb98,

Si TOUT le paysage "semble" se concentrer DEVANT, on ne reçois donc pas de photons sur les côtés, mais Gloubis dit que si.

Suis un peu perdu la ! ?