Mesure de la vitesse de la lumière pour un faisceau très proche de l’orbite d’un trou noir

[daniel100]

Bonjour à tous,

Je vais essayer d’expliquer ce que j’ai en tête, c’est pas gagné !

Il est admis que la vitesse de la lumière est constante quelque l’observateur, sa vitesse …etc

C’est quelque part un exercice de pensé au niveau expérimentation, mais je crois, envisageable au niveau réflexion.

La mesure de c sera faite par un observateur sur terre. Il va mesurer la vitesse d’un faisceau lumineux (comment ? j’en sais rien) qui passe très près d’un trou noir. Suffisamment près afin que le décalage temporel soit conséquent entre la terre et « ou » passe le faisceau.

Aura-t-on toujours la mesure de c que l’on connait, ou moins ?

Merci,
-----

[mach3]

"c" est la vitesse locale de la lumière. Si on effectue une mesure de vitesse "de loin", on obtient une vitesse coordonnée, qui peut très bien être différente de c pour la lumière. Il faudra appliquer le changement de coordonnées qui va bien pour transformer cette vitesse coordonnée en la vitesse qui serait mesurée localement (par un observateur en chute libre).

m@ch3

[bb98]

Bonjour

La vitesse de la lumière ne change pas.
C'est l'énergie des photons qui est modifiée

http://www.canal-u.tv/video/cerimes/...trou_noir.7888

surtout vers la fin et essentiellement en réponse aux questions

les choses près d'un trou noir deviennent complexes et il faut utiliser la relativité générale

[daniel100]

Merci à vous deux !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Il faudra appliquer le changement de coordonnées qui va bien pour transformer cette vitesse coordonnée en la vitesse qui serait mesurée localement (par un observateur en chute libre).

Et on choisira le changement de coordonnées à partir de la théorie, précisément celui qui permettra d'obtenir la vitesse "c"

---

Il y a une autre réponse: de nombreux phénomènes physiques, comme le spectre des atomes et bien d'autres, sont analysables de loin. Les prédictions qu'on peut faire sur ces analyses (corrélations internes) dépendent de l'hypothèse que les lois de la physique, ce qui comprend la vitesse limite de la RR, sont les mêmes partout dans l'espace-temps (une manière de formuler la "covariance générale", du moins quand on la voit pour les "transformations actives"). C'est en constatant l'accord des observations et ce ces prédictions que l'on conforte les "lois de la physique" développées par la science, ce qui inclut la vitesse de la lumière.

Autrement dit, il n'est pas clair comment on pourrait mesurer directement la vitesse "c" à distance, mais on le fait indirectement, par le processus décrit.

[Nicophil]

Bonjour,

C’est quelque part un exercice de pensé au niveau expérimentation,

La mesure de c sera faite par un observateur sur terre. Il va mesurer la vitesse d’un faisceau lumineux (comment ? j’en sais rien) qui passe très près d’un trou noir. Suffisamment près afin que le décalage temporel soit conséquent

Heu, il n'y a pas que les trous noirs qui ont une masse dans la vie, ça fait 50 ans que cette hypothèse est vérifiée (deux ans seulement après sa formulation en 1964, quelle époque bénie, n'est-ce pas Hawking ?) !
https://en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_delay

Dans un article intitulé Un quatrième test de la relativité générale, Shapiro écrit :

Parce que, selon la théorie générale, la vitesse d'une onde lumineuse dépend de la force du potentiel gravitationnel le long de son chemin, ces trajets devraient ainsi être augmentés de près de 2.10^-4s lorsque les impulsions radar passent près du soleil. Un tel changement, qui équivaut à 60 km de distance, peut maintenant être mesuré sur la longueur du trajet, avec une marge d'environ 5 à 10% avec les équipements actuellement disponibles.

Tout au long de cet article traitant de la temporisation, Shapiro utilise c comme vitesse de la lumière et calcule le retard en temps du passage des ondes lumineuses ou des rayons sur la distance-coordonnées, en fonction d'une solution de Schwarzschild aux équations du champ d'Einstein.

[daniel100]

On observe des galaxies à des milliards d’années lumière et on en déduit une distance entre elles et nous, avec comme donnée la constance de c.

D’après ce que vous dites, si j’ai bien compris, il peut y avoir une variation de c d’après une observation de la terre.

Comme nous observons l’univers de la terre, ne pourrait-il pas y avoir de fausses données concernant le calcul des distances galactiques, SURTOUT avec ces 27% de matière noire ?

[bb98]

Bonjour

A "des milliards d'années lumière" , la "distance" est une notion dont la définition mérite un peu plus de précision.
On peut lire :

http://atunivers.free.fr/universe/redshift.html

Une des seules mesures qui soit un peu précise est celle du fameux "z", le décalage spectrale.
Le convertir, un peu rapidement, en km....est...trop rapide.

Bonnes lectures

[daniel100]

Bonjour

A "des milliards d'années lumière" , la "distance" est une notion dont la définition mérite un peu plus de précision.
On peut lire :

http://atunivers.free.fr/universe/redshift.html

Une des seules mesures qui soit un peu précise est celle du fameux "z", le décalage spectrale.
Le convertir, un peu rapidement, en km....est...trop rapide.

Bonnes lectures

z est un décalage de longueur d’onde mesuré de la terre, z ne prend pas en compte une hypothétique variance de c sur un long parcourt.

Enfin je crois !

[Amanuensis]

Le point est juste que la mesure effective donne le z. On le traduit ensuite en une "distance" via un modèle théorique.

Ce modèle inclut usuellement la constance du paramètre c, paramètre "local" à chaque événement.

[daniel100]

D’après vos réponses, j’en déduis que l’on ne peut pas affirmer à 100% que « c » est constant sur de très longs parcourt.

Ce qui me surprend le plus est que c a été déterminée dans un labo sur terre, et que l’on extrapole cette « constante » à tout l’univers que nous ne connaissons qu’à 5%. Mais bon, ça permet d’avancer !

Une infime variation de c dans ces 95% d’inconnu de l’univers devrait remettre en cause toute la cosmologie comme : notre univers observable est plus jeune que prévu, ou que l’expansion est plus faible et bien d’autres choses qui en découlent.

Je sais bien que de toucher à « c » est une hérésie, mais extrapoler une expérience de labo à un univers de 95% d’inconnu, je ne trouve cela pas scientifique.

Une mesure de c dans notre système solaire de quelques minutes lumière devrait être très instructive, mais ont ne sais pas comment faire, alors restons dans notre labo avec extrapolation sur des milliards d’AL. Totalement non scientifique sans prendre en compte la matière noire.

Ces propos sont d’un non connaisseur en astrophysique. En tant qu’électronicien, je ne ferais pas schémas avec que 5% de données.

[Amanuensis]

Ce qui me surprend le plus est que c a été déterminée dans un labo sur terre, et que l’on extrapole cette « constante » à tout l’univers que nous ne connaissons qu’à 5%.

Cette extrapolation est un principe très fort. Newton a peut-être été le premier à l'appliquer (et c'est pourquoi on a parlé de gravitation universelle), en considérant que ce qui expliquait le mouvement d'une pomme sur Terre était aussi ce qui expliquait le mouvement de la Lune, puis des planètes.

Mais bon, ça permet d’avancer !

Cela va plus loin, car cela permet des prédictions d'observations, prédictions dont la réalisation conforte l'hypothèse forte.

Une infime variation de c dans ces 95% d’inconnu de l’univers devrait remettre en cause toute la cosmologie comme : notre univers observable est plus jeune que prévu, ou que l’expansion est plus faible et bien d’autres choses qui en découlent.

Oui, mais aussi bien d'autres choses, dont beaucoup d'observables. Faudrait pas croire qu'aucun cosmologiste n'y ait pensé. Seulement, tirer toutes les conséquences observables des modifications des constantes fondamentales (on ne peut pas s'occuper de "c" seul) n'est pas à la portée des amateurs ; c'est le boulot des spécialistes, et pour le moment leurs prédictions et les observations ne permettent pas de mettre en doute le postulat fondamental.

Je sais bien que de toucher à « c » est une hérésie, mais extrapoler une expérience de labo à un univers de 95% d’inconnu, je ne trouve cela pas scientifique.

Non ce n'est pas une hérésie de s'intéresser aux constantes fondamentales (mais ne regarder que "c" n'a pas de sens). Et, comme dit ci-dessus, l'extrapolation est bien scientifique, au sens où on a quelques moyens d'en tester la validité.

[daniel100]

Amanuensis, je suis bien évidement entièrement d’accord avec tes propos, et je ne sous estime surtout pas les scientifiques. La sonde Rosseta, entre autre, étant la preuve de leur potentiel intellectuelle exceptionnelle.

Ce qui m’interpelle est cette méconnaissance de la matière noire malgré des décennies d’études par les meilleurs physiciens de la planète, de même pour l’énergie sombre et les trous noirs.

Peut-être faudrait-il affiner certaines constantes fondamentales, ou en réer d’autres comme l’a fait Einstein avec la constante cosmologique.

Après tout, nous observons l’univers qu’avec nos malheureux cinq sens, que la nature nous a doté afin d’appréhender notre environnement sur terre, mais pas l’espace. A cela se rajoute un 6ème sens que je nomme l’intelligence qui nous donne une idée de l’univers, mais encore méga incomplète. L’humain raisonne toujours avec un début et une fin que se soit temporelle ou les longueurs. Nous n’avons pas la notion de l’infini ni d’un temps zéro (bigbang).

Bref, il y a encore du boulot… et probablement certaine chose à remettre en question (oignon personnelle), vivement un septième sens .

[Garion]

Ce qui m’interpelle est cette méconnaissance de la matière noire malgré des décennies d’études par les meilleurs physiciens de la planète, de même pour l’énergie sombre et les trous noirs.

Pour la matière noire, si effectivement, c'est une matière qui n'interagit pas (ou tellement peu) avec notre matière autrement que de manière gravitationnelle, ce n'est pas étonnant qu'on ne progresse pas.
La gravité étant une des force la plus faible, on n'a aucun quasiment aucun moyen d'en savoir plus.

[Garion]

Après tout, nous observons l’univers qu’avec nos malheureux cinq sens, que la nature nous a doté afin d’appréhender notre environnement sur terre, mais pas l’espace. A cela se rajoute un 6ème sens que je nomme l’intelligence qui nous donne une idée de l’univers, mais encore méga incomplète. L’humain raisonne toujours avec un début et une fin que se soit temporelle ou les longueurs. Nous n’avons pas la notion de l’infini ni d’un temps zéro (bigbang).

Plus qu'un 6eme sens, je dirai que les instruments actuels nous en donnent bien plus : Magnétisme, neutrino, force électro-faible et forte, etc...
Il y a longtemps que nous ne sommes plus limités par nos 5 sens.

[daniel100]

Plus qu'un 6eme sens, je dirai que les instruments actuels nous en donnent bien plus : Magnétisme, neutrino, force électro-faible et forte, etc...
Il y a longtemps que nous ne sommes plus limités par nos 5 sens.

Bonjour,

Je ne suis pas du tout d’accord par cette interprétation.

Les instrumentations ne font que ramener à ce que nos sens « ne voient pas », en une interprétation appréhendable suivant ce que notre compréhension humaine est capable de « voir ».

On ne fait que constater un phénomène, en fonction de nos sens, sans le comprendre, que se soit pour l’électromagnétisme et les autres forces fondamentales.

La technologie n’est en aucun cas un sens supplémentaire, c’est juste un moyen qui nous ramène encore et toujours sur une conception humaine.

[Garion]

Un sens, c'est juste un capteur, la technologie nous a permis de dépasser nos sens grace à des capteurs sensibles à des choses qui nous sont inaccessibles. En science, il n'y a aucune différence, pour moi, entre observer un phénomène à l’œil nu ou avec un microscope électronique ou avec Hubble. On l'observe, c'est tout.

[daniel100]

Un sens, c'est juste un capteur, la technologie nous a permis de dépasser nos sens grace à des capteurs sensibles à des choses qui nous sont inaccessibles. En science, il n'y a aucune différence, pour moi, entre observer un phénomène à l’œil nu ou avec un microscope électronique ou avec Hubble. On l'observe, c'est tout.

La je suis d’accord avec toi !

Juste une petite précision, tu dis « dépasser nos sens », je dirais plutôt « amplifier nos sens » grâce à la technologie, mais en aucun cas la technologie nous apporte un sens supplémentaire.

Un sens est une appréhension de notre entourage totalement différent des autres sens, malgré la technique qui leur permet d’augmenter leur sensibilité comme le microscope électronique dont tu fais référence.

[azizovsky]

La science moderne a poussé nos limites de l'ignorances, c'est le seul moyen qu'on a su inventer pour appréhender d'une façon raisonnable notre entourage, les 'idées' de bases expliquent et prédisent beaucoup de choses, et à partir d'eux, on a amélioré notre vie (pragmatisme) et c'est normale qu'on pousse la généralisation à ses limites, l'univers qu'on a su concevoir avec nos 'idées' de bases est relatif à nos bases, on a pas d'autres choix, on va faire avec comme les anciens ont fait avec leurs 'idées' de bases, à la différence qu'on des 'idées raisonnables'.
c'est la même chose avec la nature de la fonction d'onde qui a fait couler beaucoup d'encre jusqu'à que les idées philosophiques ont été rendu réfutable (Popper).
si la vitesse de la lumière a une vitesse différentes ailleurs, ils faut rendre 'l'idées raisonnable' ou au sens physique, testable, si non, ce n'est qu'un discours philosophique sur les bases des sciences expérimentales .

-un modèles physiques n'est qu'un squelettes d'une partie de la nature non pas son chairs.

[daniel100]

La science moderne a poussé nos limites de l'ignorances, c'est le seul moyen qu'on a su inventer pour appréhender d'une façon raisonnable notre entourage, les 'idées' de bases expliquent et prédisent beaucoup de choses, et à partir d'eux, on a amélioré notre vie (pragmatisme) et c'est normale qu'on pousse la généralisation à ses limites, l'univers qu'on a su concevoir avec nos 'idées' de bases est relatif à nos bases, on a pas d'autres choix, on va faire avec comme les anciens ont fait avec leurs 'idées' de bases, à la différence qu'on des 'idées raisonnables'.
c'est la même chose avec la nature de la fonction d'onde qui a fait couler beaucoup d'encre jusqu'à que les idées philosophiques ont été rendu réfutable (Popper).
si la vitesse de la lumière a une vitesse différentes ailleurs, ils faut rendre 'l'idées raisonnable' ou au sens physique, testable, si non, ce n'est qu'un discours philosophique sur les bases des sciences expérimentales .

-un modèles physiques n'est qu'un squelettes d'une partie de la nature non pas son chairs.

Bonjour,

Merci pour ce rappel évident, mais cela ne fait pas avancer la discussion.

Cordialement,

[Garion]

La je suis d’accord avec toi !
Juste une petite précision, tu dis « dépasser nos sens », je dirais plutôt « amplifier nos sens » grâce à la technologie, mais en aucun cas la technologie nous apporte un sens supplémentaire.
Un sens est une appréhension de notre entourage totalement différent des autres sens, malgré la technique qui leur permet d’augmenter leur sensibilité comme le microscope électronique dont tu fais référence.

Et bien, je ne vois pas la différence avec un champ magnétique. On observe un champ magnétique avec des instruments, et il est retranscrit dans quelque chose que nos sens peuvent interpréter (comme l'image du microscope électronique est générée informatiquement pour être accessible à notre vue).
On peut donc observer un champ magnétique sans que l'humain possède un sens pour le faire.
Dans ce cas comme dans l'autre, on a accès à quelque d'impossible à nos sens humains.

[Amanuensis]

Discussions assez vaines sur le sens du mot "sens". Même sans appel à des techniques, la notion de "cinq sens" est totalement simpliste, l'idée de distinguer à partir des capteurs sans prendre en compte le cerveau et les traitements qu'il fait totalement simpliste, et parler de "appréhension de l'entourage" bien trop vague.

Il serait plus adapté de revenir au sujet.