Atteindre la vitesse lumière: ma solution de l'énergie

[cancerman]

Bonjour

Je voulais vous soumettre un exercice de pensée qui concerne l'énergie uniquement, dans ma démonstration j'ignorerais volontairement deux facteurs - (1)Le temps et - (2)la vitesse de libération qui sont deux problèmes majeurs pour une réalisation pratique.

Venons en au fait c'est assez simple vous allez comprendre:

1/Seules les particules de masse nulle peuvent se déplacer à une vitesse égale à (c) c'est le postula d’Albert Einstein, c'est un fait scientifique.
2/Si on veut propulser une masse à la vitesse de la lumière il faudrait lui fournir une énergie égale à l'infini ce qui semble à priori impossible.

Donc je me suis demandé , qu'est ce qui pourrait fournir une énergie infinie à une masse ( un vaisseau spatial ) ?

Réponse:
en fait c'est simple à trouver il s'agit de notre soleil et de son flux constant de photons


Dans mon exercice de pensée on met une voile solaire sur une ellipse solaire avec une trajectoire périodique. Si l'on s'en tient à la troisième loi de Newton elle va subir une poussée constante de par sa proximité à l'étoile sur cette orbite hyperbolique avec le soleil et son flux constant de photons.

Si l'on ignore le facteur de la force centripète à exercer en direction du soleil ainsi que le temps qu'il faudrait alors notre voile solaire atteindrait la vitesse lumière car elle disposerait d'une énergie infinie ( le soleil. )
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[f6bes]

Bjr à toi,
Ben le soleil , n'est pas infini , ni ces photons ! Donc tu es toujours trop court !
ta voile à x méga kilométres du soleil ne reçois plus grand chose !
Bonne soirée

[antek]

. . . ta voile à x méga kilométres du soleil ne reçois plus grand chose !

En admettant que le soleil ait une durée de vie infinie, une part de l'infini c'est toujours l'infini . . .

[Gilgamesh]

On intègre une somme de termes (des incréments des vitesse) qui se calculent à partir d'une quantité (la poussée) qui est en 1/R² (avec R la distance au Soleil, croissant d'une distance initiale R0 à l'infini) et ça donne un résultat fini. La vitesse plafonne rapidement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dynamix]

Salut

2/Si on veut propulser une masse à la vitesse de la lumière il faudrait lui fournir une énergie égale à l'infini ce qui semble à priori impossible.

"égal à l' infini" ça ne veux rien dire .

[ansset]

On intègre une somme de termes (des incréments des vitesse) qui se calculent à partir d'une quantité (la poussée) qui est en 1/R² (avec R la distance au Soleil, croissant d'une distance initiale R0 à l'infini) et ça donne un résultat fini. La vitesse plafonne rapidement.

j'ajoute que ce sont les incréments de poussée qui sont déjà borné.
qu'il faut y ajouter qu'à poussée égale , l'incrément de vitesse diminue au fur et à mesure ( à vitesse "relativiste" )

[cancerman]

Gilgamesh j'ai pas compris désolé, est ce que tu veux bien m'expliquer clairement stp quand tu parles de "plafonnement des vitesses" je ne suis pas expert en relativité ;=)

Si l'on considère qu'on a suffisamment d'énergie et aussi de temps pour la collecter et l'exploiter, pourquoi la voile n'atteindrait t'elle pas la vitesse de la lumière ?

L'accélération reste toujours positive et constante sinon cela viole la troisième loi de newton ( L'action est toujours égale à la réaction )

Merci!

[pm42]

Si l'on considère qu'on a suffisamment d'énergie et aussi de temps pour la collecter et l'exploiter, pourquoi la voile n'atteindrait t'elle pas la vitesse de la lumière ?

C'est pour ça qu'on fait des calculs au lieu de se contenter de phrases.
Quand on ne sait pas faire les calculs, dire "yakafokon" a peu de chances de tomber juste.

L'accélération reste toujours positive et constante sinon cela viole la troisième loi de newton ( L'action est toujours égale à la réaction )

Et plus ta voile va vite, plus elle s'éloigne du soleil donc moins elle reçoit d'énergie et moins elle accélère. Donc l'accélération n'est pas constante.
Même si elle l'était, tu n'atteindrais pas l'infini...

[JPL]

Un large ménage a été fait : dérives hors sujet sur l’infini, les singularités et échanges de propos peu amènes.

[Gilgamesh]

Gilgamesh j'ai pas compris désolé, est ce que tu veux bien m'expliquer clairement stp quand tu parles de "plafonnement des vitesses" je ne suis pas expert en relativité ;=)

Si l'on considère qu'on a suffisamment d'énergie et aussi de temps pour la collecter et l'exploiter, pourquoi la voile n'atteindrait t'elle pas la vitesse de la lumière ?

L'accélération reste toujours positive et constante sinon cela viole la troisième loi de newton ( L'action est toujours égale à la réaction )

Je dis que la vitesse plafonne pour dire qu'elle tend vers une valeur finie, qui pour une voile donnée (définie par sa masse et sa surface collectrice) dépend juste de R0, la proximité initiale au Soleil.

Lorsque la voile reçoit de l'énergie, elle s'éloigne du Soleil. Donc le flux lumineux diminue. Et donc pour connaitre la vitesse finale, tu intègres une somme infinie d'incréments de vitesse, de plus en plus petits au fur et à mesure que la voile s'éloigne. Et le point est que cette intégrale est finie, même si le trajet dure infiniment longtemps et même si la voile reçoit toujours un flux du Soleil, fut il infinitésimal. La somme infiniment longue de termes infiniment petits donne ici un résultat fini. Et de fait, quand on fait une petite simulation rapide, la vitesse plafonne très vite.

La Nasa a dans ses cartons un projet de sonde sous voile solaire, The Interstellar Probe (ISP).
L'idée est d'utiliser la propulsion solaire pour envoyer une sonde étudier le milieu interstellaire au delà de l'heliopause à au moins 200 UA du Soleil en 15-20 ans seulement avec une vitesse de départ de 50 km/s. L'objectif de pouvoir recevoir des mesures jusqu'à ~400 UA, avec une masse totale de 150 kg dont ~25 kg d'instruments, un taux de transmission des information de 25 bps et ~20 watts de puissance (à 200 UA) avec une sonde sous voile solaire faiblement chargée (< 2g/m²) qui serait lancée sur une orbite hyperbolique rasant le Soleil au périhélie (à 0,25 UA, en deça de l'orbite de Mercure) pour maximiser l'impulsion.

Un autre projet, The Oort Cloud Trailblazer, nécessiterait un chargement de voile d'un ordre de grandeur plus faible (0,1 g/m²) ce qui autoriserait une vitesse de départ de 300 km/s pour atteindre 1 000 UA.

Ça te donne une idée des vitesses qu'on peut espérer atteindre avec des voiles solaires.

[JPL]

D’ailleurs même si la voile recevait un flux constant (on ne voit pas comment mais c’est juste une hypothèse de pensée) à quantité d’énergie égale reçu l’accélération finirait par tendre vers zéro à cause d’Albert.

[Gilgamesh]

Oui, mais la vitesse de la voile tendrait bien vers c (c'est en gros l'idée de la voile photonique, en dirigeant un laser dessus, même si le faisceau se défocalise quand même avec la distance)

[Dynamix]

Si on veut propulser une masse à la vitesse de la lumière il faudrait lui fournir une énergie égale à l'infini ce qui semble à priori impossible.

C' est impossible , point barre .
Si on dispose d' un temps infini ... si le soleil a une énergie infini ...
Et si ma tante en avait ?
Avec des suppositions stupides , on peut démontrer n' importe quoi .
Un délire qui nie les bases de la science n' est pas une expérience de pensée .

Oui, mais la vitesse de la voile tendrait bien vers c

Oui , elle "tendrait vers"
Mais sans jamais l' atteindre .

[moijdikssékool]

et bien on espère que les intervenants connaissent quelques principes de base comme celui de l'action/réaction et considérerons le recul du laser (même si en cosmologique, on en jette quelques-uns à la poubelle comme la conservation de l'énergie, la position du centre de masse en RR, quoi d'autre?)

[Andrei2010]

et bien on espère que les intervenants connaissent quelques principes de base

Cela dépend des intervenants.

(même si en cosmologique, on en jette quelques-uns à la poubelle comme la conservation de l'énergie, la position du centre de masse en RR, quoi d'autre?)

Les principes et les concepts ont leur domaine d'application. L'espace distordu sous l'horizon d'un trou noir balaie la notion de centre, alors que l'espace en dehors de l'horizon l'utilise allègrement - pour ne donner qu'un seul exemple.

[cancerman]

C' est impossible , point barre .
Si on dispose d' un temps infini ... si le soleil a une énergie infini ...
Et si ma tante en avait ?
Avec des suppositions stupides , on peut démontrer n' importe quoi .
Un délire qui nie les bases de la science n' est pas une expérience de pensée .


Oui , elle "tendrait vers"
Mais sans jamais l' atteindre .

Je copy/paste ce que j'ai écris plus haut lors du post ( voir haut de page )

j'ignorerais volontairement deux facteurs - (1)Le temps et - (2)la vitesse de libération qui sont deux problèmes majeurs pour une réalisation pratique.

Une expérience de pensée c'est bien ce que c'est : qui ne tombe pas dans le cadre de la pratique ce n'est en aucun cas une démonstration

c'est certain que dans le cadre pratique il faudrait exercer une force centripète ( qui augmente au fur et à mesure que la voile prend de la vitesse ) si l'on voulait forcer le vaisseau à ne pas s'éloigner du soleil, mais tout ceci je l'ai écris dans mon post.

bien cordialement

[pm42]

j'ignorerais volontairement deux facteurs - (1)Le temps et - (2)la vitesse de libération qui sont deux problèmes majeurs pour une réalisation pratique.

Non, ce sont des problèmes physiques insurmontables.

Une expérience de pensée c'est bien ce que c'est : qui ne tombe pas dans le cadre de la pratique ce n'est en aucun cas une démonstration

Une expérience de pensée qui ignore le fait que tout soit physiquement impossible est juste un délire perso.

c'est certain que dans le cadre pratique il faudrait exercer une force centripète ( qui augmente au fur et à mesure que la voile prend de la vitesse ) si l'on voulait forcer le vaisseau à ne pas s'éloigner du soleil, mais tout ceci je l'ai écris dans mon post.

Ce qui nécessite une seconde source d'énergie aussi grande au mieux... Et cela ignore toujours le problème du temps.

Perseverare diabolicum

[Archi3]

c'est certain que dans le cadre pratique il faudrait exercer une force centripète

si tu veux que ton vaisseau reste en orbite à vitesse constante, il faut que tu exerces une force centripète exactement opposée à la force de pression centrifuge du Soleil, ce qui fait que ta vitesse ... reste absolument constante. Ton vaisseau n'accélère pas, il ne fait que diffuser la lumière du Soleil dans toutes les directions (tu oublies que ce qui absorbe doit reémettre). OU sans réémission, il chaufferait indéfiniment mais n'accélérerait toujours pas.
Si tu veux accélérer par la pression de radiation, il faut qu'il y ait un travail donc un déplacement radial (que l'objet s'éloigne quoi) : mais là tu retrouves l'objection de Gilgamesh, la force en 1/r^2 ne fait pas une accélération constante mais diminuant en 1/r^2, un intégration élémentaire te montre ensuite que la vitesse tends vers une constante a-b/r , elle ne tend donc pas vers l'infini, et en pratique même pas vers c (même si le Soleil brillait indéfiniment).

[moijdikssékool]

Une expérience de pensée

et si on faisait une expérience de pensée en imaginant que l'on puisse marcher sur l'eau, que l'on puisse se saisir d'un objet par la force mentale, que l'on puisse vivre sans respirer... Bref, tu vois bien la limite à une telle expérience, il faut que tu proposes des idées qui ne relève pas du fantastique, il faut qu'il y ait des lois physiques (que tu t'appuies sur des articles, qui plus est récents, ### supprimé)

[ansset]

et si on faisait une expérience de pensée en imaginant que l'on puisse marcher sur l'eau, que l'on puisse se saisir d'un objet par la force mentale

ben, j'y "songe" vraiment..
mais "la nuit je ment "

[pm42]

mais "la nuit je ment "

Non reste. Tu connais l'interprétation par Rosemary Standley ?

[ansset]

Non reste. Tu connais l'interprétation par Rosemary Standley ?

non, pas du tout, je vais regarder.

Je te rassure cancerman, je pense que ton raisonnement et juste.

### supprimé : hors charte.

n'empêche que l'idée ne tient pas la route.
quand au reste, je suppose que tu auras réponse à ta seconde remarque.

[pm42]

non, pas du tout, je vais regarder.

C'est sur l'album A Queen of Hearts. Je l'ai entendu en concert et j'aime beaucoup. Son Porque Te Vas est bien aussi.

[Murmure-du-vent]

meme si cancerman n'est pas tres realiste avec sa voile, il vient de réinventer l'observateut eternellement accéléré.
et ca débouche sur des concepts nouveaux comme ceux dus a Unruh.
on ne peut eternellement etre acceleré a 9,81 m/s2 mais on peut la ressentir en restant sur terre. c'est toujours ca

[ansset]

bjr,
je ne vois pas de rapport ( direct en tout cas ) avec l'effet Unruh ( qui d'ailleurs n'est pas nouveau : années 70 je crois).
peux tu préciser ?
Cdt

[nicobzz]

Une expérience de pensée qui ignore le fait que tout soit physiquement impossible est juste un délire perso.

Je trouve cela vraiment mal polie de s'exprimer ainsi, aimeriez vous qu'on vous parle ainsi?

[ansset]

le terme "expérience de pensée" est parfois utilisé dans d'autres champs que la physique ( philosophie pas exemple )
mais dans un cadre scientifique , on se doit de respecter une certaine logique.
je cite wiki par flemme :
La démarche générale qui préside aux expériences de pensée se formule par la question : que se passerait-il si... ? De nombreuses expériences de pensée concernent les paradoxes de notre connaissance ; elles s'appliquent à des situations réelles, possibles physiquement (d'après ce que nous comprenons des lois de la nature), ou possibles dans le temps (i.e. possible tant que nous n'en savons pas plus sur les lois de la nature) ou possibles logiquement.
Cdt