Pourquoi y-a-t-il une vitesse limite dans l'univers ?

[invitec429429b]

Au delà des modèles théoriques et formules mathématiques qui les expriment, quelles sont les significations et enseignements que l'on peut obtenir de l'existance d'une vitesse limite dans l'univers ?

Petit rappel de la charte du forum :

La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes.

JPL, modérateur

[invitec429429b]

Cela n'inspire personne ?

Pourtant, il y a des questions à se poser !

[invitea29d1598]

le probleme c'est que les questions du genre "pourquoi ?" sortent du cadre de la science. La science produit des modeles, mais l'interpretation de ceux-ci (le "pourquoi" qu'ils impliquent) n'est que tres rarement unique.

[invite6de5f0ac]

le probleme c'est que les questions du genre "pourquoi ?" sortent du cadre de la science. La science produit des modeles, mais l'interpretation de ceux-ci (le "pourquoi" qu'ils impliquent) n'est que tres rarement unique.

Bonjour,

Je ne crois pas que Alan pose la question du "pourquoi" (qui dépasse effectivement le cadre "purement" scientifique, encore que science sans conscience...).

L'existence d'une vitesse limite est un fait d'expérience, et on n'y peut rien. Mais ça a effectivement des conséquences lourdes sur ce qui est possible ou non dans l'Univers, sur sa géométrie... La modélisation mathématique est une ("la"?) manière de décrire précisément ce genre de choses, mais ce n'est qu'une description.

J'essaye de trouver quelque chose de pas trop idiot à dire sur le sujet avant de reposter, il y a au moins un truc clair, c'est que ça va pas être facile de sortie autre chose que des banalités...

-- françois

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite82bf128d]

bonjour

on peut se demander si il existe vraiment une vitesse limite en effet, étant donné que tout dans l'univers parraît infini.
mais la vitesse, je pense, est quelque chose de très relatif.
la vitesse de la lumière est une vitesse finie pour l'homme, mais existe-t-il autre chose qui dépasse peut-être notre entendement, dont la vitesse dépasserait celle-là, et serait infinie ?

[invite9a0298d0]

oui c'est pas faux mais, comme on me la fait remarquer dans un de mes post, la vitesse la plus grande enregistré a se jour est celle de la lumière.

[JPL]

Ce n'est pas la vitesse la plus grande mesurée à ce jour, mais la plus grande possible. Mais pour l'établir il faudrait partir, je crois, de Maxwell pour arriver à Einstein. Et là je sorts largement de mon domaine.

[invite88ef51f0]

Salut,
Il y a deux choses à distinguer effectivement : la vitesse de la lumière et la vitesse maximale possible.
Ces deux vitesses sont a priori distinctes... sauf si on regarde la masse du photon. La masse du photon est théoriquement nulle, donc la vitesse de la lumière doit être égale à la vitesse maximale.

On peut rétorquer que la théorie est peut-être fausse. Le problème, c'est qu'on a des expériences qui nous permettent de mettre des limites expérimentales (et non théoriques) sur la masse. Si j'en crois le Particle Data Group, la masse du photon est expérimentalement inférieure à 6x10^-17 eV. Donc s'il avait une masse non-nulle, il irait non pas à 299 792 458 m/s, mais à 299 792 458, 0000000...00001 m/s.

Il faut quand même savoir que le fait qu'il y ait une vitesse maximale dans l'Univers est à relier à des principes fondamentaux tel que le principe de causalité ou l'isotropie de l'espace. Ces principes sont tellement bien vérifiés qu'il est illusoire de croire qu'on puisse se tromper énormément sur ce qu'on sait.

[invité576543]

il irait non pas à 299 792 458 m/s, mais à 299 792 458, 0000000...00001 m/s.

Ben non. Il irait toujours à 299 792 458 m/s, parce que la CIPM a défini la vitesse de la lumière et non la vitesse limite. C'est la vitesse limite qui vaudrait alors 299 792 458, 0000000...00001 m/s.

Le pinailleur de service...

Cordialement,

[invite88ef51f0]

T'as raison, le pire c'est que j'y ai pensé et que j'ai voulu faire gaffe. Mais au dernier moment j'ai échangé "vitesse maximale" et "vitesse du photon".
Donc, pour résumer, le photon irait par définition à 299 792 458 m/s, alors que la vitesse maximale serait de 299 792 458, 0...1 m/s.

[Bip]

Il faut quand même savoir que le fait qu'il y ait une vitesse maximale dans l'Univers est à relier à des principes fondamentaux tel que le principe de causalité ou l'isotropie de l'espace.

Justement, Jean-Marc Lévy-Leblond, en 1976, a retrouvé et validé une démonstration mathématique "assez simple" déduisant l'existence d'une vitesse-limite de ces principes fondamentaux physiques et géométriques évidents.

Salut.

[invite51605009]

La démonstration de la RR qui postule le principe de relativité et l'istropie de l'espace revient presque au meme que de postuler le principe de relativité et la constance de la lumière, c'est juste faire un disctinction entre l'objet de mesure et l'espace où l'on fait la mesure, il n'y a rien de novateur les deux points de vue sont strictement équivalents, étant donné qu'il est impossiblé de les différencier.

Faire une recherche sur le forum, Rincevent avait très clairement expliqué cela. Faire soi meme la démonstration permet aussi de comprendre que c'est du kif : instrument de mesure parfait, espace-temps isotrope,...

[invite2e834824]

bonjour

j'arrive un peu tard sur cette discussion, et je suis pas ur d'être très constructif, mais j'ai juste une petite question sur ce sujet:

Admettons, je dis bien admettons, qu'il soit possible d'atteindre la vitesse de la lumière. POurquoi, en rajoutant un, deux, dix, mille moteurs supplémentaires, il ne serait pas possible de la dépasser???

Je sais que ma vision est assez simpliste, et pas très relativiste! Mais je n'arriva pas à comprendre.

[invite10b6f4cc]

Bonjour,

Je ne crois pas que Alan pose la question du "pourquoi" (qui dépasse effectivement le cadre "purement" scientifique, encore que science sans conscience...).

L'existence d'une vitesse limite est un fait d'expérience, et on n'y peut rien. Mais ça a effectivement des conséquences lourdes sur ce qui est possible ou non dans l'Univers, sur sa géométrie... La modélisation mathématique est une ("la"?) manière de décrire précisément ce genre de choses, mais ce n'est qu'une description.

J'essaye de trouver quelque chose de pas trop idiot à dire sur le sujet avant de reposter, il y a au moins un truc clair, c'est que ça va pas être facile de sortie autre chose que des banalités...

-- françois

bonjour
En rIpostant a votre réponse,je crois que vous devriez prendre connaissance du paradoxe EPR,peut etre que vous ignoriez que l'experience d'Einstein est venue contredire ce fait-ci..tout simplement la vitesse de transmission de l'information entre deux proton est plus rapide que celle de la lumiere....Suite a cela,il a conclut que la mecanique quantique est incomplete pour decrire la realité,mais ce-ci est un autre débat!!!!!N'est-ce pas?

[invité576543]

En rIpostant a votre réponse,je crois que vous devriez prendre connaissance du paradoxe EPR,peut etre que vous ignoriez que l'experience d'Einstein

Expérience d'Aspect, peut-être?

est venue contredire ce fait-ci..tout simplement la vitesse de transmission de l'information entre deux proton est plus rapide que celle de la lumiere...

Deux photons peut-être?

A part cela, non ni EPR, ni l'expérience d'Aspect, ni aucune expérience, n'a pu montrer pour le moment la moindre possibilité de transmettre de l'information (au sens usuel) plus rapidement que la vitesse limite c.

La description de l'expérience d'Aspect en termes de "transmission de l'information" est courante dans la vulgarisation (et pas seulement), mais fausse si on voit dans cette expression la même chose le sens usuel, comme dans "transmettre le résultat du dernier match de foot".

.Suite a cela,il a conclut que la mecanique quantique est incomplete pour decrire la realité

Suite à cela les physiciens et physiciens-philosophes actuels ont déduit beaucoup de choses, mais pas celle-là. Ils présentent la conséquence du constat des résultats de ces expériences comme la nécessité d'abandonner un principe parmi le réalisme fort, la localité ou la causalité, ce qui, à défaut d'être immédiatement compréhensible, suffit à comprendre que le problème est bien plus compliqué que "la Physique Quantique est incomplète".

Cordialement,

[invite5456133e]

Mais surtout qu'est-ce que la causalité a à voir avec cette (soi-disante) vitesse limite?

[invité576543]

Mais surtout qu'est-ce que la causalité a à voir avec cette (soi-disante) vitesse limite?

N'y a-t-il pas un "quelque chose à voir" d'une part entre la causalité et la transmission d'information, et d'autre part entre transmettre et vitesse de transmission?

Cordialement,

[invite5456133e]

N'y a-t-il pas un "quelque chose à voir" d'une part entre la causalité et la transmission d'information

J'ai failli dire oui dans un premier temps, mais en fait non; par exemple si je ne comprends pas ce que tu expliques (effet) c'est parce que je suis bête (cause), où est la transmission de l'information dans ce cas?

et d'autre part entre transmettre et vitesse de transmission

Il est parfois question de la balle qui va plus vite que la vitesse de la lumière et qui pourrait faire que la personne visée meure avant que la balle ne soit tirée, ce qui est totalement faux.
Salut!

[invité576543]

J'ai failli dire oui dans un premier temps, mais en fait non; par exemple si je ne comprends pas ce que tu expliques (effet) c'est parce que je suis bête (cause), où est la transmission de l'information dans ce cas?

OK. Mais dans l'autre sens?

Peut-on voir la transmission d'une information entre deux points comme autre chose qu'une cause (émission) et un effet (réception)?

Cordialement,

[invite5456133e]

Peut-on voir la transmission d'une information entre deux points comme autre chose qu'une cause (émission) et un effet (réception)?

Mais n'y aurait-il pas un certain délai entre l'émission et la réception de l'information même si cette transmission s'effectuait à une vitesse supraluminique?

[invitea548668e]

Bonsoir.

J'arrive très en retard sur cette discussion, mais il me semble important de souligner une chose très importante oubliée malgré la teneur scientifique des réponses.

En effet, il n'y à pas de vitesse limite dans l'univers ! Tout dépend du référentiel. Il y à une vitesse limite (proche ou égale à la vitesse de la lumière) dans notre référentiel, mais en changeant celui-ci, elle disparait.

Je m'explique pour ceux qui l'aurait oublié :

Un photon se déplace à une vitesse relative pour nous de ~300 000 km/s. Or dans le référentiel du photon, celui-ci va à une vitesse infinie (ou très proche de celle-ci). Un photon qui à mis 13 milliards d'années pour venir d'un lointain quasar dans notre référentiel, à parcourut cette distance (13 Milliards d'AL) de manière quasi-instantanée dans son propre référentiel.

Ainsi il n'y a pas de "vitesse limite". Si nous étions capable de construire un objet (vaisseau par exemple) qui subirait une poussée uniforme et constante de 1G, il accélèrerait jusqu'à pratiquement la vitesse de la lumière (sans jamais vraiment l'atteindre) dans notre référentiel (vu de la terre : un point fixe), mais à bord du vaisseau, on accélèrerait jusqu'à une vitesse infinie. Ce qui est prouvé par le fait que ce vaisseau mettrait d'après les calculs 12 ans pour traverser de part en part la galaxie (toujours dans son référentiel), alors que la lumière met ~100 000 ans (dans notre référentiel) pour parcourir la même distance. Soit : 2 500 000 000 km/s de vitesse moyenne !!!
Voir Paradoxe des jumeaux, à la fin de l'article.

Cela me semble suffisament important pour être souligné....

A Bientôt,

Tof

[invite6754323456711]

Or dans le référentiel du photon, celui-ci va à une vitesse infinie (ou très proche de celle-ci).

Je pense que cela va beaucoup plaire aux physiciens

Patrick

[invitea548668e]

Je pense que cela va beaucoup plaire aux physiciens

Patrick

Bonsoir.

Ce n'est pas moi qui le dit, mais le monsieur que tu cites dans ta signature . Et cela à été vérifié expérimentalement depuis. Tout ceci provient de la relativité restreinte.

[invite6754323456711]

Bonsoir.

Ce n'est pas moi qui le dit, mais le monsieur que tu cites dans ta signature .

Que ne ferait on pas t'on dire à ce pauvre feu Einstein. Fait une recherche dans le forum futura concernant vouloir attacher un référentiel au photon.

Patrick

[invite8ef897e4]

Fait une recherche dans le forum futura concernant vouloir attacher un référentiel au photon.

Effectivement, usuellement on appelle referentiel un systeme de coordonnees dans lequel pourrait se trouver un observateur. Le photon n'est pas considere comme un observateur puisque c'est un cas limite innaccessible en pratique, et en theorie, singulier. Si l'on souhaitait generaliser le concept de referentiel de telle sorte, bien que l'on puisse le faire, on n'obtiendrait pas de resultat utile en pratique, seulement des abberations artificielles du type "le temps ne s'ecoule pas dans le referentiel du photon". Pire qu'un amusement academique qui n'a aucune valeur educative, c'est de plus une source de confusions inutiles.

Si vous tenez vraiment a le faire, essayez d'abord de reformuler les transformations de Lorentz en termes de transformations modulaires sur une sphere de Riemann, par la correspondance usuelle entre spineurs et quadrivecteurs, telle que presentee par exemple dans le Penrose et Rindler "spinors and space-time".

[invite6754323456711]

Si vous tenez vraiment a le faire, essayez d'abord de reformuler les transformations de Lorentz en termes de transformations modulaires sur une sphere de Riemann, par la correspondance usuelle entre spineurs et quadrivecteurs, telle que presentee par exemple dans le Penrose et Rindler "spinors and space-time".

Je dois l'interpréter comment cette remarque de votre part ? Je ne suis pas à l'initiative de cette tentation.

Bien Cordialement,
Patrick

[invite8ef897e4]

Je dois l'interpréter comment cette remarque de votre part ? Je ne suis pas à l'initiative de cette tentation.

J'avais bien compris, je voulais dire d'une facon generale "a qui voudrait vraiment le faire, il y a quelque chose d'interessant dans ce formalisme", et je l'addressais plus particulierement a ZeTof. Essentiellement, dans le formalisme propose par Penrose, les transormations de Lorentz deviennent des transformation modulaires et le cas limite du photon correspond a l'assimilation usuel d'une droite en 2 dimension a "un cercle de rayon infini".

[invitea548668e]

En fait, peut-être ai-je eu tort de parler de photon. Ce que je voulais faire passer dans mon message, c'est tout simplement la relativité qui est tout de même une notion très difficile à admettre et comprendre pour le commun des mortels (ce que je suis...).

Donc je formule autrement : Etes-vous d'accord pour dire que si un objet se déplace dans notre référentiel de terrien à une vitesse très élevée (disons 0.5 fois la vitesse de la lumière par ex.), il mettrait dans son propre référentiel moins de temps à parcourir cette distance que dans le notre ? Vous n'allez pas remettre en cause les lois que tous physiciens adopte (et qui je le rappelle ont été prouvé expérimentalement).

Je suis désolé pour l'exemple du photon qui n'était certainement pas bien choisi (là je m'en remet à vous, certains me semble bien plus "calé" que moi en la matière ).

A+

Tof

[invitea548668e]

... . Fait une recherche dans le forum futura concernant vouloir attacher un référentiel au photon.

Patrick

Je viens de parcourir ton sujet. Je ne comprend pas: nous disons la même chose !
Ce sont les termes peut-être qui ne te plaisent pas ? Parce que j'ai voulu "attacher" un référentiel de temps au photon ? Pourtant je l'ai dit : temps instantané, vitesse infini. On peut donc bien parler de référentiel. Les notions d'infini (ou divisé par 0) sont exprimables en mathématique.
Si dans mon message d'origine je ne suis pas catégorique sur la vitesse infinie du photon (je dis quasi-infinie; quasi-instantané) c'est tout simplement parce que si le photon à une masse si petite soit-elle, sa vitesse (dans son référentiel je le rappelle) n'est pas tout à fait infinie. Et je ne suis pas sur que la masse d'un photon soit égale à 0.

[invite8ef897e4]

Pourtant je l'ai dit : temps instantané, vitesse infini.

Ce n'est pas si simple. La vitesse est une distance divisee par un temps. Si la distance tend vers 0 aussi, on a une forme indeterminee. En l'occurence, il n'y a pas de vitesse du tout dans tous les referentiels dont le photon est un cas limite. La vitesse est constamment nulle par definition dans le referentiel au repos. La confusion intervient parce que vous divisez un temps dans un referentiel par une longueur dans un autre !

Soit dit en passant, on peut tres bien, et c'est fort utile, attribuer une masse inobservablement petite au photon. Cela simplifie grandement le traitement des divergences en theorie de jauge. Et si l'on souhaite faire cela, meme dans le cas limite ou la masse du photon tend vers 0, sa vitesse reste finie.