Voyager plus vite que la vitesse de la lumière !?

[invitebf1b2f4b]

Hier j'ai regardé un film (le vaisseau de l'haut-delà) qui m'a assez interpellé : dans ce film un scientifique explique que comme on ne peut pas voyager plus vite que la lumière dans l'espace, ce qui est très insuffisant au vu des distances de plusieurs année-lumière rien que pour l'étoile la plus proche, on a contourné le problème : on plie l'espace un court instant pour réunir le pt ou se trouve le vaisseau et le pt ou il doit aller ! Ainsi le vaisseau n'a plus qu'a passer au point voulu et le tour est joué !

Pensez vous vraiment une telle chose réalisable ? Ou n'est-ce vraiment que de la pur science-fiction ??? Déjà ce qui me parait louche c'est qu'en y réflechissant bien le vaisseau n'a pas dépassé la vitesse de la lumière mais les deux pt a réunir en un instant eux s'ils étaient distants de 4 année-lumière, cela signifie qu'on leur a fait parcourir a chacun l'un vers l'autre 2 année-lumière en 1 seconde (ou peut etre moins !), non ? Or impossible.... Mais peut-etre que je me gourre quelque part...
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[deep_turtle]

C'est une idée très courante en science-fiction, c'est aussi le moyen qu'a imaginé Frank Herbert pour rendre possible les voyages interstellaires dans Dune.

Pour le moment que cette idée relève purement de la science-fiction. Si on devait imaginer un moyen de "plier" l'espace, on pourrait penser à faire apparaitre une densité de masse et/ou d'énergie en un point entre la provenance et la destination, mais les quantités mises en jeu seraient tellement énormes que ça détruirait tout ce qui se trouve entre les deux, sans parler du fait qu'on ne peut pas faire apparaître de la masse ou de l'énergie comme ça...

Et le principe même d'aller plus vite que la lumière n'est pas compatible avec la relativité, dont on pense qu'elle décrit bien le monde dans lequel on vit.

[invitebf1b2f4b]

Quand bien meme on créerait une masse énorme pour courber l'espace on ne pourra jamais faire se rejoindre deux pts plus vite que la vitesse de la lumière....
Mais a ce propos question : on ne peut pas aller plus vite que cette vitesse (3x10^5 km/s) néanmoins si j'amene le pt vers lequel je souhaite me rendre à 300000 km/s et que moi meme je m'y rend a cette vitesse, cela signifie que je m'y rend à une vitesse de 600000 km/s ! C'est possible ça ?

[deep_turtle]

Quand bien meme on créerait une masse énorme pour courber l'espace on ne pourra jamais faire se rejoindre deux pts plus vite que la vitesse de la lumière....

Oui, tu as tout à fait raison...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gaétan]

Mais a ce propos question : on ne peut pas aller plus vite que cette vitesse (3x10^5 km/s) néanmoins si j'amene le pt vers lequel je souhaite me rendre à 300000 km/s et que moi meme je m'y rend a cette vitesse, cela signifie que je m'y rend à une vitesse de 600000 km/s ! C'est possible ça ?

Non, ce n'est comme ça qu'on fait en relativité.
L'erreur, c'est de dire qu'une composition de deux vitesse est la somme de ces deux vitesses. Ca semble pourtant naturel, mais c'est uniquement parce que nous avons l'habitude des vitesses beaucoup plus petite que celle de la lumière. Pour de faibles vitesses, une simple addition est correct. Pour des vitesse relativiste, on utilise
V = (V1 + V2) / (1+V1*V2/c²)
où c est la vitesse de la lumière.
On vois ainsi qu'en additionnant des vitesses, on ne dépasse jamais celle de la lumière.
Et tu peux voir que quand V1 et V2 sont très petites, le dénominateur tend vers 1 et tu retrouve, V = V1 + V2.

[mach3]

on ne peut pas aller plus vite que cette vitesse (3x10^5 km/s) néanmoins si j'amene le pt vers lequel je souhaite me rendre à 300000 km/s et que moi meme je m'y rend a cette vitesse, cela signifie que je m'y rend à une vitesse de 600000 km/s ! C'est possible ça ?

non, car tu utilise la composition des vitesses galiléenne, qui est fausse pour des vitesse elevé. un objet voyageant a la vitesse de la lumiere (donc a forciori un photon, car seule les particule de masse au repos nulle peuvent atteindre cette vitesse) voyageras a la vitesse de la lumiere, 299792458m/s quelque soit l'observateur, dixit la relativité.

[invite5e5dd00d]

Quand bien meme on créerait une masse énorme pour courber l'espace on ne pourra jamais faire se rejoindre deux pts plus vite que la vitesse de la lumière....
Mais a ce propos question : on ne peut pas aller plus vite que cette vitesse (3x10^5 km/s) néanmoins si j'amene le pt vers lequel je souhaite me rendre à 300000 km/s et que moi meme je m'y rend a cette vitesse, cela signifie que je m'y rend à une vitesse de 600000 km/s ! C'est possible ça ?

La loi de transformation de Galilée (c'est à dire une somme directe de deux vitesses) ne s'applique pas à des vitesses relativistes. Quand tu atteint de tellles vitesses (10% de la vitesse de la lumière), tu dois utiliser la transformation de Lorentz. Et tu te rendras vite compte que tes 600000km/s ne seront pas atteints .

[invite57e4f988]

Juste pour voir : Est-ce que la physique d'Einstein prévoit ce qui ce passe dans un trou noir?
J'ai comme souvenir qu'il s'agit pour l'instant d'une limite...
Dans ce cas, poser des masses virtuels pourraient éventuellement être envisageable! (mais vu qu'on sait pas grand chose d'un trou noir --au moins topologiquement).

Encore une question : si deux photons en sens opposés ce voit à c et pas à 2c (en relatif) et que c'est donc aussi le cas pour tout les photons qu'ils croisent, donc à n'importe quelle distance, c'est déroutant... L'univers des photons n'est-il pas statique? Peuvent-ils se croiser? Si deux photons sont parallèles (faisceau en gros), leur vitesse relative est aussi de c?
Ca me paraît louche, ai-je bien compris?

[mach3]

Juste pour voir : Est-ce que la physique d'Einstein prévoit ce qui ce passe dans un trou noir?
J'ai comme souvenir qu'il s'agit pour l'instant d'une limite...

c'est effectivement le cas au centre du trou noir ou la courbure de l'espace serait inifinie d'apres la relat

L'univers des photons n'est-il pas statique? Peuvent-ils se croiser? Si deux photons sont parallèles (faisceau en gros), leur vitesse relative est aussi de c?
Ca me paraît louche, ai-je bien compris?

il decoule de la relativité (et plus specialement de la composition des vitesse de lorentz) que le temps ne s'ecoule pas pour un photon, donc la notion de vitesse d'un photon pour un autre photon est un peu dénuée de sens physique.

En fait d'apres mes souvenirs, l'intervalle espace-temps (dont j'ai plus la formule) doit etre le meme entre 2 evenements quelque soit l'observateur. il contient une composante d'espace et une composante de temps :
si la vitesse est nulle, on ne se deplace pas d'espace, mais uniquement dans le temps
si la vitesse est non nulle, on se deplace a la fois dans le temps et dans l'espace
si la vitesse est c, on ne se deplace plus que dans l'espace, pas dans le temps

quelqu'un peu m'aider et ramener tout l'attirail mathematique (transformation de lorentz, formule de l'intervalle espace-temps...)

[mach3]

vous voulez quelque chose? faites le vous meme! mdr

la formule de l'intervalle espace-temps s (enfin sa differentielle tout du moins)

ds² = c²dt² - (dx² + dy² + dz²)

voir ici pour plus d'infos :

http://www.astrosurf.com/lombry/rela...restreinte.htm

[invite57e4f988]

si la vitesse est nulle, on ne se deplace pas d'espace, mais uniquement dans le temps
si la vitesse est non nulle, on se deplace a la fois dans le temps et dans l'espace

Logique!

si la vitesse est c, on ne se deplace plus que dans l'espace, pas dans le temps

C'est vrai que ça aurait du être logique!Qu'on est bête!
En revanche, je pense qu'instinctivement, la vitesse aurait été infinie. Comme quoi l'infini, on sait pas trop ce que c'est.

[invitebf1b2f4b]

Veuillez excuser mon pitoyable cerveau qui ne suit plus rien....
Qu'est ce qu'un espace-temps ???

[mach3]

le terme espace-temps est utilisé depuis la theorie de la relativité. avant on considerait qu'il y avait un temps absolu et un espace absolu, qui etait comme une scene de theatre ou se produisait les phenomenes physique.

La relativité a mis fin au concept de temps et d'espace absolus et aussi de temps et d'espace tout cours d'ailleurs pour les remplacer par l'espace-temps, en effet l'espace et le temps sont relatifs a l'observateurs (contraction des longueurs et dilatation du temps selon la vitesse de l'observateurs par rapport a l'evenement observé). dans la relativité, l'espace-temps n'est plus la scene, il est un acteur a part entiere, la matiere interagit avec lui en le courbant (a la poubelle la geometrie euclidienne) et lui interagit avec la matiere : sa courbure EST le champ de gravité.

[invite4c7a167b]

La meilleur solution pour voyager dans l'espace serait de pouvoir changer de reférentiel Plus facile à dire qu'a faire ! Mais comment représente on un plan espace temps (reférentiel) xyzt ? Parce que "xyz" ok, mais le "t" ?
D'ailleur je me posais la question, en regardant les vecteurs du plan et produit scalaire. On sait qu'un vecteur est un outil de géométrie qui peut être utiliser pour représenter:

- une force
- une position
- une vitesse
- une accélération
- une tension électrique
- une intensité de courant

Mais est ce qu'en relativité ceci s'applique toujours, je pense surtout à la relation de Chasles pour des vecteurs vitesses (exemple de somme de vecteurs vitesse)

-> -> ->
AB+BC=AC

Merci d'avance.

[mach3]

Les vecteurs sont utilisé dans l'espace euclidien et la relation de chasles y est valable, je ne crois pas en revanche qu'elle le soit dans l'espace riemannien qui est le notre (sauf a petite echelle, comme le fait de considéré un bout de terrain sur terre comme plat, alors que c'est la portion de la surface d'une sphere), en effet, tout les postulats de l'espace euclidien y sont remis en question : le theoreme de pythagore n'est plus valable, de meme que les droites paralleles peuvent avoir le droit de se coupé... l'espace riemannien est un espace courbe dans lequel la geometrie euclidienne n'a plus cours... si la courbure tend vers 0, on peut tout de meme l'utilisé comme approximation.

Le changement de referentiel existe, mais pour l'effectuer, c'est bien plus complexe qu'une relation de chasles.

de plus je ne vois pas ou ca nous mene ton histoire de changement de referentiel

[invite4c7a167b]

On plie l'espace un court instant pour réunir le pt ou se trouve le vaisseau et le pt ou il doit aller [...] (premier post)

C'est une idée très courante en science-fiction, c'est aussi le moyen qu'a imaginé Frank Herbert pour rendre possible les voyages interstellaires dans Dune. (deuxième post)

Ca revient à changer de reférentiel à un instant "t" ?
merci pour cette réponse mach3, serais tu comment on représente géometriquement un tel plan : xyzt car c'est surtout le "t" qui me gêne. Tu vas me dire à quoi bon puisque la géometrie euclidienne ne si applique pas ! Je sais mais c'est juste par curiosité.

[invitef6a8dd1c]

La géométrie euclidienne ne s'y applique pas en relativité générale, mais en relativité restreinte l'espace-temps est considéré comme plat (donc euclidien).
Par contre, si tu veux "représenter" l'espace-temps (4 dimensions), tu peux t'accrocher. On pourrait peut-être "imaginer" une projection à 3 dimensions, comme pour représenter un volume sur un plan... et encore, je n'en suis pas sur.
Sinon... essaie de représenter une sphère en 1 dimension

Geoffrey

[mach3]

On peut difficilement se representer un hyperespace (ou 4-espace, espace a 4 dimension), c'est une prouesse que seuls quelques gros matheux ont pus effectuer (il s'agit plus de conceptualisation que de representation en fait). neanmoins on peut representer certains hypervolumes simple dans une projection en 3D, a la maniere dont on represente des volume en projection sur une feuille de papier (2D).

l'espace 4D peut aussi se representer comme un espace 3D evoluant dans le temps en fait

[invitebf1b2f4b]

La aussi j'ai un film qui fait référence : hypercube ! Vous connaissez ?