masse de la lumière?

[zimzum18]

Bonjours à tous,

J'ai toujours entendu dire que la lumière n'a pas de masse. Mais récemment je suis allé voir le radiotelescope de Nançay, et un moment le type a dit que la lumière peut étre dévier en s'approche d'un astre très massif.

Comment expliquer ce phénomé? Est ce du à la gravité? Mais comme la lumière n'a pas de masse...

voila voila

[Coincoin]

Salut,
On en a déjà beaucoup parlé sur le forum...

La relativité générale dit que la gravité correspond en réalité à une courbure de l'espace-temps. Par conséquent, de manière purement géométrique, même les photons, qui n'ont pas de masse, sont déviés.

[mariposa]

Salut,
On en a déjà beaucoup parlé sur le forum...

La relativité générale dit que la gravité correspond en réalité à une courbure de l'espace-temps. Par conséquent, de manière purement géométrique, même les photons, qui n'ont pas de masse, sont déviés.

Bonjour,

Ne faudrait-il pas préparé une réponse standard à ce genre de questions comme cela a été fait pour d'autres questions.

[Seirios]

La relativité générale dit que la gravité correspond en réalité à une courbure de l'espace-temps. Par conséquent, de manière purement géométrique, même les photons, qui n'ont pas de masse, sont déviés.

De plus, la relativité générale stipule, contrairement à la gravitation de Newton, que ce n'est pas la masse qui est responsable de la force gravitationnelle mais l'énergie. Donc le photon, qui possède une certaine énergie, interagit gravitationnellement avec les autres corps.

[Coincoin]

Ne faudrait-il pas préparé une réponse standard à ce genre de questions comme cela a été fait pour d'autres questions.

Effectivement, j'ai regardé rapidement dans la FAQ avant de répondre, et j'ai été déçu de ne pas voir de message sur ça. Je pense que va falloir arranger ça...

[zimzum18]

Merci d'avoir répondu, et désolè d'avoir fait un sujet en double. Mais quest ce que c'est la "courbure de l'espace temps"?

[invité576543]

Bonjour,

Merci d'avoir répondu, et désolè d'avoir fait un sujet en double. Mais qu'est ce que c'est la "courbure de l'espace temps"?

La théorie "classique", celle de Newton, pour la gravitation part d'un espace-temps "plat" (un espace-temps où les coordonnées cartésiennes marchent bien, parallèles qui ne se rencontrent pas, avec théorème de Pythagore qui marche bien, où la somme des angles d'un triangle font bien 180°, etc. bref la géométrie apprise à l'école) et décrit la gravitation comme une force entre les corps massiques.

La théorie d'Einstein de la gravitation (la "Relativité Générale") part d'un espace-temps courbe (les coordonnées cartésiennes "marchent" seulement localement, parallèles seulement locales, Pythagore ne marche pas exactement, la somme des angles d'un triangle n'est pas exactement 180°, etc. bref, une géométrie plus complexe que celle apprise à l'école!), et décrit la gravitation via cette géométrie courbe de l'espace-temps. D'une part la courbure est liée à la présence d'énergie (dont, mais pas seulement les masses), d'autre part cette courbure impose la trajectoire de tout objet "en chute libre", et cette trajectoire n'est pas une "droite" au sens de l'espace-temps plat.

Le mieux est de lire le dossier, ou d'autres sites/ouvrages de vulgarisation de la Relativité Générale.

Cordialement,

[zimzum18]

OK donc c'est quelque chose de très théorique...

[Seirios]

OK donc c'est quelque chose de très théorique...

Cela paraît très théorique parce que ces phénomènes ne font pas parti de notre monde quotidient, mais la courbure de l'espace-temps a belle et bien été vérifiée, et de nombreux phénomènes sont expliqués par la courbure de l'espace-temps.
Ce n'est donc pas seulement quelque chose de théorique, mais également quelque chose qui est lié avec le monde expérimentale.

[loulou3006]

De plus, la relativité générale stipule, contrairement à la gravitation de Newton, que ce n'est pas la masse qui est responsable de la force gravitationnelle mais l'énergie. Donc le photon, qui possède une certaine énergie, interagit gravitationnellement avec les autres corps.

Ah mais voilà qui m'interresse bigrement ! cela pourrait bien mener à la conclusion suivante :

Dans un univers infiniment dense (premiers instants de l'univers) la vitesse de la lumière pourrait être considérée comme quasi nulle (en conservant bien sur c=constante, pour décrire les phénomènes d'une époque donnée)

L'invariance de c n'est utile "que" pour mettre en équation des phénomènes, dans un contexte gravitationnel donné.

Rien ne dit que la vitesse (maximum) c de la lumière ne soit pas liée à la densité de l'univers :

Univers densité infinie => c' tend vers zéro

Univers en expansion => sa densité diminue d' > d
=> c' < c

Je pense que les photons "accélèrent" au fur et a mesure que la densité de l'univers décroit, car ils sont de plus en plus éloignés de toutes les masses qui interragissent sur lui.

Et ce n'est pas incompatible avec la courbure de l'espace-temps, au contraire, cela le généralise : l'espace temps de l'univers dans lequel nous sommes est courbe, en fonction des masses qui le composent,et l'espace-temps dans lequel évolue l'univers au cours du temps (vu sur des périodes longues et non pas dans l'insant) est courbe lui aussi, en fonction de la répartition des masses dans l'univers, qui, elle, évolue aussi dans le temps (expansion).

Lionel.

[Karibou Blanc]

Rien ne dit que la vitesse (maximum) c de la lumière ne soit pas liée à la densité de l'univers :

Univers densité infinie => c' tend vers zéro

Univers en expansion => sa densité diminue d' > d
=> c' < c

Je pense que les photons "accélèrent" au fur et a mesure que la densité de l'univers décroit, car ils sont de plus en plus éloignés de toutes les masses qui interragissent sur lui.

Quelque soit la densité de l'univers, le photon suivra toujours les géodésiques avec la meme vitesse c. La forme des géodésiques changera avec la densité mais pas la vitesse de la lumière.

[invité576543]

Bonjour,

Dans un univers infiniment dense (premiers instants de l'univers) la vitesse de la lumière pourrait être considérée comme quasi nulle (en conservant bien sur c=constante, pour décrire les phénomènes d'une époque donnée)

Pourquoi?

Rien ne dit que la vitesse (maximum) c de la lumière ne soit pas liée à la densité de l'univers :

Au contraire! Les observations astronomiques permettent de remonter dans le passé. On peut voir jusqu'à l'époque du rayonnement de fond cosmique. Les observations s'étalent donc sur une durée pendant laquelle la densité de l'Univers s'est modifiée. Si des constantes fondamentales variaient avec la densité, cela aurait des conséquences sur ces observations. Pour le moment, à ce que j'en comprend, les observations sont conformes avec des constantes constantes.

Cordialement,

[loulou3006]

Pourquoi?

Bien que j'aie bien conscience de heurter avec mes hypothèses un peu originales, je vous remercie d'avoir eu la patience d'y répondre tout de même.

Quand au pourquoi je disais que la vitesse de la lumière pouvaient être quasi nulle dans un contexte de densité infinie : parceque dans un tel contexte, les photons sont "emprisonnés" par le voisinage de toutes les masses à proximité.

cela aurait des conséquences sur ces observations

les conséquences d'une accélération de c sont difficilement observables, car dans la définition des unités du SI, le metre est un multiple (via c) de la seconde (la seconde étant définie par le "temps qu'il faut" pour décompter n transitions d'un "mouvement" périodique). Pour passer de la mesure du temps à la mesure de l'espace (d=ct ) on utilise une "constante" qui est une vitesse. Une mesure de vitesse c=d/t, est définie une mesure d'espace ET une mesure de temps.

On est donc coincé pour observer quoi que ce soit puisque notre système de mesure (temps - espace) est fixé arbitrairement et correspond aux observations faites dans notre contexte actuel. L'image de fond fournie par COBE ne dit pas à quelle vitesse est parti le rayonnement que nous observons aujourd'hui. L'image pourait être le résultat d'ondes qui on accéléré, elles donnerait la même image, je pense.

[loulou3006]

le photon suivra toujours les géodésiques avec la meme vitesse c.

tout à fait d'accord.

La forme des géodésiques changera avec la densité mais pas la vitesse de la lumière.

Que penser si les géodésiques sont tellement repliées et minuscules, (petits cercles) que le fameux photon après avoir fait un tour en un rien de temps se retrouve à la même place ? il n'aura pas beaucoup avancé ... bien que se déplaçant à la vitesse c.

[Karibou Blanc]

il n'aura pas beaucoup avancé ... bien que se déplaçant à la vitesse c.

Oui mais c'est loin de vouloir dire que ca vitesse est nulle...Ca veut juste dire que tu as étudié le mouvement avec trop peu de précision. C'est un peu comme si tu ne regardes le soleil qu'à midi chaque jour et que le reste du temps tu pars dans une grotte. De ces maigres informations tu vas conclure que le soleil est immobile dans le ciel, et tu aurais tort... Car tu as utilisé une échelle de référence pour tes mesures qui est très éloigné de celle caractérisant le phénomène que tu t'es donné d'étudier.