vitesse de la lumiere

[phys4]

Votre raisonnement répond à une question récente :

un lecteur demandait comment Einstein avait déduit du fait que la lumière allait à la même vitesse pout tout observateur, qu'il serait impossible d'aller plus vite et donc qu'il se produirait une modification de la géométrie locale qui interdirait d'aller plus vite.

[seifeddine01]

Si je suis immobile tenant une torche a la main , après une seconde la distance entre moi et le faisceaux lumineux serais de 300 000km. Deux si j'avais une vitesse constante de 150 000 km/s après une seconde la distance entre moi et le premier photon serais de 150 000 km ,c'est a dire que la lumière avait une vitesse de 150 000 km/s pour moi comme référentiel ,non ?

[Zefram Cochrane]

Non:
1 er cas l'observateur de référence supposé fixe et toi êtes fixes l'un par rapport à l'autre. du point de vue de l'observateur, les photons s'éloigne à C de toi et pour toi, les photons s'éloignent à C aussi.
2 cas : tu t'éloigne à C/2 de l'observateur de référence. pour l'observateur, les photons s'éloigne à C/2 de toi mais à C de lui. Pour toi, les photons s'éloignent à C de toi.
C'est cela qu'il faut comprendre par en RR, la vitesse de la lumière est constante par rapport à tous les référentiels.
Zefram

[Deedee81]

Si je suis immobile tenant une torche a la main , après une seconde la distance entre moi et le faisceaux lumineux serais de 300 000km. Deux si j'avais une vitesse constante de 150 000 km/s après une seconde la distance entre moi et le premier photon serais de 150 000 km ,c'est a dire que la lumière avait une vitesse de 150 000 km/s pour moi comme référentiel ,non ?

Non, après une seconde, elle sera de 300000 km, pour toi.

Si un observateur immobile vous regarde passer, c'est différent. Pour lui, tu es passé à 150000 km/s et après une seconde tu te retrouves à 150000 km. Et le photon lui se trouve à 300000 km. La distance entre toi et le photon pour lui sera de 150000 km.

Pour passer de l'un à l'autre, il faut utiliser les transformations de Lorentz.

Tu peux aussi utiliser :
- la dilatation du temps
et
- la contraction des longueurs
et
- la non simultanéité (ce qui est simultané pour l'un : par exemple mesurer ma position ET, simultanément, mesurer la position du photon, n'est pas nécessairement simultané pour celui qui est immobile)

Mais je le déconseille : il y a des précautions d'usage et des subtilités.

Il vaut mieux utiliser les transformations de Lorentz : c'est plus rigoureux, plus sûr, et pas plus compliqué en fin de compte.

[seifeddine01]

mais pour la personne qui est mouvement de c/2 verra que la vitesse de lumière est de c/2 a

[Deedee81]

mais pour la personne qui est mouvement de c/2 verra que la vitesse de lumière est de c/2 a

Non, elle verra la vitesse de la lumière c. Les vitesses ne s'additionnent pas (ou ne se soustraient pas) en relativité.

La vitesse de la lumière (dans le vide) est 'c', partout, tout le temps et pour tout le monde.

C'est non seulement un postulat de la RR mais aussi un constat expérimental.

[seifeddine01]

les points représentent la piste le 0 est le photon le 1 est un fusée a la vitesse de c/2 est le 2 représente un personne stable
a t=0 c'est se qu'on a
..................0........... .............................. .............................. ..............................
..................1........... .............................. .............................. ..............................
..................2........... .............................. .............................. ..............................
a t=1s
.............................. .............................. .............................. ....0........................
.............................. ..........................1... .............................. ..............................
..................2........... .............................. .............................. ..............................
c'est se qui se passerais après une seconde non alors 1 verra la lumière de c/2 et 2 verra 1 de c/2 et 0 de c

[coussin]

Vive les figures ASCII, je pense que ça va clarifier le fil

[Nicophil]

Re,

alors pourquoi aller jusqu’à dire que le temps et l'espace change ?!!!!

Parce que

alors 1 verra la lumière de c/2 et 2 verra 1 de c/2 et 0 de c

n'est pas ce que l'on constate!

Pour expliquer cet état de fait, Eintein a postulé que "le temps et l'espace changent", en relation avec v, selon le facteur gamma = (1-v²/c²)^-1/2. Et eurêka, ça colle!

[seifeddine01]

dans le cas que j'ai dessiné le personnage 1verra le photon 0 aller a c ou a c/2 ?

[Nicophil]

'1' et '2', du moment qu'ils sont dans un référentiel inertiel, mesureront la vitesse du photon à c=3.10^8 m/s: c'est le principe fondateur de la Relativité.

[mach3]

Vous appliquez implicitement (peut-être sans le savoir) les transformation de Galilée pour faire votre raisonnement, or l'observation montre que ce ne sont pas les transformation de Galilée qui sont correctes, mais celles de Lorentz.
Reprenons votre exemple. Vous avez un vaisseau qui se déplace à c/2 par rapport à un observateur et qui émet un rayon lumineux au moment où il passe devant devant cet observateur. Dans le référentiel de l'observateur, le rayon et le vaisseau sont d'abord tous les deux en (x=0, t=0) puis ensuite le vaisseau est en (x=150000,t=1) alors que le faisceau est en (x=300000,t=1).
L'observateur en déduit dans son référentiel que le vaisseau va à c/2 et le rayon lumineux à c
Pour savoir ce qui se passe du point de vue du vaisseau il faut appliquer les transformations de Lorentz. Pour le pilote du vaisseau, au moment où il passe devant l'observateur, on est en (x'=0, t'=0). Quand le vaisseau est en (x=150000,t=1) pour l'observateur, il est en (x'=0, t'=0,87) pour le pilote (application des TL). Quand le faisceau lumineux est en (x=300000,t=1) pour l'observateur, il est en (x'=173100, t'=0,577) pour le pilote (encore application des TL).
Le pilote en déduit dans son référentiel qu'il est immobile (logique) et que le rayon lumineux va à c.

m@ch3

[seifeddine01]

Merci tous le monde je crois que j'ai compris se que vous voulais dire. c’est le cas de 1 qui vois le photon a c/2 qui m’empêché de comprendre mais tant qu'il voit 0 a la vitesse de c tous s'explique.

[Zefram Cochrane]

Non:
1 er cas l'observateur de référence supposé fixe et toi êtes fixes l'un par rapport à l'autre. du point de vue de l'observateur, les photons s'éloigne à C de toi et pour toi, les photons s'éloignent à C aussi.
2 cas : tu t'éloigne à C/2 de l'observateur de référence. pour l'observateur, les photons s'éloigne à C/2 de toi mais à C de lui. Pour toi, les photons s'éloignent à C de toi.
C'est cela qu'il faut comprendre par en RR, la vitesse de la lumière est constante par rapport à tous les référentiels.
Zefram

Désolé absence momentanée
tout compte fait non

[Zog_Bady]

Reprenons votre exemple. Vous avez un vaisseau qui se déplace à c/2 par rapport à un observateur et qui émet un rayon lumineux au moment où il passe devant devant cet observateur. Dans le référentiel de l'observateur, le rayon et le vaisseau sont d'abord tous les deux en (x=0, t=0) puis ensuite le vaisseau est en (x=150000,t=1) alors que le faisceau est en (x=300000,t=1).
L'observateur en déduit dans son référentiel que le vaisseau va à c/2 et le rayon lumineux à c
Pour savoir ce qui se passe du point de vue du vaisseau il faut appliquer les transformations de Lorentz. Pour le pilote du vaisseau, au moment où il passe devant l'observateur, on est en (x'=0, t'=0). Quand le vaisseau est en (x=150000,t=1) pour l'observateur, il est en (x'=0, t'=0,87) pour le pilote (application des TL). Quand le faisceau lumineux est en (x=300000,t=1) pour l'observateur, il est en (x'=173100, t'=0,577) pour le pilote (encore application des TL).
Le pilote en déduit dans son référentiel qu'il est immobile (logique) et que le rayon lumineux va à c.

Merci Mach3, pour votre esprit de clarté et de pédagogie. La lecture de votre post me pose une interrogation, car si je comprends bien, au bout d'une seconde d'horloge pour l'observateur fixe, les deux évènements (rayon lumineux à x=300000 km) et (pilote à x=150000 km) sont simultanés, mais se produisent à des instants différents pour le pilote. Sachant que les mêmes transformations de Lorentz nous imposent dans ce contexte une relation affine (linéaire) entre t et t' (t = 2/sqrt(3)*t'), comment expliquez-vous que la durée d'1 seconde pour l'observateur fixe corresponde à deux durées différentes pour le pilote?