Vitesse de la lumière, indépendante du sens de déplacement

[diasoluyalu]

Bonjour.
Merci Nicofil.
Ceci répond aux questions de diasoluyalu.
Maintenant il faut qu’elle ait le courage de lire les références si elle veut plus de détails.
Au revoir.

OK, merci. Je vais tacher de les lire toutes.

Mais je suis un homme.

A+.
-----

[LPFR]

...
Mais je suis un homme.
...

Re.
Désolé pour la confusion.
A+

[Nicophil]

9. Other Experiments

The Fizeau Experiment

The Sagnac Experiment
The Michelson and Gale Experiment

Nous en avons discuté ici : http://forums.futura-sciences.com/ph...-einstein.html
Discussion confuse et interminable malheureusement...

3.2 One-Way Tests of Light-Speed Isotropy
inherently unable to rule out a large class of theories in which the one-way speed of light is anisotropic

7. Tests of Length Contraction
no direct tests of length contraction, as measuring the length of a moving object to the precision required has not been feasible.

9. Other Experiments
The Global Positioning System (GPS)
not really any sort of test of SR

5. Tests of the “Twin Paradox”
Hafele and Keating, Nature 227 (1970), pg 270 (proposal) ; Science Vol. 177 pg 166–170 (1972) (experiment).
Their eastbound clock lost 59 ns on the USNO clock; their westbound clock gained 273 ns

Toujours bon à rappeler aux einsteinistes un peu trop zélés, ça !

4. Tests of Time Dilation and Transverse Doppler Effect
The Ives and Stilwell Experiment
H.E. Ives and G.R. Stilwell, “An Experimental Study of the Rate of a Moving Atomic Clock”, J. Opt. Soc. Am. 28 pg 215–226 (1938); JOSA 31 pg 369–374 (1941).


6. Tests of Relativistic Kinematics

Electron Relativistic Mass Variations
W. Bertozzi, Am. J. Phys. 32, 551 (1964).

Proton Relativistic Mass Variations
Zrelov, Tiapkin, Farago Soviet Physics JETP, Vol. 34, pg 384 (1958).

Ralentissement des horloges en mouvement et augmentation de l'inertie des masses en mouvement, donc.
Mais en mouvement par rapport à l'observateur ou en mouvement par rapport au fond cosmique ? telle est la question.

[diasoluyalu]

Ralentissement des horloges en mouvement et augmentation de l'inertie des masses en mouvement, donc.
Mais en mouvement par rapport à l'observateur ou en mouvement par rapport au FOND COSMIQUE ? telle est la question.

Bonjour.

Au juste,

Le FOND COSMIQUE : est-ce la référentielle [ponctiforme?] absolue en cinétique ?

On la situe où : au centre de l'univers ?

Bien merci.

[diasoluyalu]

Bonjour,
Personnellement, je n'ai jamais entendu parler d'une expérience rendant compte que la vitesse de la lumière sur un trajet aller, était la même que celle d'un trajet retour...
Pire, si entre deux temps t, les distances varient, comme l'expansion de l'univers semble le supposer, la logique voudrait que le temps du retour d'un faisceau lumineux soit plus long que le temps de l'aller...
à moins que ce soit l'inverse... question de point de vue!

Salut.

A propos, quand deux corps A et B s'éloignent [à très grande vitesse] et que par exemple A envoie un photon à B. Le temps que prendra le photon de A pour atteindre B dépend-il de ce que l'on considère A ou B comme fixe ?

Merci.

[diasoluyalu]

Bonjour,
Personnellement, je n'ai jamais entendu parler d'une expérience rendant compte que la vitesse de la lumière sur un trajet aller, était la même que celle d'un trajet retour...
Pire, si entre deux temps t, les distances varient, comme l'expansion de l'univers semble le supposer, la logique voudrait que le temps du retour d'un faisceau lumineux soit plus long que le temps de l'aller...
à moins que ce soit l'inverse... question de point de vue!

Bonjour.

On parle toujours de deux photons qui se déplacent dans des sens opposés et qui s'éloignent l'un par rapport à l'autre à la même vitesse [maximale] de la lumière (on dit que c'est parce que alors l'espace se courbe ou se contracte [par rapport aux deux photons seulement ou aussi pour l'observateur ?], bien que contesté ci-haut :

[7. Tests of Length Contraction

At this time there are no direct tests of length contraction, as measuring the length of a moving object to the precision required has not been feasible. There is, however, a demonstration that it occurs:]).

Mais quid de deux photons qui se déplacent dans le même sens et la même direction :

S'éloignent-ils aussi l'un de l'autre [à la vitesse de la lumière] ou s'ont-ils fixes l'un par rapport à l'autre ?

Et que devient l'espace dans ce cas-là ?

Merci.

[diasoluyalu]

Aller-retour entre quoi et quoi ?
Une constatation triviale est que les astronomes "voient la même chose" qu'elle que soit la direction dans laquelle ils regardent. Pis du coup, c'est un seul aller (des étoiles vers la Terre). Les astronomes auraient rapidement détecté une éventuelle" direction privilégiée".

Rebonjour.

La même étoile quelle que soit la direction du regard ?

Et comment expliquer cela, si ça ne vous dérange pas ?

Merci.

[diasoluyalu]

Il y a quelques raisons de penser qu'une telle expérience est impossible. L'indépendance par rapport au sens est prise comme postulat, conséquence d'un postulat plus général d'isotropie.



C'est correct. Il faut distinguer la vitesse de la lumière locale et la vitesse de la lumière obtenue par intégration le long d'un chemin.

Les postulats relatifs à la vitesse de lumière ne concernent que la vitesse locale.

(Dans une manière de postuler la Relativité Générale on trouve le postulat stipulant que l'espace-temps est "localement minkowskien", ce qui implique l'indépendance à la direction de la vitesse limite--la "vitesse de la lumière"-- locale.)

Salut,

Deux petits mots sur ONE-WAY LIGHT PATH et ISOTROPIE pour nous les profanes, si ça n'importune pas ?

Merci.

[diasoluyalu]

...
this frame moves with speed ~370 km/s relative to the sun.
...

Salut,

Dans quelle direction et quel sens, SVP ?

Merci.

[f6bes]

On la situe où : au centre de l'univers ?

Bien merci.

Bjr à toi,
L'univers n'a PAS de centre .

A+

[diasoluyalu]

The Fizeau Experiment

Fizeau measured the speed of light in moving mediums, most notably moving water. Fresnel proposed a “drag coefficient” that putatively described how strongly a moving material medium “dragged” the aether. SR predicts no aether but does predict that the speed of light in a moving medium differs from the speed in the medium at rest, by an amount consistent (to within experimental resolutions) with these experiments and with the Fresnel drag coefficient.

Salut.

Et pourqoui est-ce que cette vitesse de la lumière ne doit être indépendante que quand on la relativise à un autre photon [en déplacement] et pas dans les "moving mediums" ???

Merci.

[diasoluyalu]

The Michelson-Morley Experiment (the MMX)

A.A. Michelson and E.W. Morley, “On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether”, Am. J. Sci. (3rd series) 34 333–345 (1887). http://www.aip.org/history/gap/PDF/michelson.pdf.

Salut.

C'est quoi l'éther dans ce cas-ci ?

Merci.

[f6bes]

Mais quid de deux photons qui se déplacent dans le même sens et la même direction :

S'éloignent-ils aussi l'un de l'autre [à la vitesse de la lumière] ou s'ont-ils fixes l'un par rapport à l'autre ?


Merci.

Remoi,
Deux photons qui vont dans le meme sens et la meme direction ( c'est un..pléonansme !)
Sens ou direction veut dire la meem chose.

Donc s'ils vont dans le MEME sens , ils ne peuvent s'éloiogner l'l'un de l'autre.
Y en pas un qui va plus vite...que l'autre !
Le photon qui nous parviens du soleil à l'instant T et suivi (meme sens) que son frére photon qui est parti à T+1.
Le photon T+1 ne rattrape pas le photon T.
A+

[diasoluyalu]

Donc s'ils vont dans le MEME sens , ils ne peuvent s'éloigner l'un de l'autre.
Y a pas un qui va plus vite...que l'autre !

Rebonjour.

Mais comment "verraient-ils" leur déplacement l'un par rapport à l'autre ?

Figés ?

Et surtout comment se présente alors l'espace ? Tordu ?

Merci.

[Deedee81]

Salut,

Mais comment "verraient-ils" leur déplacement l'un par rapport à l'autre ?
Figés ?
Et surtout comment se présente alors l'espace ? Tordu ?

C'est indéterminé. En effet, du point de vue du photon :
- le temps propre est nul (le photon ne vieilli pas entre son point de départ et son arrivée)
- l'espace est infiniment contracté dans le sens de sa propagation (espace infiniment aplati), la distance parcourue est donc nulle de leur point de vue.

Résultat : 0/0. D'ailleurs, comment parler de vitesse lorsque l'on a une durée nulle sur une distance nulle ?
A noter que la formule de composition relativiste des vitesses donne aussi 0/0.

Ce qu'on peut considérer c'est deux particules ayant une vitesse très proche de "c". Par exemple deux neutrinos.
Allant à la même vitesse, par rapport à nous, et dans le même sens.
Dans ce cas, ils sont simplement immobiles l'un par rapport à l'autre durant un voyage extrêmement bref (de leur point de vue) sur une distance extrêmement courte (de leur point de vue).
Mais le passage à la limite pour les photons n'a guère de sens pour les raisons expliquées ci-dessus.

[Mct92mct]

Salut.

A propos, quand deux corps A et B s'éloignent [à très grande vitesse] et que par exemple A envoie un photon à B. Le temps que prendra le photon de A pour atteindre B dépend-il de ce que l'on considère A ou B comme fixe ?

Merci.

Bonjour seule compte la longueur du segment AB° au moment de l'émission du photon et la vitesse d'allongement du segment AB en utilisant la composition relativiste des vitesses VA et VB.

Alors t= AB°/(c-v)

[Nicophil]

Deux petits mots sur ONE-WAY LIGHT PATH et ISOTROPIE pour nous les profanes, si ça n'importune pas ?

ONE-WAY LIGHT PATH : chemin de lumière sur un aller simple (par opposition à aller-retour (round trip)).

ISOTROPIE : L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction.

[Nicophil]

Le FOND COSMIQUE : est-ce la référentielle [ponctiforme?] absolue en cinétique ?

...

Il existe un référentiel privilégié dans l'Univers, le fond micro-onde fossile aka CMB (Cosmic microwave background), aka surface de dernière diffusion, témoin de sa prime jeunesse, quand il était chaud et homogène. En dessous de 3000 K environ le plasma originel est devenu atomique (les électrons se sont liés aux protons pour former l'atome d'hydrogène), ce qui a rendu l'univers transparent d'un coup. Cette lumière baigne tout l'univers et provient de toute la voûte céleste. Le rayonnement d'un corps à la température T a son pic de longueur d'onde à 3000/T micron. Donc, pour 3000 K à 1 micron (dans le proche infra rouge). Le décalage vers le rouge du a l'expansion a décalé ce rayonnement d'un facteur 1100, et on l'observe donc à 1µm *1100 = 1,1 mm, dans le domaine micro onde, donc.

Le rayonnement originel forme un gaz de photons de spectre thermique à 2,725 K extrêmement homogène (au 1/100 000e de degré près). C'est de loin le rayonnement le plus puissant de l'Univers : 999 photons sur 1000 proviennent du CMB, le reste provient des étoiles depuis qu'elles émettent de la lumière.

Un corps entraîné par l’expansion sans mouvement propre verra le CMB exactement à la même température dans toutes les directions. Le mouvement propre de l'observateur (composante des vitesses de la Terre autours d'elle même, si l'observatoire est lié à la Terre, de la Terre autours du Soleil, du Soleil dans la Galaxie, de la Galaxie dans le Groupe Local, du Groupe Local vers l'amas de la Vierge et de l'amas de la Vierge lui même vers d'autres amas) se traduira par une composante de vitesse mesurable directement par effet Doppler sur le spectre du CMB. C'est l'anisotropie dipolaire (image du haut), qui imprime sur le CMB un différentiel de température de 1e-3 K environ, tandis que les anisotropies propres (celles imputables aux inhomogénéités du bébé univers) sont de 1e-5 seulement (image du bas, corrigée de l'anisotropie dipolaire).

Dans quelle direction et quel sens, SVP ?

Correction faite de la vitesse du satellite (7,4 km/s) et de la vitesse de la Terre autours du Soleil (30 km/s), l'anisotropie (le différentiel de température entre les deux pôles de la voûte céleste) est de : delta T = 3.365±0.027 mK ce qui se traduit par une vitesse de 368 ± 2 km/s dans la direction (l, b) = (264°.4±0°.3, 48°.4±0°.5) du référentiel galactique (c'est la flèche de 400 km/s sur schéma ci dessous).

Connaissant (assez mal, d'où la plus forte incertitude sur la vitesse...) le mouvement du Soleil dans la Galaxie, on peut en déduire la vitesse de la Galaxie elle même (en fait du Groupe Local, constitué de la Galaxie et de ses voisines proches) :
v = 627±22km/s en direction du point de référentiel galactique (l, b) = (276°±3°,30°±3°)
(c'est la flèche de 600 km/s sur 3e schéma, qui donne des vitesses arrondies).

Le pôle bleu de l'anisotropie est situé à 12° Sud du plan de l'écliptique et fait un angle de 22° vers l'extérieur (de la Galaxie) avec la vitesse orbitale du Soleil, projeté sur le plan galactique.

[pm42]

Il existe un référentiel privilégié dans l'Univers, le fond micro-onde fossile aka CMB

Je suis surpris d'où 2 questions : comment définit on ce référentiel précisément ?
En quoi cette affirmation n'est pas contradictoire avec la Relativité qui explique qu'il n'y a pas de référentiel privilégié ?

Un corps entraîné par l’expansion sans mouvement propre verra le CMB exactement à la même température dans toutes les directions.

Oui mais 2 corps différents s'éloigneront à une vitesse croissante. Donc pour que les 2 soient immobiles, il va falloir utiliser 2 référentiels différents.
C'est lequel celui qui est privilégié ?

[Nicophil]

Et pourquoi est-ce que cette vitesse de la lumière ne doit être indépendante que [dans le vide] et pas dans les "moving mediums" ???

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_quantique : "Pour le physicien, le vide a toujours été une notion extrêmement difficile à définir. La physique quantique, en particulier, vient compliquer la définition du vide."

C'est quoi l'éther dans ce cas-ci ?

Au XIXème siècle, c'est comme ça qu'on appelait le vide quantique.

[Nicophil]

Je suis surpris d'où 2 questions :

Oui, c'est très surprenant, surtout quand, comme moi, on est très intéressé par le prétendu gouffre qui aurait séparé la RR de la relativité de Lorentz-Poincaré...
Mais je propose de continuer la discussion sur ce point spécifique sur le fil d'origine : http://forums.futura-sciences.com/as...rentiel-2.html

[Nicophil]

A propos, quand deux corps A et B s'éloignent [à très grande vitesse] et que par exemple A envoie un photon à B. Le temps que prendra le photon de A pour atteindre B dépend-il de ce que l'on considère A ou B comme fixe ?

Oui, cette durée-coordonnées dépend du système de référence.

[Deedee81]

Salut,

Je suis surpris d'où 2 questions : comment définit on ce référentiel précisément ?

C'est le référentiel attaché au gaz primordial (plus exactement au "gaz moyen considéré comme parfaitement isotrope et homogène").

En quoi cette affirmation n'est pas contradictoire avec la Relativité qui explique qu'il n'y a pas de référentiel privilégié ?

Il y a un flou artistique sur la terminologie.

Ce qui est en contradiction avec la relativité, c'est un référentiel absolu où les lois physiques prendraient une forme différente.
Mais a aussi des référentiels "privilégiés par le contenu". Par exemple, le référentiel géocentrique est privilégié puisque c'est le seul où la Terre est immobile (à une translation ou une rotation près évidemment).
Mais il est clair que ça n'est pas en contradiction avec la RR.
On peut aussi donner une formulation mathématique favorisant un tel référentiel privilégié, par exemple l'électromagnétisme en jauge de Coulomb qui favorise le "référentiel des charges électriques statiques".
La RR est toujours respectée mais c'est moins flagrant car la formulation peut introduire des artefacts non physique (comme le champ électrostatique instantané, mais avec des charges statiques, le caractère instantané n'a rien d'iconoclaste : il est inobservable).

Et bien entendu, on peut aussi choisir un référentiel privilégié par l'existence du rayonnement fossile. Ca ne change pas la RR d'un iota.

Au XIXème siècle, c'est comme ça qu'on appelait le vide quantique.

Pas tout à fait. L'éther (luminifère du XIXème siècle) était le référentiel par rapport auquel se définissait la vitesse de la lumière (celle-ci étant différente dans les autres référentiels).
En fait, le concept a légèrement évolué au cours du siècle, passant d'un milieu élastique siège des vibrations lumineuses à celui de référentiel purement abstrait (ou presque).

Tandis que le vide quantique est invariant de Lorentz donc totalement indépendant de la propagation de la lumière. Et ce n'est pas non plus un milieu élastique siège des vibrations lumineuses.

Il faut de toute façon éviter le mot éther pour une raison idiote mais bien réelle : il y a bien une cinquantaine de définitions différentes de ce terme. C'est le pire de tous. Comme en plus il existe des termes plus précis n'ayant pas cet inconvénient.... Laissons l'éther aux seuls chimistes

[pm42]

C'est le référentiel attaché au gaz primordial (plus exactement au "gaz moyen considéré comme parfaitement isotrope et homogène").

Ca, c'est la partie que j'avais comprise. Je me demandais juste comment on le définissait rigoureusement : quelles directions, qu'est ce qui est immobile dedans...

Il y a un flou artistique sur la terminologie.

Oui, c'est aussi l'impression que j'avais.

Ce qui est en contradiction avec la relativité, c'est un référentiel absolu où les lois physiques prendraient une forme différente.
Mais a aussi des référentiels "privilégiés par le contenu". Par exemple, le référentiel géocentrique est privilégié puisque c'est le seul où la Terre est immobile (à une translation ou une rotation près évidemment).

J'ai lu tes explications sur l'autre fil et je comprend. Mais je trouve que l'ensemble du fil est un peu opaque, ce qui est normal pour du fonds diffus mais bon

Justement, si je prends un référentiel géocentrique ou héliocentrique, je sais ce qui est immobile dedans, comment localiser l'origine. Dans le cas du fonds diffus, j'ai un peu plus de mal à voir comment on fait tout ça.

[Deedee81]

Justement, si je prends un référentiel géocentrique ou héliocentrique, je sais ce qui est immobile dedans, comment localiser l'origine. Dans le cas du fonds diffus, j'ai un peu plus de mal à voir comment on fait tout ça.

Pour le référentiel du CMB, l'origine et l'orientation sont strictement arbitraires. Seul sa vitesse est liée au rayonnement fossile et après tout c'est ce qui compte pour l'usage qu'on en fait.

[diasoluyalu]

...espace infiniment aplati...

Bonjour mon très cher Deedee81.

Très enchanté de te relire.

J'ai une préoccupation :
Quand on parle d'un espace (univers ?) infiniment aplati, le ramène-t-on (ou se ramène-t-il) donc à deux dimensions au lieu des trois ?

Merci d'avance pour les éclaircissements.

[diasoluyalu]

Bonjour seule compte la longueur du segment AB° au moment de l'émission du photon et la vitesse d'allongement du segment AB en utilisant la composition relativiste des vitesses VA et VB.

Alors t= AB°/(c-v)

ReBonjour.

Pour un profane comme moi, on comprend facilement que ce qui est dit ci-dessus s'applique quand B (la cible) est vu comme fixe quelque soit la condition de l'émetteur du photon, A.

Mais quand c'est la cible du photon (B) qui bouge s'éloignant ou se rapprochant de A pendant que le photon s'approche de ce B, ce changement intercurrent de la distance est-il sans aucun effet sur le temps de parcours ?

Merci.

[pm42]

Pour le référentiel du CMB, l'origine et l'orientation sont strictement arbitraires. Seul sa vitesse est liée au rayonnement fossile et après tout c'est ce qui compte pour l'usage qu'on en fait.

Merci. J'ai lu 2 ou 3 trucs sur le sujet et ça commence à devenir plus clair.

[Nicophil]

ce changement intercurrent de la distance est-il sans aucun effet sur le temps de parcours ?

"intercurrent" ??

[Amanuensis]

C'est le référentiel attaché au gaz primordial (plus exactement au "gaz moyen considéré comme parfaitement isotrope et homogène").

Jolie phrase.

Et en pratique?

[Pour moi ce terme est de la mauvaise vulgarisation. La définition donnée est celle du référentiel comobile, parfaitement défini dans une solution cosmologique mathématique qu'on sait n'être qu'une approximation de ce qui est. Utiliser le CMB pour définie un référentiel est un sujet qu'on voit de temps en temps, mais pour le moment à chaque fois qu'on demande aucune proposition concrète de ce que cela signifie en pratique n'est donnée. Mais, bon, ça permet de faire de jolies phrases.]