Vitesse plus grande que la vitesse de la lumière ?

[physique911]

Bonjour,

Je n'arrive pas à comprendre une expérience :

Imaginons que nous ayons un dome ou demi sphere de rayon 300 000 km. Ou 299 792 458 mètre si vous préférez. Au milieu on y place un pointeur laser ultra puissant. Si on l'allume il va faire apparaitre un rayon laser que l'on pourrait caractériser par le point lumineux produit sur le dôme à l'endroit ou le laser pointe.
Maintenant si on fais tourner le laser à 360 Degrès en 1 seconde, chose pas très difficile à réaliser, lorsque l'on observe le point lumineux sur le dome, il aura parcouru 2*pi*300 000 km en 1 seconde. Plus vite que la vitesse de laz lumière ?

Je n'arrive pas à voir où est l'erreur, ou pourquoi sa ne marcherai pas ?
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[obi76]

bonjour,

la question a du être posée une bonne centaine de fois...Va falloir qu'on la mette dans la FAQ d'ailleurs.

[XK150]

Re ,

Il y a déjà un texte de obi76 en FAQ sur le sujet !

[Amanuensis]

Je n'arrive pas à voir où est l'erreur, ou pourquoi sa ne marcherai pas ?

Pas d'erreur, et ça marche.

En quoi cela mérite-t-il d'être discuté?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re ,

Il y a déjà un texte de obi76 en FAQ sur le sujet !

Bonjour.
En fait, non. Ce cas n’est pas expliqué dans les FAQ de Obi76.
Il faudrait, effectivement l’ajouter.
Et on peut ajouter la « version papier » du même exemple :
On trace un segment de droite sur un papier. On place une règle presque parallèle au segment. Puis un fait avancer la règle vers le segment à vitesse ‘v’. Si l’angle que fait la règle avec le segment est θ, la vitesse de déplacement du point d’intersection de la règle et du serment est v/sinθ. Il suffit que θ soit suffisamment petit pour que cette vitesse soit plus grande que celle de la lumière.

Plus exotique (et réel), la vitesse de phase des ondes dans un guide d’ondes est plus grande que celle de la lumière.
Au revoir.

[obi76]

Re-,

oui j'avais mis le titre mais je ne l'avais pas rempli, ne sachant pas trop par quel bout le prendre (laser qui tourne et barre qui tourne)...

[LPFR]

Bonjour Obi76.
Je pense que la manip avec le pointeur (ou avec une lampe de poche, avant l’apparition des lasers) est plus facile : tout le monde peut la faire chez soi.
Le problème est que ce que les élèves ont retenu est qu’il ne peut pas avoir des vitesses plus grandes que celle de la lumière. Sans préciser de quelle vitesse il s’agit.
Même l’effet Cherenkov est vu comme une violation.
D’un autre côté, la manip avec le tourniquet, si elle était faisable, donnerait une vitesse d’un objet matériel plus grande que ‘c’.
Donc, il faudrait quand même deux explications séparées.
Cordialement,

[physique911]

Bonjour,

Pas d'erreur, et ça marche.

En quoi cela mérite-t-il d'être discuté?

Merci à tous... PAr contre, je n'ai toujours pas compris. Pouvez vous m'expliquer au lieu de dire que c'est évident ? Il n'y a rien dans la FAQ
Pour moi, aucun phénomène ne peux aller plus vite que c ... Ou alors on m'a menti pendant 3 ans en cours

[obi76]

Il n'y a rien dans la FAQ

Ca va s'arranger

Concernant votre expérience, oui, le spot lumineux que vous verrez se déplacera plus vite que la lumière.

A titre de comparaison : vous prenez un tuyau d'arrosage et vous le faite tourner, la vitesse de déplacement du point d'impact de l'eau avec le sol peut aller plus vite que la vitesse de l'eau en sortie du jet. Rien n'interdit cela.

[antek]

Pour moi, aucun phénomène ne peux aller plus vite que c ...

Une masse ne peut pas.
Un évènement ne se déplace pas, on voit une succession d'évènements les uns après les autres.

[physique911]

Concernant votre expérience, oui, le spot lumineux que vous verrez se déplacera plus vite que la lumière.

Merci
Donc, avec nos capteurs (yeux) on peux détecter un phénomène ce produisant à une vitesse plus grande que c ? Sa me choque un peu sachant que le spot lumineux peut être vu comme un observable...

[LPFR]

...
Pour moi, aucun phénomène ne peux aller plus vite que c ... Ou alors on m'a menti pendant 3 ans en cours

Re.
Oui. Mais pas sciemment.
Aucun objet matériel y compris les particules avec masse non nulle comme les électrons, ne peut pas aller plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide . De même on ne peut pas transmettre de l’information plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide .

La manip avec le pointeur ne viole pas ce que j’ai dit plus haut.
Même chose pour la vitesse de phase des ondes : on ne transmet pas d’information avec la vitesse de phase mais avec celle de groupe. (Mais laissez reposer ces vitesses jusqu’à ce quelles vous rattrapent).
A+

[calculair]

La position du spot reste causal. Dans la mesure ou sa position peut être calculée avec une vitesse de déplacement C de la lumière appartir de son point d'émission.

[azizovsky]

oui, si le laser a émit N photons en 1s, un observateur a une distance x doit braquer sont télescope incliné d'un angle tg(a)=v/c (angle d' aberration ), pour une distance de s=ct'=pi.r=pi.ct, il lui faut un temps de t'=pi.t pour collecter tous les photons.

[physique911]

oui, si le laser a émit N photons en 1s, un observateur a une distance x doit braquer sont télescope incliné d'un angle tg(a)=v/c (angle d' aberration ), pour une distance de s=ct'=pi.r=pi.ct, il lui faut un temps de t'=pi.t pour collecter tous les photons.

Donc pour observer les photons, la vitesse de la lumière n'est pas violé ?

[obi76]

Donc pour observer les photons, la vitesse de la lumière n'est pas violé ?

Non, elle ne l'est pas.

[calculair]

bonjour,

Les choses ne sont peut être pas aussi évidente.

Dans le repère fixe du labo, le laser tourne à la vitesse w

entre les instant t et t + dt le rayon lumineux à tourner d'un angle a = w dt

la différence des vecteurs vitesse du rayon lumineux émis par le laser est dV = V( t = t +dt ) - V ( t ) = V w dt

comme V = C pour la lumière et c'est une constante alors dV = 0 et il est impossible de faire tourner le rayon .... Ce qui est idiot !

Alors doit dont considérer que la vitesse radiale de la vitesse de la lumière ralenti .....?

[LPFR]

Bonjour Calculair.
Je ne comprends pas votre raisonnement. L’analogie avec le jet d’eau de Obi76 est très bonne : le front d’onde de la lumière décrit une spirale dont la vitesse radiale est ‘c’.
Je ne vois pas quelle vitesse calculez-vous.
Et je ne vois pas la signification physique de la différence de vitesses à deux endroits et moments différents.
Cordialement,

[calculair]

Bonjour

Je fais surement une grosse erreur.....

Voila un dessin qui met sans doute en lumière mon erreur

Bonjour Calculair.
Je ne comprends pas votre raisonnement. L’analogie avec le jet d’eau de Obi76 est très bonne : le front d’onde de la lumière décrit une spirale dont la vitesse radiale est ‘c’.
Je ne vois pas quelle vitesse calculez-vous.
Et je ne vois pas la signification physique de la différence de vitesses à deux endroits et moments différents.
Cordialement,

[calculair]

re bonjour

j'ai compris mon erreur ......

on s'embrouille facilement avec un c constant

[LPFR]

Re.
Désolé, mais je ne vois pas le problème. Vous calculez la différence de la vitesse de la lumière entre un endroit et un autre endroit un temps arbitraire plus tard. Vous pouvez même attendre que la lumière pointe vers l’arrière. Ce que vous calculez vaut quoi ?
A+

[azizovsky]

La courbe des photons par rapport à l'observateur lié au laser (O') est une courbe d'Archimède d'équation :



quand le laser fait un tour, d'après les données, l'observateur (O) sur la ligne de visée de (O') reçoit les premiers photons émises par le laser, pour que le déplacement du spot sur le cercle de rayon soit observable sur le cercle ou que l'observateur O animé d'une vitesse les reçoit, il faut qu'il se déplace d'une distance ou càd , si sa vitesse est inférieure à , il va rater l'événement (spot) ou les vecteurs de transfert d'information, la même chose avec (l'événement ne va pas exister dans son référentiel...), donc , comme j'ai dit avant le spot décrit tous le cercle en un temps . (j'espère que je ne suis pas planté quelque part)

[azizovsky]

Correction

[azizovsky]

en plus, il y'a quelque chose qui cloche (de physique ..)

[azizovsky]

La position du spot reste causal. Dans la mesure ou sa position peut être calculée avec une vitesse de déplacement C de la lumière appartir de son point d'émission.

j'ai simplifié le problème, si on remplace le laser par une personne qui m'envoie deux balles séparée par un délai de 1s (il va faire un tour autour de soit même avant d'envoyé la deuxième.), j'attend un temps r/v pour recevoir la première balle, la deuxième a besoin seulement d'un temps t=r/v pour arriver, moi, je doit faire un tour v't=2pi.r =2pi.vt pour la recevoir, donc v'/v=2pi, or si v'=v=c (la limite) implique 1=2pi , le spot n'est pas causale .

[Deedee81]

Salut,

l n'y a rien dans la FAQ

J'ai complété.