vitesse de la lumière

invite66c2f73d · 04/08/2005, 21h53

Bonjour.
J'ai une question relative à la relativité et la vitesse de la lumière.
Quel que soit le mouvement et la vitesse de l'observateur, la lumière a toujours la même vitesse :
Si je suis immobile et allume une lampe, les photons partiront à cette vitesse.
Maintenant, admettons que je me déplace à la vitesse de la lumière :
J'allume une lampe ; les photons, de mon point de vue, vont me dépasser à la vitesse de la lumière.
Donc, un observateur devrait voir ces photons que j'envoie à 2 fois la vitesse de la lumière, ce qui va à l'encontre du fait que cette vitesse est absolue.
Je ne sais pas si je suis très clair.
Pourriez-vous m'expliquer ce que j'ai loupé dans le raisonnement ?

invite19431173 · 04/08/2005, 21h58

Salut !

Attention, le coup de "je me déplace à la vitesse de la lumière" va en énerver certains...

étant donné qu'on ne peut pas se déplacer à cette vitesse, rien ne set de raisoner ainsi.

Sinon, je ne vois pas pourquoi les photons te dépasseraient..?

invite66c2f73d · 04/08/2005, 22h04

Attention, le coup de "je me déplace à la vitesse de la lumière" va en énerver certains... étant donné qu'on ne peut pas se déplacer à cette vitesse, rien ne set de raisoner ainsi.

oui je sais ; alors presque à la vitesse de la lumière

Sinon, je ne vois pas pourquoi les photons te dépasseraient..?

eh bien si je me déplace presque à la vitesse de la lumière, et que j'allume une lampe, les photons émis par cette lampe dvraient, par rapport à moi, se déplacer (encore) à la vitesse de la lumière ; donc du point de vue d'un observateur immobile, ces photons émis par ma lampe devraient se déplacer à ma vitesse + la vitesse de la lumière, ce qui va à l'encontre du fait que la vitesse de la lumière est absolue.

invite19431173 · 04/08/2005, 22h10

Ah mince, j'avais pas compris ça ! Là, ça me dépasse complet, mais je pense que d'autres pourront largement te répondre.

En fait, fais une recherche, parce que sur le forum de physique, j'en ai vu parler plusieurs fois de ce problème...

bon courage !

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**BioBen** · 04/08/2005, 22h13

donc du point de vue d'un observateur immobile, ces photons émis par ma lampe devraient se déplacer à ma vitesse + la vitesse de la lumière.

Non, parce que l'addition des vitesses en relativité n'est pas aussi simple qu'en mécnaique newotnienne (fais une rehcerche sur le forum on en a beaucoup parler). Pour faire court la "vraie" formule d'addition des vitesse est w = (u + v) / ( 1 + uv/c²).
Tu vois que quand u<<c et v<<c, on obtient en très bonne approximation w = u +v, qui est la formule que tu utilises (alors que dans ton exemple tu ne peux aps puisque les vitesses sont proche de celle de la lumière).

Et il n'y a aucun paradoxe non plus puisque couplé à des effets de ralentissement du temps et de contraction des longueurs, tout reste parfaitement cohérent.

Benjamin

invite66c2f73d · 04/08/2005, 22h17

Merci pour ta réponse ; j'y voit plus clair maintenant.

**mort_khan/Triskaël** · 04/08/2005, 22h21

Pour expliquer simplement, en mécanique relativiste, la vitesse de la lumière est une vitesse limite. Alors admettons que tu aille à la vitesse de la lumière -1km/h. Les photons qui sortent de ta lampe, ne pouvant pas aller plus vite que c, te sembleront aller à 1km/h. Bien sûr, ce que je dis, c'est une tentative d'expliques la mécanique relativiste à l'aide de Newton, donc forcément je fais de grosses erreurs, mais pour un néophyte, je pense que ça aide à comprendre. Deep, suis-je dans le vrai ?

**BioBen** · 04/08/2005, 22h23

Les photons qui sortent de ta lampe, ne pouvant pas aller plus vite que c, te sembleront aller à 1km/h.

A moins de mal comprendre ta phrase, ce que tu dis est faux puisque la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels inertiels... donc que ce soit pour toi ou pour celui que te regarde avec ta lampe, les photons vont à c, ceci parce que le temps passe différement pour les 2 observateurs (en plus les distances ne sont pas calculées de la même facon, une autre conscéquence de la relativité).

**mort_khan/Triskaël** · 04/08/2005, 22h33

Oui, tu as compris. MAIS :

Envoyé par Moi, personnellement moi-même

Bien sûr, ce que je dis, c'est une tentative d'expliques la mécanique relativiste à l'aide de Newton, donc forcément je fais de grosses erreurs, mais pour un néophyte, je pense que ça aide à comprendre.

Voilà pourquoi j'ai dit ça.

**BioBen** · 04/08/2005, 22h53

Oui mais à mon sens le dire comme ca n'explique rien du tout, et ca n'aide vraiment pas à comprendre, puisque tu essaies de lui expliquer un phénomène relativistes avec la mécanique de newton en contredisant les postulats de base de la relativité...pour expliquer la relativité on peut faire plus simple quand même !

invite0ad4995a · 04/08/2005, 23h08

experience de pensee:
en supposant pour vrai l'hypothese qu'il est possible a un mobile d'aller a la vitesse de la lumiere, supposons egalement maintenant que ce mobile se deplacant a c possede des phares (qui je le sais ne servirait a rien mais bon...), que va-t-il s'eclairer?rien non?(ou juste la diode?et encore...)
si maintenant les phares sont orientes a l'arriere du mobile et qu'a un moment donne on les allume,que verrait un observateur de cet evenement?une trainee lumineuse commencant de nulle part?les deux evenements entrainent un paradoxe logique propre a la relativite on peut donc supposer qu'atteindre une limite physique tend a rendre absurde cette meme physique...et qu'il doit necessairement exister une autre limite qui leverait ces paradoxes...non?mais qu'est ce qui peut aller plus vite que des photons?si ce n'est peut etre quelque chose d'invisible?

**deep_turtle** · 04/08/2005, 23h23

en supposant pour vrai l'hypothese qu'il est possible a un mobile d'aller a la vitesse de la lumiere

Mais on ne peut pas !!! Avec des prémisses fausses on peut déduire n'importe quoi mais ça ne sert à rien ! Si je dis "oui d'accord c'est pas vrai mais imaginons que 1+1=3, dans ce cas..." tu crois que tu écouterais la suite ? Le monde dans lequel on vit semble bien décrit par la relativité. De deux choses l'une, c'est vrai ou c'est faux.

Si c'est vrai, alors on ne peut pas dépasser ni même atteindre la vitesse de la lumière.

Si c'est faux, alors on n'a vraiment rien compris à la physique et on ne peut pas faire de raisonnement basé sur cette physique !!

invite0ad4995a · 04/08/2005, 23h35

daccord,je ne la remet pas en cause, je m'interroge juste sur la nature des paradoxes de la relativite. Pourquoi des points (jumeaux etc) de ce qui explique (relativite d'einstein) ne peuvent etre explique?puisque qu'elle les engendre?

**khalid** · 04/08/2005, 23h38

Envoyé par deep_turtle

Mais on ne peut pas !!! Avec des prémisses fausses on peut déduire n'importe quoi mais ça ne sert à rien ! Si je dis "oui d'accord c'est pas vrai mais imaginons que 1+1=3, dans ce cas..." tu crois que tu écouterais la suite ? Le monde dans lequel on vit semble bien décrit par la relativité. De deux choses l'une, c'est vrai ou c'est faux.

salut
on peut pas trouve qlq chose qui a une vitesse instantane certes ,pourquoi on sait que la vitese de la lumiere est la limite ?a cause de l'experience de MICHELSON,, ?je pense pas ,si on sait pas pourquoi donc on peux suppose qu'il exist d'autre particules qui se deplacent plus vite
qsq nous empeche de faire ca?

**Sephi** · 04/08/2005, 23h46

La lumière comme vitesse limite, ça vient des transformations de Lorentz en relativité restreinte. Leur forme interdit une vitesse supérieure à celle de la lumière.

**deep_turtle** · 04/08/2005, 23h51

Envoyé par Azen

Pourquoi des points (jumeaux etc) de ce qui explique (relativite d'einstein) ne peuvent etre explique?

Désolé, je ne comprends pas cette phrase.

Pour khalid : il y a plein d'autres raisons que l'expérience de Michelson-Morley. D'une part, pour réconcilier la mécanique avec l'invariance de la vitesse de la lumière par changement de référentiel , la relativité a été mise en place. Elle permet aujourd'hui d'expliquer un grand nombre de phénomènes que la physique non relativiste n'explique pas. On a donc de bonnes raisons de penser que les lois de la physique sont relativistes. Or un des piliers en est qu'on ne peut pas accélérer un objet jusqu'à lui donner la vitesse de la lumière.

Maintenant on peut être réfractaire à cet argument théorique et se dire "j'y crois pas, je vais le faire". Ben si on donne de l'énergie à un particule, on s'aperçoit qu'on augment sa vitesse, mais plus cette vitesse se rapproche de la vitesse de la lumière, plus il faut apporter d'énergie pour continuer à accélérer. En fait, on s'approche de plus en plus près mais on n'atteint jamais la vitesse de la lumière.

Enfin, parmi toutes les particules qu'on crée en accélérateur, on n'en observe aucune qui aille plus vite que la lumière.

PS : il y a un message sur tout ça dans la FAQ de physique, épinglée en haut de la liste de discussions...

**bl@tem@n** · 06/08/2005, 04h36

Envoyé par deep_turtle

Ben si on donne de l'énergie à un particule, on s'aperçoit qu'on augment sa vitesse, mais plus cette vitesse se rapproche de la vitesse de la lumière, plus il faut apporter d'énergie pour continuer à accélérer. En fait, on s'approche de plus en plus près mais on n'atteint jamais la vitesse de la lumière.

Enfin, parmi toutes les particules qu'on crée en accélérateur, on n'en observe aucune qui aille plus vite que la lumière.

Si je puis me permettre, quand tu parle de particule tu parle d'element pocedant une masse. Dans les accelerateur ce sont des particules avec une masse...
Ne peut on pas , ou ne l avons nous pas dejà fait , imaginer une particule sans masse qui se deplace a la vitesse de la lumiere?(le photon par exemple lol) mais aussi d autres particules allant plus vite ? j ai vaguement entendu parler du baryon (je me trompe peut etre dans la denomination).je crois qu'il s'agit d'une particule "mathematique" dans le sens ou elle n'a d'existance que dans les equations .
qq'un pourrais il m'expliquer?

**erik** · 06/08/2005, 10h04

j ai vaguement entendu parler du baryon

le terme baryon designe une famille de particule. Parmis les baryons on trouve le proton et le neutron, tout les baryons possedent une masse (d'ailleur le mot baryon vient du grec barys qui veut dire lourd ! on retrouve la même racine dans barycentre (centre de masse, merci maitre Cappello)).

**roll** · 06/08/2005, 10h15

je crois qu'il s'agit d'une particule "mathematique" dans le sens ou elle n'a d'existance que dans les equations .

ça veut dire quoi "existance que dans les équations"? Qu'elle n'a pas d'existance physique réelle? Dans ce cas ça ne sert à rien d'en parler si ça n'existe pas vraiment. De plus, les équations de la physique étant là pour faire une description de la réalité, aucune particule ne peut "exister que dans les équations mais pas dans la réalité" c'est un non-sens.
Sinon, toute les particules sans masse (photons,graviton,...) vont à la vitesse de la lumière, celles avec masse vont moins vite (proton,neutron,éléctron,...), et si les tachyons existent ils vont plus vite que la lumière (ils ont une masse imaginaire si je me souviens bien).

invitebdd2774e · 06/08/2005, 12h56

Euh pour repprendre la question initiale, ce que demande Lykan c'est si on marche à 5km/h et qu'on allume une lampe alors est-ce que la vitesse des photons qu'on envoi iront à la vitesse de la lumière + 5km/h pour un observateur extérieur. (en supposant que tout cela se passe dans le vide). ???

Sinon ce qui me parait étrange c'est que la vitesse de la lumière serait finalement la vitesse du temps...enfin j'ai du mal à comprendre pourquoi si on va à la vitesse de la lumière alors le temps ne sécoule plus. Pourtant la vitesse de la lumière n'est pas infinie; elle est quantifiable (299 792 458 m / s)...et le fait que si on dépasse cette vitesse (je sais, c'est impossible

) permeterrait de REmonter de le temps alors la

**khalid** · 06/08/2005, 16h59

bonjour ,
la reponse qu'on entend tjs est qu'on peut pas voyager a cette vitesse puisque on a une masse

la question qui suit la tienne est :est ce que si on trouve des audacieuces particules qui puissent franchir cette limite(la cerelite) est ce qu'on pose betement la nouvelle valeur limite ainsi trouve ds tous les formules relativistes a la place de c?

**BioBen** · 06/08/2005, 18h11

enfin j'ai du mal à comprendre pourquoi si on va à la vitesse de la lumière alors le temps ne sécoule plus.

Parce que les équatiosn de la relativité te disent que c'est comme ca, et que c'est parfaitement vérifié expérimentalement ; le temps est une donnée relative qui dépend du référenitel par rapport auquel on étudie le mouvmeent d'un objet.

est ce qu'on pose betement la nouvelle valeur limite ainsi trouve ds tous les formules relativistes a la place de c?

Non parce que la relativité se base sur la vitesse d'une particule de masse nulle dans le vide.
Et puis il faut savoir que les tachyons, on les a cherché, et pour l'instant tout indique qu'ils n'existent pas.

invitebdd2774e · 06/08/2005, 19h27

Enfin ce qui me parait étrange c'est que la vitesse du photon est quantifiable...comment cela ce fait-il ? Pourquoi sa vitesse n'est pas infinie? Qu'est ce qui la ralentie?

De toute façon d'après les théories actuelles il est impossible qu'une particule aille plus vite que la lumière; elle ne pourrait exister car sur l'échelle du temps elle n'irai pas dans le bon sens...

**BioBen** · 06/08/2005, 19h37

Pourquoi sa vitesse n'est pas infinie?

Ca c'est à Dieu qu'il faudra le demander

Qu'est ce qui la ralentie?

La valeur de la perméablité et de la permittivité du vide si mes souvenirs sont bon (c'est comme ca qu'on peut retrouver ca valeur grace aux équations de Maxwell)
$\text{[math]}$
où $\text{[math]}$ est la perméabilité du vide
où $\text{[math]}$ est la permittivitéé du vide

De toute façon d'après les théories actuelles il est impossible qu'une particule aille plus vite que la lumière;

En fait si : la relativité autorise une particule qui ait une masse imaginaire (tachyon) qui puisse aller plus vite que la lumière. Cette particule apparait aussi comme théoriquement autorisée en théorie des cordes.
Maintenant on a jamais detecté de rayonnement de Cerenkov qui trahirait leur présence, voilà pourquoi j'ai dit que tout indique qu'elles n'existent pas. En plus elles violeraient la causalité, et puis ca ca plait à pas grand monde.

**khalid** · 06/08/2005, 20h09

comment ils violeraient la causalite?

inviteae0da2b9 · 20/08/2005, 16h43

Elle violerait la causalité car selon cette théorie la cause ne peut produire l'effet plus vite que c

Par contre les informtions d'aprés certaines expériences quantique
vont plus vite que c

invite5f1db7a1 · 20/08/2005, 18h15

Salut,

Le tachyon (bien qu'il soit hypothétique, controversé et difficilement détectable, très...) devrait aller plus vite que c, car il posséderait une masse imaginaire ou négative et, par conséquent, une énergie négative. Le tachyon ne viole pas la relativité, puisque la relativité stipule qu'on ne peut dépasser ou atteindre c, mais qqch pourrait rester toujours au-dessus de cette limite, ne l'atteignant pas ni la dépassant.

Pourquoi c n'a pas une valeur infinie? Pour 0°K vaut -273,16°C et pas une infinité négative? Parce que dans leur domaine, ces valeurs sont une genre d'infinité. Diviser deux nombres positifs ou deux nombres négatifs ensemble ne pourra jamais atteindre 0, mais pourra s'en approcher indéfiniment.

Cependant, ce que je ne comprends pas avec l'addition/soustraction des vitesses, c'est ceci:

Deux astronautes A et B sont respectivement dans un navette ultra-rapide voyageant près de c et dans une station spatiale. Lorsque la navette passe devant la station spatiale, elle coupe ses moteurs pour garder une vitesse constante et donc être dans le cadre de la relativité restreinte. A se trouve en plein centre de la navette avec une lampe. Quand la navette passe devant B, A ouvre la lampe. Pour A, les rayons lumineux atteignent l'avant et l'arrière de la navette au même moment, alors que pour B, l'arrière de la navette semble aller vers un rayon, donc l'atteindre plus vite, tandis que l'avant semble fuir l'autre rayon. Cette expérience de pensée est à la base (ou presque

) de la relativité où la notion de simultannéité perd son sens. Mais, si on va vers ou on fuit un rayon, l'addition et la soustraction de vitesse fonctionne...

(

Plasma

vitesse de la lumière