Vitesse de la lumiere? possible ou non?

[invite588fad4e]

Le calcul de l'inertie
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[Gilgamesh]

Le calcul de l'inertie

Ah ok. L'avantage après c'est que le facteur gamma tu le conserves pour toute sorte de calcul relativiste.

Pour le temps, par exemple, il ralentit tel que

t' = t.gamma

simple.

a+

[invite13dfe127]

Bonjour à tous,
un petit problème amusant concernant la vitesse de la lumière, issu de l'excellent bouquin "Aux contraires" de Jean-Marc Lévy-Leblond.

Imaginons un phare dans l'espace qui fait 1 tour sur lui-même chaque seconde.
Imaginons un mur placé à 100 000 km du phare et sur lequel se projette son faisceau.
A quelle vitesse se déplace la tache lumineuse sur le mur ?
Réponse : la circonférence du mur est de 2*Pi*r soit environ 630 000 km. Le phare fait 1 tour par seconde donc la tache parcours la circonférence toutes les secondes et donc elle se déplace à plus 600 000 km/s, le double de la vitesse de la lumière.

Donc, peut-on réellement dépasser aussi simplement la vitesse de la lumière ou bien y a-t-il une astuce ?

Meme si il ne sagit pas d'un objet qui transporte une information on a bien a premiere vue une information qui se deplace plus vite que la lumiere. (Pardonnez mes connaissances limitées dans le domaine des sciences mais j'aime raisonner par l'absurde, en me faisant l'avocat du diable en quelque sorte ...)
Donc je m'en vais de ce pas poser un brevet qui permettra de communiquer entre des planetes lointaines comme on telephonerai à l'autre bout de la ville.
Le principe de l'invention : envoyer une information de la planete A vers la planete O à la vitesse c. Un super laser fais voyager l'information vers la planete B qui la reçoit normalement en 1 seconde ou moins avec un systeme de morse ou que sais je pour avoir une information utile.

1/ Etude du cas le plus rentable le parcours en demi-cercle:
L'information va de A vers O le phare fait un demi tour en 0.5 secondes. Quand le faiseau pointera enfin sur B l'information lumineuse du phare par vers la planete B a la vitesse de ... c. Donc l'information mettre 0.5 seconde en plus que la vitesse de la lumiere pour arriver a destination. Pourtant l'information va bien plus vite ? A moins qu'il ne faille pas confondre une vitesse angulaire (un angle n'est pas une distance) avec la celerité rectiligne...
Utiliser ce systeme pour un angle plus petit est absurde car on finirai par prendre le temps que met c a parcourir AO puis OB pour comminiquer avec un quelqu'un qui se trouve a quelque metres (essayez la meme experience avec un telephone portable je vous jure que ca va plus vite de parler directement si la personne est a quelques metres ^^ ).

2/Etude d'un cas deliarant (corrigez moi si je me trompe...)
Meme dans le cas ou on trouve un moyen pour envoyer instantaneement une information vers O et de faire effectuer au phare un tour sur lui meme en un temps qui tend vers 0 (ce qui rendrait inutile mon brevet mais passons...) cela rendrait le voyage supralumique possible dans le cas ou la lumiere se comporterait comme un faiseau de particule mais ce n'est pas tout a fait le cas...
Si on prend en compte son aspect ondulatoire la vitesse du phare doit laisser à l'onde le temps d'accomplir une periode avant de ce deplacer. Le phare doit donc ralentir si on ne veut pas d'un point lumineux dilaté (me demandez pas ca veut dire ...) a moins qu'il ne soit pas necessaire qu'il y ait periode pour qu'il y ait signal lumineux...
A moins que la lumiere se deplace par bonds successifs ce qui voudrait dire que la lumiere du phare n'est qu'une suite de cercles lumineux qui s'allument successivement il n'y a donc pas de deplacement si ce n'est dans notre tete ...

Bref la lumiere est il un phenomene continu (tache lumineuse qui se deplace tres vite sur le cercle) ou discret (tache lumineuse qui apprait par periode) ?

[Gilgamesh]

Le principe de l'invention : envoyer une information de la planete A vers la planete O à la vitesse c. Un super laser fais voyager l'information vers la planete B qui la reçoit normalement en 1 seconde ou moins avec un systeme de morse ou que sais je pour avoir une information utile.

1/ Etude du cas le plus rentable le parcours en demi-cercle:
L'information va de A vers O le phare fait un demi tour en 0.5 secondes. Quand le faiseau pointera enfin sur B l'information lumineuse du phare par vers la planete B a la vitesse de ... c. Donc l'information mettre 0.5 seconde en plus que la vitesse de la lumiere pour arriver a destination. Pourtant l'information va bien plus vite ? A moins qu'il ne faille pas confondre une vitesse angulaire (un angle n'est pas une distance) avec la celerité rectiligne...

-- Vala. Faut pas

Un petit schéma pour qu'on soit bien d'accord :

http://cjoint.com/?gklACOTNEw


a+

[invite13dfe127]

Voila ca devrait etre plus simple (je suis tres mauvais en redaction ...)

http://cjoint.com/?gkpeXJgvuq

Si on a à faire au parcours violet tout va bien, l'information voyage à on a une vitesse inferieure à c sur l'axe (AB).

C'est le parcours rose qui pause probleme. Rappelons que les planetes sont séparés pas plusieurs années lumieres et que le phare fait un tour sur lui meme en moins d'une seconde ...

Ca se complique encore plus quand ces deux phenomenes doivent s'accomplir dans le meme temps

Il est inutile de me dire que le phare doit attendre l'arrivé du message de Alice avant de commencer sa rotation je peux choisir les planetes de façon a rendre ce temps de parcours negligeable (quoique non ...)

Donc qu'en est il de la nature de la tache lumineuse du phare sur l'arc de cercle. On peu toujours prendre un rayon assez grand pour que la tache lumineuse parcourt une distance astronomique le temps d'une periode de sa longueur d'onde lumineuse...

[Garion]

Mais tu n'as aucune information qui va de A vers B dans ton shéma, la seule information qui se déplace, c'est de O vers A et de O vers B.

[invite13dfe127]

La lumiere de phare sur l'arc de cercle peu tres bien servir de support a une information qui voyagerai le long de cet arc de cercle.

Le support d'une information n'est pas forcement materiel...

Pour reprendre l'exemple du morse un point equivaut a un court moment d'obscurité et un trait a un long moment d'oscurité (un moment d'obscutité equivaut à la distance entre deux taches lumineuses). Le tout se deplace le long de l'arc à la vitesse qui pause probleme.

cela dit ca ne repond en rien à la problematique ^^ ...

[Garion]

Pour reprendre l'exemple du morse un point equivaut a un court moment d'obscurité et un trait a un long moment d'oscurité (un moment d'obscutité equivaut à la distance entre deux taches lumineuses). Le tout se deplace le long de l'arc à la vitesse qui pause probleme.

cela dit ca ne repond en rien à la problematique ^^ ...

Non, rien ne se déplace le long de l'arc. Ton signal en morse, il est forcément émis de O et il arrive vers A ou B à la vitesse de la lumière.
La seule chose qui se déplace dans ton shéma, ce sont des photons qui partent de O vers A ou B.

[invite13dfe127]

Donc le phare tourne mais la lumiere qu'il projette sur l'arc de cercle ne se deplace pas ?

J'avoue que j'ai du mal a comprendre ...

[matthias]

Autant envoyer l'information directement de A vers B. Parce que là, ça revient uniquement à l'envoyer de A vers O puis de O vers A en s'amusant à envoyer au passage l'information dans toutes les directions inutilement.

[invite13dfe127]

Bonjour à tous,
un petit problème amusant concernant la vitesse de la lumière, issu de l'excellent bouquin "Aux contraires" de Jean-Marc Lévy-Leblond.

Imaginons un phare dans l'espace qui fait 1 tour sur lui-même chaque seconde.
Imaginons un mur placé à 100 000 km du phare et sur lequel se projette son faisceau.
A quelle vitesse se déplace la tache lumineuse sur le mur ?
Réponse : la circonférence du mur est de 2*Pi*r soit environ 630 000 km. Le phare fait 1 tour par seconde donc la tache parcours la circonférence toutes les secondes et donc elle se déplace à plus 600 000 km/s, le double de la vitesse de la lumière.

Donc, peut-on réellement dépasser aussi simplement la vitesse de la lumière ou bien y a-t-il une astuce ?

hum... voila l'idée de départ.

[Garion]

Donc le phare tourne mais la lumiere qu'il projette sur l'arc de cercle ne se deplace pas ?

J'avoue que j'ai du mal a comprendre ...

Imagine toi que la lumière est un jet d'eau.

Toi tu es placé en O, et tu arroses A puis tu arroses B, en fait tu as envoyé de l'eau de O vers A puis de O vers B, mais pas de A vers B.

Il n'y a pas une seule goutte d'eau qui soit allé de A vers B

[matthias]

Imaginons que j'ai un mur circulaire, que je me place au centre et que je joues au paintball (avec une peinture qui s'efface très vite). Si je tire pleins de billes très vite en tournant sur moi-même, est-ce que la tache de peinture se déplace ou est-ce que j'en crée une nouvelle à chaque fois ?
Pour l'exemple du phare c'est pareil, les photons viennent du phare, donc l'information va de O vers B. La tache lumineuse ne transporte pas d'information.

[EDIT: grillé par Garion et son jet d'eau ]

[invite13dfe127]

La trace d'eau ou de peinture est le support de l'information.
Il y a le moment ou c'est sec ou propre puis il y a le moment ou c'est mouillé taché. On a une information de type binaire sec = 0 mouillé = 1.

Vous ne me contredirez pas si je dis qu'on communique pas mal de choses avec des 0 et des 1 ...

Pour l'exemple du phare dans l'espace il suffit de placer une cellule photoelectrique ou quelque chose dans ce genre qui detectera quand la tache lumineuse du phare passera. On a bien a premiere vu une information qui se deplace plus vite que la lumiere.

La trajectoire "normale" se decompose en trois partie
-l'emission de l'information de A vers le phare a une vitesse inferieure a c
-la rotation du phare
-l'emission de l'information du phare vers B

Mais qu'en est il de la tache lumineuse ?

La seule solution que je voie est qu'elle ne se deplace a plus de 600 000 km/s. Le faisceau lumineux est deformé à la maniere du jet d'eau justement puisque la vitesse de la lumiere est finie. On a donc un rayon lumineux en spirale... mais je me trompe peux etre.

Ce qui me parait bizarre c'est que personne ne semblait refuter l'idée qu'une tache lumineuse se deplace a cette vitesse d'ou mon application fantaisite.

[deep_turtle]

Dans toutes ces idées de "phare" ou "paint ball", il faut bien voir que ça ne peut pas du tout être utilisé pour quelqu'un sur le mur pour communiquer plus vite que la lumière avec quelqu'un d'autre sur le mur. C'est celui qui envoie les balles qui communique avec tout le monde ! Dans une version plus simple de ce "paradoxe" (qui n'en est pas un), j'envoie deux signaux lumineux, un devant, un derrière, à deux personnes et je me dis "argh les personnes reçoivent l'information au même moment, aurait-elle été instantanée ?". Ben non, elle a abien voyagé à la vitesse de la lumière...

[Garion]

La trace d'eau ou de peinture est le support de l'information.
Il y a le moment ou c'est sec ou propre puis il y a le moment ou c'est mouillé taché. On a une information de type binaire sec = 0 mouillé = 1.

Vous ne me contredirez pas si je dis qu'on communique pas mal de choses avec des 0 et des 1 ...

Bon, alors explique moi comment A peut envoyer un message à B avec mon histoire de jet d'eau. (car on parle bien de la vitesse entre A et B, donc d'un message entre A et B).

[invite13dfe127]

Dans toutes ces idées de "phare" ou "paint ball", il faut bien voir que ça ne peut pas du tout être utilisé pour quelqu'un sur le mur pour communiquer plus vite que la lumière avec quelqu'un d'autre sur le mur. C'est celui qui envoie les balles qui communique avec tout le monde ! Dans une version plus simple de ce "paradoxe" (qui n'en est pas un), j'envoie deux signaux lumineux, un devant, un derrière, à deux personnes et je me dis "argh les personnes reçoivent l'information au même moment, aurait-elle été instantanée ?". Ben non, elle a abien voyagé à la vitesse de la lumière...

Le phare ne sert que de relais à l'information et rien ne s'oppose a ce que la vitesse angulaire de la tache lumineuse compense le temps qu'a mis l'information pour voyager jusqu'au phare dans la tache reste en face du phare... Mais cela n'est pas le cas

Le jeux consiste à present à trouver à quel vitesse se deplace la tache sur le mur sans passer par les trois composante. Encore faut il connaitre le diametre du phare .

[matthias]

Le phare ne sert que de relais à l'information et rien ne s'oppose a ce que la vitesse angulaire de la tache lumineuse compense le temps qu'a mis l'information pour voyager jusqu'au phare dans la tache reste en face du phare...

Tu pourrais faire des phrases qui aient un sens ?
Et le mouvement de la tache n'a aucune importance. Le point B sera éclairé quand le premier photon venant du phare arrivera.

[Garion]

Bon, alors explique moi comment A peut envoyer un message à B avec mon histoire de jet d'eau. (car on parle bien de la vitesse entre A et B, donc d'un message entre A et B).

Je repose ma question.
Si tu me trouves une réponse, c'est que ça sera possible avec de la lumière aussi et tu auras le prix nobel

[invite13dfe127]

Tu pourrais faire des phrases qui aient un sens ?

Désolé je vais faire une effort...

Et le mouvement de la tache n'a aucune importance. Le point B sera éclairé quand le premier photon venant du phare arrivera.

Jolie "galipette"! mais c'est exactement ce que je dis.

Le mouvement de la tache a une importance centrale. Il etait question de l'idée qu'une tache se deplace a plus de 600 000 km/s. Comme personne ne reagissait, j'ai imaginé un systeme qui exploite cette "singularité". Bien entendu le systeme lui-meme ne presente aucune singularité. Le probleme ne pouvait venir que de la tache...

Il n'etait pas question de demontrer que mon systeme ne marchait pas. Il est simple et ne demande qu'un peu d'abstraction pour le comprendre. Ce qu'il fallait demontrer c'est que la tache ne se deplace pas a une vitesse superieure a c.

J'ai probablement mal exposer le probleme ,et je m'en excuse a nouveau, mais dire que le phare est la source de l'information revient à eluder le probleme à savoir la vitesse de la tache...

[deep_turtle]

Le truc, c'est que tu parles de "vitesse de la tache" comme si la tache était un objet matériel qui se déplace. Ce n'est pas le cas, la tache n'est jamais faite des mêmes photons, et rien n'interdit que la position de la tache à chaque instant se déplace plus vite que la lumière.

Si je montre du doigt une étoile puis une autre, je n'ai pas transmis une information de l'une à l'autre ! Pareil pour le phare.

[invite588fad4e]

disons que selon ce que je connais, le photon est crée puis envoyé vers l'avant. Il se comporte exactement comme un jet d'eau. Je m'explique: l'eau que tu envoie au point A n'est pas la même que celle qui arrive au point B car elle sort de ton boyeau à chaque instant. Même chose avec la lumière: la lumière émise au point A n'est pas la même qu'au point B. Donc aucune informatio ne voyage avec ta tâche. Il est donc beaucoup plus simple d'envoyer un signale de A vers B sans angle. Et le fait que la tâche se déplace plus vite que la lumière n'est qu'une illusion car le photon au départ du tou n'est pas le même que celui à la fin du tour. Si seulement ce que Garion à dit était vrai. J'aurai aimé avoir le prix nobel.

[invite13dfe127]

Le terme vitesse est peut etre mal choisi pour la tache.

Je suis d'accord pour dire que la tache n'est pas constituer un autre photon. Mais elle peut vehiculer une information.
De la meme maniere qu'une onde sonore vehicule une information sans deplacer des molecules d'air.
De la meme maniere un courant electrique ne deplace pas forcement les electrons du pole negatif vers le pole positif mais l'information elle se deplace sous une forme de difference de potentiel.

Il en est de meme avec la tache lumineuse. Les photons ne sont pas les memes, les atomes exités par les photons ne sont pas les memes, mais la tache lumineuse se deplace.

Pour reexpliquer plus clairement:
-on a un phare qui eclaire le point A
-a l'aide d'un signal envoyer a partir du point A on ordonne au phare O d'eclairer le point B
-le phare se deplace vers B mais reste allumer
-le point B est eclairer le message est "reçu" la lumiere est passé de A à B.

Pour calculer la vitesse de l'information on peut se baser sur la somme :
-du temps que l'information met pour se deplacer de A vers O
-du temps mis par le phare pour effectuer sa rotation (1 seconde)
-du temps mis par la lumiere du phare pour aller de O vers B
le tout bien-sur a une vitesse inferieure a c

On peut aussi se baser la vitesse de la tache a savoir:
- le temps que l'information met pour se deplacer de A vers O
- le phare bouge donc la tache "se deplace" et fait le parcours en 1 seconde pour arriver au point B. Donc a plus de 600 000 km/s si on reprend l'exemple donner mais rien n'empeche de prendre un rayon plus grand...

L'erreur ne vient pas du dipositif mais de "la vitesse" de la tache. Il manque un temps equivalent a la vitesse que met la lumiere pour aller de O vers B pour que les deux mesures se valent...

Ah oui je vois la tache commence a se deplacer avec un double retard...
celui que met l'information pour aller de A vers O pour faire demarrer le phare
puis le temps que met la lumiere pour aller de O vers A car le temps avant lequel on ne peut voir la tache se deplacer car la lumiere du phare n est pas arrivé. Les deux systemes sont equivalent .

Bon ok j'ai parlé trop vite... La tache se deplace bien a une vitesse superieure à c mais elle part avec un double retard qui equivaut à la somme du temps "AO" et du temps "OB".
Mais la tache se deplace bien et vehicule bien une information mais elle part avec double retard.

[deep_turtle]

100 % d'accord avec ton dernier message. La tache peut véhiculer une information si le phare est piloté par A, mais il faut prendre en compte les parcours AO et OB...

[Garion]

En fait tu envoie un signal de A vers O puis de O vers B.
Mais alors, il te sert à quoi le phare ? Tu peux d'ailleurs l'éteindre durant la rotation, tu peux même le laisser pointer continuellement vers B. ton système marchera quand même, ce qui montre bien que ce n'est pas la tache qui transporte l'information.

[invite13dfe127]

En fait tu envoie un signal de A vers O puis de O vers B.
Mais alors, il te sert à quoi le phare ?

Le phare servait juste à "deplacer" la tache a une vitesse superieure a c et de s'en "servir" pour vehiculer une information. Si on eteind le phare il n'y a plus de tache...

Tu peux d'ailleurs l'éteindre durant la rotation, tu peux même le laisser pointer continuellement vers B. ton système marchera quand même, ce qui montre bien que ce n'est pas la tache qui transporte l'information.

C'est equivalent mais ce n'est plus tout à fait le meme systeme.
Pour te convaincre que la tache peu transporter une information il te suffit de te dire que le phare emet une lumiere noire. Ne disposant que de tes yeux tu ne peux pas voir les rayons UV emis par le phare. Mais tu peux voir une tache violette apparaitre si elle passe sur une surface blanche.

Le fait de ne pas comprendre totalement un phenomene n'empeche pas de servir pour accomplir de grandes choses. Qu'est ce qui te dis que ce que tu tiens pour "réel" n'est pas que le reflet d'un phare dont tu ignores l'existence ?

[Gilgamesh]

Pour te convaincre que la tache peu transporter une information il te suffit de te dire que le phare emet une lumiere noire. Ne disposant que de tes yeux tu ne peux pas voir les rayons UV emis par le phare. Mais tu peux voir une tache violette apparaitre si elle passe sur une surface blanche.

Et au bout de combien de temps la tâche violette sera-t-elle visible de l'observateur ?

Te casses pas Psykokarl, ça ne marche pas, n'importe comment que tu prennes l'affaire.


a+

[invite588fad4e]

Pour reprendre gilgamesh, la vitesse de la tâche peu dépasser la vitesse de la lumière mais la lumière qui part de O vers B prend plus de temps que d'envoyer la lumière de A vers B directement car seule le mouvement de la tache est plus rapide et non la vitesse à la qu'elle les photon se rende au point B. La lumière ne peu pas dépasser sa propre vitesse.C'est comme de dire que j'ai une fusée qui va à disons 10km/s et de dire qu'une fusée qui utilise la même énergie et est de même poid va à 100 km/s. C'est illogique. Le mouvement de la tâche peu véhiculer une information qui serait l'équivalent d'un code morse mais par qu'oi serait il capté???? Par le recepteur en B???? dans ce cas la lumière qui est créer lorsque le phare pointe dans cette direction va quand même à la vitesse de la lumière car elle est créer au point 0 et non directement dans la tâche.

[invite588fad4e]

Pour être plus claire, j'ajouterait même que de la façon que tu prend les choses, ta tâche peu véhiculer l'information mais la tache ne se déplace pas, elle est recréer à chaque instant de son mouvement car le photon arrivant à un point Y entre A et B disparait donc tu ne fait que recréer la tâche à chaque instant.D'onc même si la tâche crée une illusion qui donne l'air de se déplace plus vite, tu la recréer à chque instant doonc il est plus facile d'envoyer le message de A vers B car le message qui arrive de O vers B est équivalent à la distance de A vers O. La trajectoire la plus rapide est prouvé mathématiquement: la ligne droite.

[invite5f1db7a1]

Disons qu'on (la Terre) est le point B et que le phare est un monde avec une civilisation intelligente (au moins un peu) qui se disent:
«Ben, on va envoyer un message dans l'espace (espérant qu'une autre civilisation le recevra) et que nous (avec le principe de la tache) envoyons un message dépassant c pour qu'elle le reçoive plus vite. Éclairons un astre A à une distance équivalente à nous à cet astre là-bas (la Terre) dénommé B où on croit que la vie c'est peut-être développé. La tache lumineuse va voyager plus vite que la lumière!»

Maintenant, soit un certain temps après que le message soit envoyé de O, que dira Rogers à la base de la Nasa à ses supérieurs?:
« Messieurs! On a reçu un message extra-terrestre! Il vient d'un point O!»

Et pas d'un point A parce que, disons que le message soit celui-ci:
« Bonjour habitants de la planète B, nous nous présentons comme les Spartouks et nous sommes à la recherche de vie dans l'espace et nous avons considéré votre planète comme une bonne candidate...».

Nous, on entendrait tout ça si cela vient du point O dont la transmission a voyagé à c, mais, même si cela est impossible, on entendrait de la transmission courbée voyageant à au moins 2c ceci: Bo..Bo...Bo...Bo...Bo...

Si, et cela serait sûrement le cas, le message recommence à chaque fois que le «phare» bouge un peu. Ce que je veux dire, c'est que la tache n'est pas le résultat d'une même onde et qu'elle n'est que le résultat que de l'arrivé de plusieurs ondes. Elle ne transporte aucune information puisqu'elle est le resultat de la répétition de la même information. Certe, la tache a voyagé plus vite que c, mais où en est l'utilité? On serait toujours capable d'envoyer un message voyageant sur le même trajectoire que la tache, mais à une vitesse luminique.

Plasma