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Une corde dans l'espace...



  1. #1
    KarmaStuff

    Question Une corde dans l'espace...


    ------

    Salut à tous

    Ma question va sûrement vous paraître atypique, mais tant pis, je me lance...

    Imaginons qu'un fil (ou un câble en acier) soit assez long pour être dans la Galaxie d'Andromède (ou Proxima du Centaure, peu importe pourvu que la distance soit assez conséquente). Si si faites preuve d'imagination...

    Donc un bout se trouve à des années-lumière ou des millions d'A.-L., et l'autre extrémité sur Terre (oublions la gravité terrestre ou autres complexités liées aux mouvements permanents des astres...).

    Si l'on tire sur le fil sur Terre, que se passera-t-il à l'autre bout ?

    Si aucune information ne peut dépasser la vitesse de la lumière d'après la Théorie de la Relativité, l'extrémité du fil dans la Galaxie d'Andromède suivra-t-elle le mouvement qu'on lui a procuré sur Terre ?
    ___________________________
    " La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne vit pas dans un berceau pour toujours." Konstantin Tsiolkovsky
    ...

    -----

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  3. #2
    jmb59

    Re : Une corde dans l'espace...

    Ton fil (comme tout matériau) à une certaine élasticité. Il est donc plus que probable que l'information "j'ai tiré sur le fil" se déplace à une certaine vitesse, qui est fonction de l'élasticité du fil.

  4. #3
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par KarmaStuff
    Salut à tous

    Ma question va sûrement vous paraître atypique, mais tant pis, je me lance...


    Si aucune information ne peut dépasser la vitesse de la lumière d'après la Théorie de la Relativité, l'extrémité du fil dans la Galaxie d'Andromède suivra-t-elle le mouvement qu'on lui a procuré sur Terre ?
    ___________________________
    " La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne vit pas dans un berceau pour toujours." Konstantin Tsiolkovsky
    ...
    Ta question n'est pas stupide.
    La tension sur le cable,fait de matière, va se propager à vitesse finie<c et l'extrémité du cable ,dans ta situation idéalisée, réagira 2.2 Ma après.

  5. #4
    Gaétan

    Re : Une corde dans l'espace...

    Il faut noter que les forces de cohésion dans le fil, entre les atomes et les molécules, est la force électromagnétique. La particule vectrice de cette interaction est justement le photon lui-même. Aucune information ne peut se propager via ce fil plus vite que l'interaction qui assure sa cohésion. Donc, l'information est moins rapide que la lumière.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par Gaétan
    Il faut noter que les forces de cohésion dans le fil, entre les atomes et les molécules, est la force électromagnétique. La particule vectrice de cette interaction est justement le photon lui-même. Aucune information ne peut se propager via ce fil plus vite que l'interaction qui assure sa cohésion. Donc, l'information est moins rapide que la lumière.
    Je confirmes complétement

  8. #6
    ixi

    Re : Une corde dans l'espace...

    Oui, mais si on trouve quelque chose de vraiment solide (non élastique)?
    J'ai toujours pensé à ce genre de choses.
    Ainsi, il existe une chose qui va plus vite que c, la phase d'une onde electromagnétique par exemple.
    Est-ce qu'on en peut pas jouer la-dessus?
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

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  10. #7
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par ixi
    Oui, mais si on trouve quelque chose de vraiment solide (non élastique)?
    J'ai toujours pensé à ce genre de choses.
    Ainsi, il existe une chose qui va plus vite que c, la phase d'une onde electromagnétique par exemple.
    Est-ce qu'on en peut pas jouer la-dessus?

    Non car,

    Vgroupe multVphase =c2

    la vitesse de groupe définis la propagation de l'ébranlement ,le groupe d'onde, et donc de l'ènergie.

    Si Vphase > c alors Vgroupe < c et comme l'énergie se propage à vitesse <c on n'a jamais Vgroupe >c.

  11. #8
    Gaétan

    Re : Une corde dans l'espace...

    c est par définition la vitesse des ondes électromagnétiques, donc, ça ne va pas plus vite. ca se trouve en résolvant les équations de Maxwell dans le vide.
    Sinon, tu peux toujours définir quelque chose de plus rapide que c, mais ça n'a pas nécessairement de sens physique pour autant.

  12. #9
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par Gaétan
    c est par définition la vitesse des ondes électromagnétiques, donc, ça ne va pas plus vite. ca se trouve en résolvant les équations de Maxwell dans le vide.
    Sinon, tu peux toujours définir quelque chose de plus rapide que c, mais ça n'a pas nécessairement de sens physique pour autant.
    Je te laisse la main Gaétan

    Amuse toi bien!

  13. #10
    KarmaStuff

    Exclamation Re : Une corde dans l'espace...

    Il est assez déroutant de savoir qu'un câble d'acier tendu jusqu'à Pluton mettra en moyenne plus de 5 heures avant de réagir à l'autre extrémité...!

    __________________

    "À quoi pourrait ressembler le monde si je filais assis à califourchon sur un rayon de lumière ?" Albert Einstein

  14. #11
    ixi

    Re : Une corde dans l'espace...

    je me disais bien que je n'étais pas fou!!
    En vérifiant dans un précis d'éléctromagnétisme de MP (Bréal).
    On a un exemple de guide d'onde, où se propage une onde plane monochromatique (c'est un modèle, bien sur, mais bon...). Et selon les modes de propagation (m=1,2,3,...), ou a



    donc la vitesse de phase est supérieure à c.
    Je sais pas trop ce que l'on peut en tirer, mais ça a le mérite d'exister....
    Oui c'est vrai que ça n'a pas de sens physique clair, mais c'est un episte, non?
    Dernière modification par ixi ; 10/08/2004 à 11h02.
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  15. #12
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par ixi
    je me disais bien que je n'étais pas fou!!
    En vérifiant dans un précis d'éléctromagnétisme de MP (Bréal).
    On a un exemple de guide d'onde, où se propage une onde plane monochromatique (c'est un modèle, bien sur, mais bon...). Et selon les modes de propagation (m=1,2,3,...), ou a



    donc la vitesse de phase est supérieure à c.
    Je sais pas trop ce que l'on peut en tirer, mais ça a le mérite d'exister....
    Oui c'est vrai que ça n'a pas de sens physique clair, mais c'est un episte, non?
    Salut ixi.Regarde mon post #7 tu verra que c'est exactement ce que j'ai dit!

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  17. #13
    Profane

    Re : Une corde dans l'espace...

    J'ai lu dans un article de sciences et vie il y a environ un an qu'une experience (faite a Geneve je crois) qui constitait en gros a envoyé deux particules (excusez de l'imprécision (peut etre des photons ?)) avait été envoyé en meme temps vers un dispositif (un miroir ?) ou seulement deux possibilités de réaction s'offraient a eux. Apparement ils réagissaient de maniere identique (dans un sens ou dans l'autre des deux possibiliés offertes) a chaque fois. A priori vu la distance qui les séparaient s"ils communiquaient entre eux ca laissait entendre que ca se faisait plus vite que c.

    Je suis imprécis, désolé mais en gros la réaction des deux particules était simultané et identique et s'il y avait "communiquation" elle se faisait plus vite que c.

    Quelqu'un pourrait m'éclairer la dessus ? Ou je me plante completement ?

  18. #14
    doryphore

    Smile Re : Une corde dans l'espace...

    Fais une recherche sur ce forum avec comme mot cles intriquees ou intrication.
    "Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein

  19. #15
    Profane

    Re : Une corde dans l'espace...

    Ok, merci tartygrade,,,, oups pardon, doryphore

  20. #16
    invite36602837

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par mtheory
    Ta question n'est pas stupide.
    La tension sur le cable,fait de matière, va se propager à vitesse finie<c et l'extrémité du cable ,dans ta situation idéalisée, réagira 2.2 Ma après.
    Esperont que ma remarque ne sera pas stupide aussi (elle peut l'etre, mais il me semble pas).

    Dans un conducteur electrique, le deplacement des electrons se fais très lentement, mais l'information elle va a C, pourtant il n'y a pas de photons. Donc normalement, dans le referentielle "conducteur", je n'est pas a prendre en compte les photons. Et si c'est le cas, dans ce referentielle, je peux depacer C (il me semble). C'est la meme chose avec la propagation d'une force mecanique (le cas de l'exemple). Et il me semble que si je pouse une tige de metal contre un ressort, la reaction est immediate (en supposant que la distance entre la fin de la tige et le ressort se resume a quelques milimetre), meme si la distance est superieur a 300'000km. Donc si je pousse une tige dont la longueur est de 2.2 M.A.L. et la distance entre le ressort et la fin de la tige est de ~2mm, l'information comme quoi j'ai poussé sera transmise instantanément (ou en qlq femto second, vu les 2mm de distance séparant le ressort de la tige). Ou alors je suis a coté de la plaque.

  21. #17
    ixi

    Re : Une corde dans l'espace...

    oui c vrai mtheory .
    Mais donc que peut-on faire avec cette phase, qui est quand même un info, non.?
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  22. #18
    alaink

    Re : Une corde dans l'espace...

    Une autre question du meme genre:

    Si au lieu de bouger la corde longitudinalement on essaye de la faire tourne sur elle-meme autour de son milieu.
    Quelle que soit sa vitesse de rotation w, si sa longuer l est suffisamment grande, on pourrait avoir theoriquement une vitesse à une extremite superieure a la vitesse de la lumiere: v=lw/2 (rotation autour du milieu de la corde).

    De plus si on parcourt la corde en rotation du centre vers une des extremités, on a une vitesse taangentielle qui passe continuement d'une vitesse newtonienne à une vitesse relativiste, jusqu'a atteindre la vitesse de la lumiere et "bloquer le compteur".
    Ca fait mathematiquement une rotation bizarre avec une vitesse tangentielle constante à partir d'une certaine distance d= c/w.

    Quelqu'un a-t-il deja etudié la question?

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  24. #19
    alaink

    Re : Une corde dans l'espace...

    Une autre reflexion qui me vient:

    Si on essaye d'introduire un referentiel en rotation par rapport a un autre referentiel, par exemple pour etudier le mouvement de particules, il faudra mathematiquement introduire une notion de rayon autour de l'origine au dela duquel la composition des referentiels se fait differemment, car la vitesse tangentielle relative y serait alors, justement, "relativiste".

    Comment s'en sort-on habituellement?

  25. #20
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par uinet_propane
    Esperont que ma remarque ne sera pas stupide aussi (elle peut l'etre, mais il me semble pas).

    Dans un conducteur electrique, le deplacement des electrons se fais très lentement, mais l'information elle va a C, pourtant il n'y a pas de photons. Donc normalement, dans le referentielle "conducteur", je n'est pas a prendre en compte les photons. Et si c'est le cas, dans ce referentielle, je peux depacer C (il me semble). C'est la meme chose avec la propagation d'une force mecanique (le cas de l'exemple). Et il me semble que si je pouse une tige de metal contre un ressort, la reaction est immediate (en supposant que la distance entre la fin de la tige et le ressort se resume a quelques milimetre), meme si la distance est superieur a 300'000km. Donc si je pousse une tige dont la longueur est de 2.2 M.A.L. et la distance entre le ressort et la fin de la tige est de ~2mm, l'information comme quoi j'ai poussé sera transmise instantanément (ou en qlq femto second, vu les 2mm de distance séparant le ressort de la tige). Ou alors je suis a coté de la plaque.
    Imagine que ta barre de métal soit une suite de ressort connectés en ligne droite, si tu pousse la compression va se produire de proche en proche à vitesse finis << c car il y a un déplacement de matière.

    C'est la même image que pour la propagation du son dans l'air ou dans un solide.

    Imagine encore une suite de boules alignées, pousse en une (choc),la seconde poussera la troisième etc...toujours une vitesse finis.

    Pour faire simple quand tu pousse avec une barre en réalité ,lors du contact ,tu produis un choc qui se propage dans la barre comme avec l'image des ressorts ou des boules.
    Même si à ton échelle de temps et d'espace tout semble instantané!

  26. #21
    invite36602837

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par mtheory
    Imagine que ta barre de métal soit une suite de ressort connectés en ligne droite, si tu pousse la compression va se produire de proche en proche à vitesse finis << c car il y a un déplacement de matière.
    Je suis d'accord par rapport a la compression. Mais imagine maintenant que ta barre, au lieu d'etre dans une matiere compressible (d'ailleurs, je pensait que le fer était incompressible et que c'est a cause de ca que les etoiles massives deviennent des supernovae), et fait d'eau qui a la propriété d'etre incompressible. Logiquement, l'information comme quoi j'ai pousser devrait etre instantané vu que la compression ne peut se faire. C'est la meme chose avec le jeu de boule suspendu dont tu prend la premiere que tu laisse tomber sur les autres et seul la derniere se met en mouvement parce que la force mecanique a été transmise de proche en proche sans compression (dans cet exemple).

    Et si je continue plus loin, ca veux dire qu'arrivé a une taille superieur a 300'000km, tout action sur cet element créera instantanément une compression (ce qui pourrais s'apparenté a une onde de je sais pas quoi) y compris avec de l'eau, mais ca me semble totalement illogique.

    Quel dommage de ne pas pouvoir tenter l'experience dans l'espace avec une tige de 600'000km et 2 horloge atomique. On pourrais verifié la vitesse de propagation. Mais ca me semble vraiment tordu d'avoir une compression apparaitre simplement a cause de la taille.

  27. #22
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    L'eau et le fer sont presque incomprésible(dans le sens c'est dur à faire) mais pas incomprésible du tout!
    C'est ce qu'on dit aux collégiens ou dans les ouvrages de vulgarisation grand public.
    Si tu les comprime au delà d'un certain point, et aprés avoir diminué de volume, il y a ionisation puis encore d'autres phénomènes au delà.

  28. #23
    KarmaStuff

    Arrow Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par mtheory
    L'eau et le fer sont presque incomprésible(dans le sens c'est dur à faire) mais pas incomprésible du tout!

    Si tu les comprime au delà d'un certain point, et aprés avoir diminué de volume, il y a ionisation puis encore d'autres phénomènes au delà.
    Mais il ne s'agit pas d'une compression comme s'il y avait une poussée à chacune des extrémités de la barre en acier (et non plus un câble !). Pourquoi parler d'ionisation, ou de les comprimer au-delà d'un certain point, comme si les densités ou les forces étaient extrêmes ? Il ne s'agit "que d'une légère" poussée soumise d'un côté de cette barre en acier.

    Prenons des distances plus "abordables" (je persiste et je signe ) : distance Terre-Mars en opposition ; à peu près 55 millions Kms = 3 minutes-lumière.

    Une poutrelle en acier placée en apesanteur autour de l'orbite terrestre, et assez longue pour atteindre l'orbite de Mars...

    On lui procure une poussée depuis l'extrémité terrestre (peu importe comment ), la force exercée sur la poutrelle se transmet grâce aux particules qui la composent (fer ou autres), ok, mais les particules sont déjà en place, "ancrées", attachées entre elles, elles ne "bougent" pas !

    Faut-il attendre beaucoup plus que 3 minutes (v < c ?) avant de "voir" l'extrémité de la poutrelle d'acier avancer ? Cette action n'est peut-être plus une information, mais un simple mouvement que l'on peut extraire de la Théorie de la Relativité...

    L'instantanéité paraît plus concevable, même si ces suppositions ne pourront probablement jamais être prouvées expérimentalement !

    ______________________
    "L'univers est une sphère dont le centre est partout et la circonférence nulle part." Cardinal Nicolas de Cuse

  29. #24
    mtheory

    Re : Une corde dans l'espace...

    Bonsoir karmaStuff.
    Les remarques sur le fer c'etait pour uinet_propane.
    Et si quand tu pousse ta barre tu le fait en transmettant de l'énergie donc chaque partie suivra avec du retard.
    De plus la barre subira une très légère compression.

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  31. #25
    halman

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par KarmaStuff
    Salut à tous

    Ma question va sûrement vous paraître atypique, mais tant pis, je me lance...

    Imaginons qu'un fil (ou un câble en acier) soit assez long pour être dans la Galaxie d'Andromède (ou Proxima du Centaure, peu importe pourvu que la distance soit assez conséquente). Si si faites preuve d'imagination...

    Donc un bout se trouve à des années-lumière ou des millions d'A.-L., et l'autre extrémité sur Terre (oublions la gravité terrestre ou autres complexités liées aux mouvements permanents des astres...).

    Si l'on tire sur le fil sur Terre, que se passera-t-il à l'autre bout ?

    Si aucune information ne peut dépasser la vitesse de la lumière d'après la Théorie de la Relativité, l'extrémité du fil dans la Galaxie d'Andromède suivra-t-elle le mouvement qu'on lui a procuré sur Terre ?
    ___________________________
    " La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne vit pas dans un berceau pour toujours." Konstantin Tsiolkovsky
    ...

    Déjà comme Proxima est à 4 années lumière, sa position réelle n'est plus la mème que celle vue de la Terre, donc ton cable partira dans une direction différente de celle visible de la Terre.

    Et elle subira tous les effets gravitationnels qu'un corps subira le long de sa trajectoire, provoqués par les autres galaxies, étoiles, planetes errantes, etc.

    Donc ses courbures seront d'excellents indicateurs en temps réel des champs gravitationnels sur le trajet.
    Dernière modification par halman ; 10/08/2004 à 21h04.

  32. #26
    KarmaStuff

    Unhappy Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par halman
    Déjà comme Proxima est à 4 années lumière, sa position réelle n'est plus la mème que celle vue de la Terre, donc ton cable partira dans une direction différente de celle visible de la Terre.

    Et elle subira tous les effets gravitationnels qu'un corps subira le long de sa trajectoire, provoqués par les autres galaxies, étoiles, planetes errantes, etc.

    Donc ses courbures seront d'excellents indicateurs en temps réel des champs gravitationnels sur le trajet.
    Mon cher Halman, comme je l'ai précisé dans mon message :

    (oublions la gravité terrestre ou autres complexités liées aux mouvements permanents des astres...).

    afin d'éviter les problèmes liés justement à ce que tu précises... La solution étant déjà assez... difficile à imaginer !

    Bye @pluche

  33. #27
    invite43219988

    Re : Une corde dans l'espace...

    Je ne vois pas vraiment ce qui te gêne KarmaStuff.
    Un solide se compresse toujours quand tu appliques un mouvement à l'une de ses extremités, même si cette compression est extrêmement faible. Pour des distances beaucoup plus grandes, cette compression se fait simplement beaucoup plus ressentir.

  34. #28
    Gaétan

    Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par Gaétan
    Il faut noter que les forces de cohésion dans le fil, entre les atomes et les molécules, est la force électromagnétique. La particule vectrice de cette interaction est justement le photon lui-même. Aucune information ne peut se propager via ce fil plus vite que l'interaction qui assure sa cohésion. Donc, l'information est moins rapide que la lumière.
    Quel est le problème de cette explication (post #4) ? Qu'est-ce qui ne passe pas, ou ça coince ?
    On peut voir deux hypothèses :
    - la plus ancienne, la lumière -et donc le photon, partcicule vectrice des champs électromagnétique - se propage instantanément.
    - celle d'Einstein, la vitesse de la lumière dans le vide est constante pour tout observateur.
    Je trouve aberrant d'essayer d'appliquer la première hypothèse - pour expliquer une cohésion rigide à l'infini (ou un truc comme ça) - dans une théorie, la relativité, qui est basés sur la seconde, et qui est largement vérifiée.
    C'est pas clair ?

  35. #29
    KarmaStuff

    Lightbulb Re : Une corde dans l'espace...

    Citation Envoyé par Ganash
    Je ne vois pas vraiment ce qui te gêne KarmaStuff.
    Un solide se compresse toujours quand tu appliques un mouvement à l'une de ses extremités, même si cette compression est extrêmement faible. Pour des distances beaucoup plus grandes, cette compression se fait simplement beaucoup plus ressentir.
    Mouais je commence à me faire à l'idée... Il faudrait que j'arrête de fixer les axiomes de ma pensée sur des impressions et des logiques purement basées sur la vie du quotidien.

    Merci à tous

    __________________

    Les prémices de nos conceptions furent établis sur l'expérience de nos sens... Kaïser Soze

  36. #30
    invite43219988

    Re : Une corde dans l'espace...

    Oui sinon, on penserait encore que la Terre est plate

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