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Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?



  1. #1
    Mark_Green

    Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?


    ------

    Bonjours, apres avoir consulter un livre d'astronomie, j'ai découvert que la vitesse de la lumiére est constante, pour bien m'exprimer je donne un exemple, une voiture se déplace a 120 kilometres/h et qu'une personne marche a 6 kilometres/h, elle vera la voiture se deplacer a 114 kilometres/h alors que cette personne ou autre chose vera toujours la lumiére se déplacer a 300 000 kilometres/s, j'aimerais bien savoir pourquoi..

    -----

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  3. #2
    RVmappeurCS

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Dans ce contexte le mot "pourquoi ?" est à mon sens un peu mal adapté et j'aurai tendance à répondre "parce que le monde est ainsi fait".

    En fait je pense que ta question est plutôt "comment cela est possible ?". Et bien parce qu'en fait toi tu pars de la notion classique de définition des longueurs et des durées qui te suggère qu'il doit y'avoir une "astuce" pour que la vitesse de la lumière soit constante. En fait c'est parce qu'il faut abandonner les définitions "classique" de longueur et de durées au profit des nouvelles apportées par la relativité restreinte. Je n'ai pas bien le temps d'expliquer cela mais voici quelques liens :

    Article wikipédia sur la relativité restreinte

    Plus particulièrement un exemple un peu plus intuitif
    Un documentaire intéressant provenant de Arte (attention : la voix de la commentatrice est particulièrement énervante je trouve )

  4. #3
    Mark_Green

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Wouha merci, grace a se documentaire, j'ai compris en gros se que Einstein a vraiment découvert, avant c'etait compliquer a comprendre..

    C'est HS a la question du topic, mais pourquoi la vitesse et la matiére courbe l'espace temps?

  5. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Mark_Green Voir le message

    C'est HS a la question du topic, mais pourquoi la vitesse et la matiére courbe l'espace temps?
    Pas d'autre réponse que : parce que le monde est ainsi fait.

    a+
    Parcours Etranges

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

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Pour la courbure de l'espace temps par la matière c'est sur la relativité générale qu'il faut se pencher qui donne une nouvelle interprétation de la gravitation. Peut être quelques éléments de réponse simple dans ce documentaire (dont le sujet principal est la théorie des cordes) :
    Partie 1
    Partie 2
    Partie 3

    (Je ne reviendrai pas sur certaines discussions à propos de ce documentaire parfois un peu "sensationnaliste", je lui accorde néanmoins le crédit de donner quelques notions globales au "non initié"...)

  8. #6
    philname

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Mark_Green Voir le message
    Wouha merci, grace a se documentaire, j'ai compris en gros se que Einstein a vraiment découvert, avant c'etait compliquer a comprendre..

    C'est HS a la question du topic, mais pourquoi la vitesse et la matiére courbe l'espace temps?

    Moi aussi j'ai en gros compris e que Einstein a découvert.
    MAis c'est tout de même difficile à concevoir pour notre cerveau vous trouvez pas ? C'est quand même pas de notre quotidien de dire que le temps peut passer différemment dans un référentiel.

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  10. #7
    Rik

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Mark_Green Voir le message
    j'ai découvert que la vitesse de la lumiére est constante
    Qu"en est-il pour d'autres ondes, en particulier pour les ondes sonores?
    Quelqu'un aurait-il des infos fiables?
    Le premier précepte était de ne recevoir jamais aucune chose pour vraie. Descartes

  11. #8
    Coincoin

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Salut,
    Ce n'est pas le cas pour les ondes sonores, dont la vitesse dépend du milieu.
    Il faut plutôt voir "c" comme une caractéristique de l'espace-temps, une constante fondamentale. Ensuite, on peut montrer que les ondes correspondant à des particules sans masse (lumière, ondes gravitationnelles) vont à la vitesse c.
    L'appelation "vitesse de la lumière" est historique et un peu trompeuse.
    Encore une victoire de Canard !

  12. #9
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Il faut avouer que même avec ce reportage parlant de la vitesse constante de la lumière, je n'ai pas tout compris.

    En effet, dans le reportage il est indiqué qu'une navette voyageant à la vitesse de la lumière verrait une comète s'écraser au ralenti.
    Pourtant, il est indiqué qu'une personne vivant 1 année à l'intérieur de la navette et qui reviendrait sur Terre constaterait qu'il se serait écoulé 20 ans, au lieu d'un.

    Si 20 ans s'écoule sur Terre et 1 an dans sa navette, alors il verrait une vitesse décuplée de 20 fois en dehors de son hublot, et la comète irait 20 fois plus vite à s'écraser.

    Je suis perdu ...

  13. #10
    Coincoin

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    C'est tout le paradoxe des jumeaux. Tu prends deux jumeaux : Alice et Bob. Alice reste sur Terre, tandis que Bob part voyager dans l'espace. Comme Bob va très vite, Alice a l'impression que le temps passe moins vite pour Bob. Mais du point de vue de Bob, c'est la même chose : il a l'impression que le temps d'Alice passe moins vite que le sien ! S'ils veulent se mettre d'accord, il faut qu'ils se retrouvent. Pour cela, Bob fait demi-tour. En arrivant, il se rend compte qu'Alice a bien plus vieilli que lui. C'est donc Alice qui avait raison et non Bob ! D'où viens la différence ? Du fait que Bob a fait demi-tour, donc a été soumis à une accélération. Or la relativité restreinte ne s'applique que dans un référentiel non-accéléré.
    Encore une victoire de Canard !

  14. #11
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Mais du point de vue de Bob, c'est la même chose : il a l'impression que le temps d'Alice passe moins vite que le sien !
    Je ne vois pas comment, puisque le temps est multiplié par 20 en dehors de son hublot.
    Admettons qu'il puisse voir la Terre avec un énorme télescope depuis sa navette, le reportage nous dis qu'il verrait Alice marcher au ralentit dans la rue.
    Pourtant, c'est Bob qui est au ralentit à cause de sa vitesse excessive, par conséquent, il devrait voir Alice marcher 20 fois plus vite, comme si on cliquait sur « Avancé x 20 » d'une télécommande.

  15. #12
    Coincoin

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Non, ils ont bien tous les deux l'impression que l'autre marche au ralenti. Tout est relatif !
    Encore une victoire de Canard !

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  17. #13
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Non, ils ont bien tous les deux l'impression que l'autre marche au ralenti. Tout est relatif !
    Oui, je sais qu'ils ont tous les deux cette impression. Mon problème c'est que je ne sais pas encore pourquoi.
    Ca viendra.

  18. #14
    KarmaStuff

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Khépri Voir le message
    Je ne vois pas comment, puisque le temps est multiplié par 20 en dehors de son hublot.
    Admettons qu'il puisse voir la Terre avec un énorme télescope depuis sa navette, le reportage nous dis qu'il verrait Alice marcher au ralentit dans la rue.
    Pourtant, c'est Bob qui est au ralentit à cause de sa vitesse excessive, par conséquent, il devrait voir Alice marcher 20 fois plus vite, comme si on cliquait sur « Avancé x 20 » d'une télécommande.
    Salut

    Puisqu'il n'existe pas de référentiel absolu dans l'Univers - jusqu'à preuve du contraire - qui nous dit que c'est le vaisseau qui s'éloigne à une vitesse relativiste par rapport à la Terre et non l'inverse...

    Comme l'a écrit Coincoin (et d'autres avant lui ) tout est relatif... Sauf en cas d'accélération, mais à vitesse constante, la Terre s'éloigne tout autant du vaisseau que le vaisseau s'éloigne d'elle... Donc les conséquences relativistes concernent les deux "observateurs".
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  19. #15
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Il n'y a rien à faire, je ne comprends pas.
    Je tenterai demain avec des schémas ...

  20. #16
    BioBen

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Oui, je sais qu'ils ont tous les deux cette impression. Mon problème c'est que je ne sais pas encore pourquoi.
    Pour une raison très simple : car tu veux que "c" soit la meme dans tous les référentiels. Une fois que tu t'es bien mis ça dans la tête, tu peux plus facilement comprendre "intuitivement" les conséquences (dilatation du temps & co).
    Le vrai truc important à ne pas oublier (car c'est bien ce postulat qui change tout), c'est que "c" doit être la même pour Alice et Bob.

  21. #17
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Je crois qu'il me suffira d'accepter le fait que la vitesse de la lumière est toujours la même, que je sois sur Terre ou dans un vaisseau à la même vitesse « c ».
    Je vais tenté de penser à autre chose car même avec vos explications, et je vous remercie, je n'arrive pas à imaginer la vitesse de la lumière aussi rapide pour quelqu'un qui va déjà à la même vitesse.

  22. #18
    Gunman

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Tu as regardé le documentaire dans le deuxième message ? Ce phénomène y est très bien expliqué !

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  24. #19
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Oui je l'ai regardé.
    Mais je ne comprends pas. Il parle de distance rallongé pour la lumière à partir d'un vaisseau (au moment où il parle des rayons envoyés sur la lune pour calculer la distance) puis avec un schéma représentant 2 planètes Terre ...
    Nan vraiment, autant le reportage « L'univers Élégant - Ce que Einstein ne savait pas » m'a beaucoup apporté, mais celui-ci ... Rien.

  25. #20
    Gunman

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Prenons l'exemple d'une vache regardant un TSGV (train à super grande vitesse ) passer devant elle. A l'intérieur du train se trouve une horloge constituée d'une lumière qui oscille de haut en bas à intervalles régliers. Pour un observateur à l'intérieur du train, la lumière a un parcours vertical, "normal". Mais pour la vache, puisque le train avance, elle verra pour la lumière une trajectoire en dents de scie /\/\/\. Pour la vache, la lumière donc parcouru plus de distance que pour le passager du train.

    Retour à nos formules du collège :
    vitesse = distance / temps

    Or pour la lumière, v est constante. c = d / t

    par conséquent, la distance étant différente, le temps est lui aussi différent : plus grande distance = plus de temps. Le temps s'écoule donc moins vite pour la vache que pour le passager du train.

  26. #21
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Bon, je viens de mettre ton explication sur papier, et effectivement, c'est tout à fait exact.

    Admettons la vitesse d'un ballon à 5 mètres / seconde dans le train qui rebondit sans s'arrêter de haut en bas.
    La vache voit le TSGV passer et elle constate que le ballon fait un trajet de 10 mètres. Par conséquent, pour donner 5m/s, on divise 10 par 2.

    Sur la montre de la vache (oui, elle a une montre !), son aiguille des secondes a parcouru 1 seule seconde, alors que l'horloge dans le train en a parcouru 2.
    Le temps va donc plus vite dans le train.

    Mince, je ne comprends plus rien, la vitesse n'est-elle pas censée RALENTIR le temps !

  27. #22
    Coincoin

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Non, c'est bon. On a bien une dilatation du temps.
    Encore une victoire de Canard !

  28. #23
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Non, c'est bon. On a bien une dilatation du temps.
    Admettons que le TSGV de l'exemple suit son cours pendant 1 année (pour la vache) et qu'il s'arrête.
    Un passager descend, il a donc vécu 2 ans vu que le temps était multiplié par deux.
    N'est-ce pas l'inverse dans le paradoxe des jumeaux ?

  29. #24
    physeb

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Oui tu as raison, c'est celui qui subit l'accélération qui vieillit moins vite.

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  31. #25
    ABN84

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    deux documentaires vallent mieux qu'un.
    http://video.google.fr/videoplay?doc...20566031853172
    "Engineering is the art of making what you want from what you get"

  32. #26
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par einstein Voir le message
    deux documentaires vallent mieux qu'un.
    http://video.google.fr/videoplay?doc...20566031853172
    Merci beaucoup !
    Je regarderai celui-ci à la fin du week-end, dimanche, bien tranquille !

  33. #27
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Merci, le film était intéressant, mais néanmoins celui-ci reste entièrement basé sur l'explication de la formule E=mc².

    J'ai par contre toujours du mal à comprendre la forme " c = d / t " à partir du moment où la distance augmente.
    Le temps augmente donc proportionnellement, mais si 1 seconde est égal à 20 (sur terre) lorsque une navette voyage à la vitesse de la lumière, je n'arrive pas à comprendre que le voyageur, à l'intérieur, n'y voit aucune différence.
    Je n'arrive d'ailleurs pas à comprendre qu'il puisse voir le monde extérieur avec une vitesse ralentit sachant qu'il devrait pouvoir regarder 20 secondes de temps de ce qui se passe à l'extérieur en seulement 1 seconde.
    Soit l'équivalent de regarder un film en Avancé x20.

  34. #28
    KarmaStuff

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Citation Envoyé par Khépri Voir le message
    Merci, le film était intéressant, mais néanmoins celui-ci reste entièrement basé sur l'explication de la formule E=mc².
    Une petite erreur au passage dans le documentaire, lorsqu'un participant (le biographe il me semble) suppose qu'un objet massique pourrait atteindre c sans jamais pouvoir dépasser cette vitesse faute d'énergie infinie...

    Citation Envoyé par Khépri Voir le message
    Le temps augmente donc proportionnellement, mais si 1 seconde est égal à 20 (sur terre) lorsque une navette voyage à la vitesse de la lumière, je n'arrive pas à comprendre que le voyageur, à l'intérieur, n'y voit aucune différence.
    Aucun objet, navette, ou quoi que ce soit qui possède une masse ne peut atteindre la vitesse de la lumière. Cette vitesse est un peu comme l'horizon que l'on ne peut jamais rattrapper.
    Au mieux, on peut s'en approcher mais l'énergie nécessaire à tout effort supplémentaire s'accroît de manière exponentielle.

    Dans le cadre des effets relativistes, pour le voyageur, dans SON référentiel, tout se passe normalement. Les aiguilles de sa montre tournent "normalement" ; il ne ressent aucune différence que s'il était sur Terre.
    Connais-toi toi-même et l'Univers n'aura plus aucun secret pour toi...

  35. #29
    Khépri

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    D'accord, dans son référentiel il ne ressent rien, mais il a une vue sur l'extérieur, et l'histoire de la comète m'est toujours inconcevable, car ce n'est pas un ralentit mais bien une accélération de l'extérieur qu'il devrait constater.

  36. #30
    Calvert

    Re : Pourquoi la vitesse de la lumiére reste constante?

    Pour fixer les idées, considère le cas suivant:

    deux trains relativistes A et B circulant parallèlement en sens inverse. Un voyageur dans A voit passer B à une certaine vitesse. Pour lui, le temps de B s'écoule plua lentement que le sien. La situation est exactement la même pour B! Pour lui, c'est le temps de A qui est ralenti par rapport au sien. Ce n'est pas un problème en soi, tous les deux ont raison dans leur référentiel. Par contre, pour confronter leur âge à la fin du voyage, par exemple, il faut que l'un ou l'autre (ou les deux) trains accélère et rejoigne l'autre train, afin de pouvoir comparer les âges. C'est durant ce processus d'accélération que la symétrie est brisée et que l'un ou l'autre des voyageur sera plus vieux que l'autre.

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