un air de déjà vu: expansion

[invitebf65f07b]

une illustration simple en est le fait que la vitesse de la lumière pourrait très bien être variable ou inférieure à c sans que c ne varie ou que cela ne remette en cause la relativité. Le "c" dans E=mc^2 est une constante de structure de l'espace-temps, et elle n'a rien à voir avec la lumière. C'est la vitesse dans le vide des particules de masse nulle. Il s'avère que la lumière semble être associée à une particule de masse nulle et c'est donc apparemment sa vitesse.

salut,

je m'y connais pas trop, mais on m'a jamais présenté la chose comme ça. ce qui m'a toujours étonné dans la relativité, c'est la place essentiel que semble tenir la lumière dans cette théorie.

Si je te comprends bien, ce statut privilégié est uniquement dû à ce que l'interaction électromagnétique est véhiculée par une particule (supposée) de masse nulle.

Je trouve cela plus satisfaisant, car alors la constance de la vitesse de la lumière devient un corrolaire et non pas un pricipe à priori...

dite moi si je me trompe pas trop...
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[invitea29d1598]

salut,

je m'y connais pas trop, mais on m'a jamais présenté la chose comme ça. ce qui m'a toujours étonné dans la relativité, c'est la place essentiel que semble tenir la lumière dans cette théorie.

historiquement la lumière a effectivement joué un rôle fondamental car la relativité est issue de l'union de l'électromagnétisme et de la mécanique newtonienne. Mais depuis on a découvert d'autres interactions et particules... en fait, le point de vue que j'ai présenté ici n'est pas très nouveau et repose sur "l'espace-temps de Minkowski", mais beaucoup de gens (avant tout dans les trucs vulgarisés) gardent une approche historique de la théorie et c'est ce qui conduit à pas mal de paradoxes ou incompréhensions. Idem quand on fait jouer un rôle particulier aux transformations de Lorentz: historiquement elles ont été cruciales, mais il vaut mieux les considérer comme un sous-produit plutôt qu'un ingrédient de base.

le paragraphe C de cette page du dossier FS sur le relativité restreinte t'intéressera peut-être :

http://www.futura-sciences.com/compr...ssier509-7.php

Si je te comprends bien, ce statut privilégié est uniquement dû à ce que l'interaction électromagnétique est véhiculée par une particule (supposée) de masse nulle.

exactement. Et aussi au fait que les autres particules de masse nulle et les autres interactions n'étaient pas connues à l'époque, en dehors de la gravitation (en plus elles sont moins facilement observables que la lumière). En clair, en 1905, on avait deux interactions fondamentales : électromagnétisme et gravitation. La lumière et l'électromagnétisme sont partout alors que la gravitation est une interaction beaucoup moins intense. Du coup il était quasi-inévitable historiquement que ça se passe comme ça... On commence toujours à réfléchir sur le monde (ou quoique ce soit d'autre) par ce qu'on peut voir ou toucher directement...

Je trouve cela plus satisfaisant, car alors la constance de la vitesse de la lumière devient un corrolaire et non pas un pricipe à priori...

oui, mais du point de vue théorique, il faut quand même supposer l'existence d'une constante fondamentale qui a la grandeur d'une vitesse et dont l'existence découle du renoncement à la notion d'instantanéïté absolue.Or, encore une fois, il est normal que la lumière ait joué un rôle dans ça car le truc le plus simple et direct pour transporter de l'information et synchroniser des horloges est la lumière...

[invitebf65f07b]

en clair, Einstein aurait été myope, les choses seraient différentes

[invite8915d466]

Ca me gène un peu aux entournures: c n'est pas seulement impliqué dans les longueurs n'est-ce pas? Alors est-ce qu'on ne pourrait pas distinguer quand même entre une variation de c et une variation des longueurs en regardant des phénomènes qui font intervenir c mais pas les longueurs? Exemple: E=mc2, si c'est c qui change et pas la longueur, on devrait collecter moin d'énergie pour la même quantité de matière, alors que si c'est le mètre qui change la quantité d'énergie devrait rester identique. Qu'est-ce que vous en pensez?

L'unité d'énergie "contient" l'unité de longueur. Ca ne veut rien dire qu'on recueille "moins d'énergie pour la même quantité de matière" : en unité naturelle c = 1 et on peut mesurer l'énergie en kg, ou la masse en eV comme les physiciens des particules. Encore une fois ça ne veut rien dire non plus que c change et pas la longueur, on peut tout aussi bien dire le contraire...C'est pour ça que je te demandais comment tu définis le mètre.

Suppose qu'on définisse comme maintenant le mètre comme la distance parcourue pendant 1/ 299 792 458 ème de seconde par la lumière (partout et tout le temps). Comment c peut elle être différente de 299 792 458 m/s? comment peut-elle varier ???

en revanche ce qui peut se produire, c'est qu'on réalise un étalon de un mètre, et qu'on s'apercoive quelques années plus tard qu'il ne vaut plus un mètre. Mais on ne dirait pas que c a varié, on interpréterait ça par un changement des autres constantes de la nature, e, m_e, m_p, qui détermine la taille des atomes.

Avant, le mètre était défini un certain nombre de fois N1 une longueur d'onde atomique particulière (du Krypton 86) , de fréquence nu1, et la seconde comme un certain nombre de fois N2 une période d'une autre radiation (Cesium),de fréquence nu2. Il est facile de voir que la valeur de c est numériquement (1/N1N2)*nu1/nu2 . si c varie, ça veut dire que nu1/nu2 varie. Or c'est un nombre sans dimension, qui ne dépend que de constantes sans dimensions (structure fine, rapport me/mp). c ne peut varier que si des constantes sans dimensions varient.

Si on prend la définition du mètre étalon, la variation de c veut dire également que c'est la taille du mètre qui a varié, comme dans le premier cas.

On voit donc que la constance/variation de c dépend de la définition utilisée pour les unités. Elle n'a pas de sens physique intrinsèque.

[invite6c250b59]

L'unité d'énergie "contient" l'unité de longueur. (...)

Ah zut, exemple foireux.

J'aurais peut-être pu en prendre un meilleur, mais de toute façon l'article cité par Rincevent suggère que, advenant qu'un des multiples aspects de c soit variable plutôt que constant, les multiples facettes de c pourraient alors se "déconnecter" -ce qui invalide ma dernière remarque à ce sujet.

en revanche ce qui peut se produire, c'est qu'on réalise un étalon de un mètre, et qu'on s'apercoive quelques années plus tard qu'il ne vaut plus un mètre. Mais on ne dirait pas que c a varié, on interpréterait ça par un changement des autres constantes de la nature, e, m_e, m_p, qui détermine la taille des atomes. (...)

Poussons ton raisonnement jusqu'au bout: si on accepte pas que des constantes (possédant une dimension) puisse varier, alors parler d'expansion de l'univers est en soit impropre, right?

Alors quelle variation de "constante" sans dimension se cache derrière le changement de métrique connu sous l'appelation d'expansion de l'univers?

[invite8915d466]

Non, l'expansion de l'Univers a une signification physique réelle, car il peut s'exprimer par une mesure d'une grandeur sans dimension : le décalage vers le rouge
.

La recette est très simple si vous voulez savoir si une variation est physique : puis-je former un nombre sans dimension (i.e. dont la valeur numérique ne dépend pas du système d'unités) et qui varie?

si non, c'est que la variation n'a aucun sens physique, elle peut se ramener à un changement du système d'unités.

[invite6c250b59]

Ma question ne portait pas sur le fait que l'expansion soit réelle. Ce que je voulais dire c'est: parler d'expansion, c'est à dire d'augmentation de la longueur du mètre, est donc impropre? Je comprends que oui et qu'il vaut parler de changement de métrique.

Merci à tous pour vos efforts, et au plaisir
Gamma