Bonjour à tous.
La vitesse de la lumière dans le vide est connue avec une précision remarquable, au m/s près. Si l'on part du principe que le vide absolu et parfait n'existe ni en laboratoire ni dans l'espace, comment a-t-on pu mesurer cette vitesse dans le vide avec autant de précision ?
Merci par avance pour vos réponses lumineuses.
Je sais pas trop comment on mesure la vitesse exactement, mais si on est dans un milieu transparent, la vitesse dans le vide est simplement c=vn, où n est l'indice du milieu et v la vitesse dans le milieu.
Quoiqu'il en soit en 1983 on a décidé de fixer sa valeur à 299 792 458 m/s, et ce sont les autres unités qui s'adaptent, comme le mètre.
Voir par exemple:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mesure_...a_lumi%C3%A8re
Salut,
La nouvelle définition du mètre n'empêche pas la mesure de c pour obtenir ce même mètre
Donc, la question se pose encore.
Dire que c=vn, c'est bien, étant entendu qu'on ne mesure jamais que des n reltifs (par exemple la réfraction entre deux milieux).
Mais ce qu'on peut faire c'est utiliser un vide de plus en plus poussé et mesurer c et le comparer aux valeurs précédentes par interféométrie. On peut aussi utiliser des milieux en mouvements (expérience de Fizeau). Là aussi c'est par inteférométrie donc très précis.
A partir de là on peut calculer, tracer les graphiques et tout et tout (dans le bon vieux cahier de labo... souvenir, souvenir,...). Et vérifier que la valeur mesurée est bien c ou proche (avec une correction calculable).
Pour les méthodes exactement utilisées, si personnes n'a la réponse ici, le mieux est peut-être de poser la question au BPM. Mieux (car il faut trouver un interllocuteur) : consulter les normes du BPM sur la définition du mètre et la manière de le mesurer avec précision. Ces normes doivent être accessibles sur leur site (je ne sais pas si c'est payant).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bon, je suis allé voir sur le site du BIPM et pour ce genre de question, ils renvoient au NIST physics laboratory. J'ai passé une bonne vingtaine de minutes à fouiller dans tous les sens pour...ne rien trouver. Ce qui me surprend, c'est qu'on définit le mètre à partir de c, et qu'on mesure c en m/s. Encore heureux qu'on ne définisse pas la durée de la seconde en fonction de c et de m.
Autre chose, qui me paraît tout aussi surprenant, c'est qu'on utilile toujours cette valeur de c dans le vide en astronomie, alors que le vide n'existe pas. Bien sûr, dans les grandes zones de vide entre les amas galactiques, l'interférence est faible, mais si on les additionne sur des milliards d'années-lumière, ça finit par chiffrer, non ?
Dernière modification par papy-alain ; 06/02/2011 à 16h35.
Je pense pas que Fizeau utilisait l'interferométrie, mais juste des calculs de facteurs distance / temps.Envoyé par deedee81
Il me semble pas que son expérience se basait pas sur la propriété ondulatoire de la lumiere (frequence * longueur d'onde = c) .
En fait , il me semble que connaitre les propriétés ondulatoires de la lumiere résoud le probleme de la précision.
Car, historiquement , il semblerait que la course à la précision soit tombée dans une sorte d'impasse, le mètre etalon d'alors etant moins précis, qu'un système metrique basée sur la constante c .
bonsoir
je vous renvoi a cette leçon inaugurale
LE PLUS COMPLIQUER EST DE COMPRENDRE LA RELATION DU SYSTEME INTERNATIONNAL POUR RETROUVER LA VITESSE.
http://www.college-de-france.fr/defa...inaugurale.htm
Si je comprends bien, depuis 1983, on ne cherche plus à mesurer précisément cette vitesse, on se contente de ce qui a été défini à cette époque. J'en déduis qu'il n'y a pas d'intérêt scientifique à en améliorer la précision, sinon une simple performance technique.
D'autre part, du point de vue des astronomes qui observent des objets très lointains, il semble peu important de savoir dans quelle proportion les ondes électro-magnétiques ont été freinées par toutes les particules présentes dans l'espace. Par contre, tous les modèles théoriques prennent cette valeur-étalon dans le vide comme étant réelle. Cela ne pose pas trop de problèmes ?
Bonjour
Ce que l'on chercherait à mesurer, de façon plus ou moins précise, est la vitesse des photons.
Ce que la théorie dit c'est qu'il existe une "vitesse limite" : c
Cette vitesse limite est ASSIMILEE à la vitesse des photons "réputés" sans masse, mais cette dernière assertion n'est pas validée...
Si, par miracle, les photons avaient une masse, même très faible, ils ne se déplaceraient simplement à "c moins epsilon".
Cela ne remettrait pas en cause la vitesse limite existant dans la théorie de la relativité.
Voilà pourquoi les mesures de la vitesse de la lumière ne sont pas primordiales,mais cependant très intéressantes.
Bonnes lectures
Quand on regarde les quasars qui sont des objets très lointains, la lumière a traversé autant de matière que celle contenu dans une épaisseur de 1cm d'air... Je te laisse imaginer à combien de nombre après la virgule la vitesse va être modifiée...
Oui, après avoir posé la question, je me disais bien que ce devait être insignifiant. Comme disait un potache dans un film, c'est un zéro avec plein de virgules.
Un grand merci à tous pour toutes ces précisions.
Dernière modification par papy-alain ; 07/02/2011 à 00h55.
Salut,
Pour la fameuse expérience avec les roues dentées, en effet (ou plutôt on mesurait la vitesse de rotation en tours par seconde et la distance entre les roues et, évidemment, le diamètre des roues).
Mais je parle ici de la mesure de 'c' dans de l'eau en mouvement. A l'époque, sans horloge de précision, impossible de mesurer d/t.
J'ai lu (livre de Vladmir Ougarov sur la RR) que c'était par interférométrie mais.... je n'ai pas lu les articles originaux. Une erreur peut se propager de livre en livre
Tu m'as pris de vitesse.
Même l'indice de réfraction de l'air est très faible : 1.0003.
Soit une erreur sur les mesures (si on considère n = 1) de trois centième de pour cent.
Non seulement le vide spatial, comme le signale Gloubiscrapule, est infiniment moins dense que l'air mais en plus, la plus part des mesures de distances absolues sont beaucoup moins précise que ça.
P.S. : pour la recherche sur la mesure de 'c', c'est en fait les protocoles de mesures du mètre qu'il faut regarder !!!! Pas la mesure de 'c' puisque ce dernier est considéré comme fixé. Ca donne 'c' par calcul inverse (en comparant aux étalons déjà existant).
PS2 : je suis entièrement d'accord avec ce que dit bb98. En dehors des problèmes de métrologie, les mesures relatives par interférométries (que ce soit des mesures de longueurs ou de vitesses) sont plus précises et plus intéressantes.
Il existe un cas où on mesure 'c', ou du moins on essaie(mais là aussi une mesure relative suffit et comme le dit bb98, c'est en fait la vitesse de la lumière qu'on mesure là, pas 'c'), c'est sur les sursauts gamma. Pour essayer de valider une des prédictions de la gravité quantique à boucles.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Zut alors
Je jure que ce jeu de mots était involontaire.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Petit note historique sur la mesure de la vitesse de la lumière : en observant le satellite Io de Jupiter pendant une année, Römer a évalué au 18ème siècle la vitesse de la lumière à 215 000 m/s ; un peu plus tard, Halley a ensuite repris les mesures de Römer, et en utilisant une meilleure approximation du diamètre de l'orbite terrestre, il affina la mesure à 295 000 m/s. Pas mal pour l'époque, non ?
If your method does not solve the problem, change the problem.
Pas mal si on multiplie par 1.000
Effectivement, lire km/s au lieu de m/s
If your method does not solve the problem, change the problem.
Donc finalement , pour mesurer une longueur avec précision on a besoin d'une horloge : encore un paradoxes de la science...
Bonjour
Pas forcément
les mesures de temps sont parmis les plus précises que l'on sache faire.
Le temps est mesuré à 10 puissance -17 relativement facilement.
Si une mesure est correctement reliée à une mesure de temps, la précision en découle.
Salut :
@ +Avec cette rigueur présente, je préconise un audit afin d'imaginer toutes les options éventuelles, parce que nous le valons bien.
Désolé pour le
Mais cherches à métrologie : tu comprendras mieux pourquoi l'on se base sur les étalons les plus précis ... !
@ +
+100 OctanitrocubaneDésolé pour le
Mais cherches à métrologie : tu comprendras mieux pourquoi l'on se base sur les étalons les plus précis ... !
@ +
"J espére vraiment un jour, q'un système mésoscopique qui se comporte de façon métrologique(classique) permettra enfin de retrouver la "géometrie"de La Mécanique Quantique"
Justement, dans les 299 792 458 m/s il manque l'incertitude + ou - epsilon
mais la théorie peut elle lui donner une valeur ?
visiblement c'est la métrologie qui lui donne une valeur et donc aussi une incertitude
Non cette valeur a été fixée, il n'y a pas d'incertitudes. Et c'est le mètre qui s'ajuste dessus!
Non, il faut faire une mesure pour avoir la valeur. Et comme on finissait par avoir une précision sur la valeur de c meilleure que sur la valeur du mètre, on a fixé c et le mètre en dépend.
Comme ça, si un jour on mesure que c peut varier dans le temps à cause de l'expansion (on peut rêver) alors pas de problème : on raccourcit la mètre et c reste constant.
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Bonjour,
La réponse a votre question est le system international d unités.
on a besoin du poids (la masse) (artéfact du bureau international des poids et mesure),
C'est cette étalon,unités de base qu'on en déduit des unités dérivées.
donc la théorie donne une idée plus ou moins precise.
La nature, l'univers ne font jamais de comptes ronds, or pourquoi la vitesse de la lumière faisait exactement 108 pieds lorsqu'on a commencé à la calculer dans les années 1500.
Est ce que la lumière a vraiment une vitesse?
Pour contrer mon commentaire iconoclaste, existe t'il des constantes, des valeurs dans l'univers qui soient un compte rond?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Le pied anglais mesure 0,3048192 m.
c vaut donc 983509103 pieds/s.
Où est le compte rond ?
De plus, dans les années 1500 on ne se rendait même pas compte que la lumière avait une vitesse. On était trop occupé à essayer de transformer le plomb en or.
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Bonjour,
ce n'est qu'un choix arbitraire d'unités, en physique on trouve c et h en unités naturelle : c=h=1 (un jolis compte rond, on ne peut pas faire mieux), on peut toujours inventer une unité dans laquelle la valeur est un compte rond.
La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.
ce n'était pas la première fois, il ont même fait un compte très rond avec la dix-millionième partie d'un quart
Mais il y a eu une exception avant que ce soit la vitesse de la lumièreLe mètre fut officiellement défini pour la première fois le 26 mars 1791 par l'Académie des sciences comme étant la dix-millionième partie d'un quart de méridien terrestre, ou d'un quart de grand cercle passant par les pôles
http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A8treEn 1960, grâce à l'avènement des lasers, la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) redéfinit le mètre comme 1 650 763,73 longueurs d'onde d'une radiation orangée émise par l'isotope 86 du krypton[4].
Oui, ils étaient un peu fadas à l'époque.
Cependant dans les années 1500, un pied mesurait environ 29,9 cm. Donc pour dire que la lumière avait une très grande vitesse, inimaginable à cette époque, on a dit qu'elle faisait 100 millions de pieds à la seconde, soit 299 000 km/secondes de notre époque.
Ensuite les scientifiques ont cherché à montrer que la lumière avait une vitesse, alors qu'elle n'en n'a pas. La lumière se propage instantanément.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
