Vision et lumière…

[Balistique]

Ma question est simple, je sais que la lumière à une vitesse qu’ont ne «pourrais» pas dépasser, et je me suis donc dit que si ont voyageait instantanément (téléportassions) ou bien plus vite que la célérité il serait possible de voir la Terre à différente époque. (Si nous l’observons depuis un point x, situé à 1000 AL de la terre il serait possible d’observer celle-ci et ces habitants en 1012… Et donc en voyageant encore plus loin, ont pourrait donc « observer » Lucie l'australopithèque.)

Mon père, lui n’est pas d’accord avec cela, et argumente dus fait que ce phénomène n’est possible que pour des corps libérant de la lumière.
J’aimerais donc vôtre aide pour répondre à cette question.

Merci d’avance.
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[whoami]

Bonjour,

Ça relève de la catégorie "Si la Tour Eiffel était beaucoup plus petite, pourrais-je la mettre dans ma poche".

[invite42ec2ede]

Salut,

Tout d'abord, au niveau du langage; célérité n'est pas égal à "vitesse de la lumière" (le sens que tu sembles lui adopter), mais "rapidité". Donc il y a plus de sens à parler de "célérité de la lumière" dans ta phrase.

Ensuite, si tu imagines un observateur à une distance de 1000 AL de la Terre (histoire d'éviter toute téléportation SF), il verra celle-ci telle qu'elle était 1000 années avant le moment de l'observation (car la lumière aura mis 1000 ans à lui parvenir).

Pour la lumière, effectivement la Terre n'en émet pas (contrairement à une étoile). Pourtant tu peux observer la lune, qui n'émet pas de lumière non plus. C'est parce qu'elle réfléchit la lumière du soleil. De la même manière, tu vois la Terre depuis la lune grâce à la lumière réfléchie.

Pourtant non, l'observateur ne pourra pas voir Lucie (question d'optique, on a déjà du mal à voir des zone très précises sur la lune depuis la Terre) car la distance est très importante. Il faut aussi savoir que dans le domaine du visible (donc hors ondes radio, infrarouge etc.) une planète reste presque invisible par rapport à une étoile (raison pour laquelle il est impossible de "voir" une exoplanète, on observe plutôt une légère baisse de la luminosité de son étoile lorsqu'elle passe devant).

[Balistique]

J'utilisais Lucie comme un simple exemple. Mais donc vous confirmer le fait que si depuis la Lune, ont observait la Terre et ces habitants, l’observation aurait une avance de 1.3s puisque la lumière qui réfléchis un Terrien mais 1.3 seconde pour atteindre la Lune ?
(Désolé pour la téléportassions, je ne voulais pas parler des voyages par trous de ver )
Merci de vos réponses, désolé des exemples utilisés je ne métrise que trop peut ce sujet

[A voir en vidéo sur Futura]

[evrardo]

(Désolé pour la téléportassions

Téléportation...

[morrow]

Bonjour,

... s'il n'y avait que la téléportaSSion !...

Au revoir.

[Balistique]

Croyez vous que mes fautes sont voulues ?
La dyslexie ne m’empêche pas de suivre mes études, juste d’avoir réponses à mes questions

[evrardo]

Croyez vous que mes fautes sont voulues ?
La dyslexie ne m’empêche pas de suivre mes études, juste d’avoir réponses à mes questions

C'est pas grave Balistique. Je voulais juste corriger une petite faute d'ortografe, on en fait tous !!!

[whoami]

Bonjour,

J'utilisais Lucie comme un simple exemple. Mais donc vous confirmer le fait que si depuis la Lune, ont observait la Terre et ces habitants, l’observation aurait une avance de 1.3s puisque la lumière qui réfléchis un Terrien mais 1.3 seconde pour atteindre la Lune ?

Oui.

D'ailleurs, TOUT ce que nous voyons appartient au passé, même quand on regarde le bout de notre nez.

[morrow]

Bonsoir Balistique,
Excuse-moi pour ma remarque concernant ton orthographe. Ca n'était pas méchant. Si cela peut te rassurer, les écorchures à l'orthographe deviennent monnaie courante et pourtant la Terre tourne toujours.
Au revoir.

[papy-alain]

Oui, bon, pour en revenir à la question initiale, un E.T. se trouvant à 1000 AL de la Terre verrait effectivement notre planète telle qu'elle était il y a 1000 ans. Mais il faudrait un sacré télescope pour la voir, bien plus puissant que toute notre panoplie technologique. Petite précision : la Terre n'émet pas de lumière, elle reflète simplement une partie du rayonnement solaire (tout comme la Lune que tu peux voir grâce à cela). C'est également grâce à la vitesse finie de la lumière que nous pouvons observer des parties très lointaines de l'univers observable, que nous voyons telles qu'elles étaient à l'époque où leur rayonnement a été émis. Dans le même ordre d'idée, tu ne vois pas la Lune telle qu'elle est maintenant, mais bien telle qu'elle était il y a un peu plus d'une seconde. Pour le Soleil, c'est un peu plus de 8 minutes.

[evrardo]

Et si on trouvait une planète miroir? Par exemple une planète possédant une vaste étendue de mercure liquide, cela ferait un miroir et en regardantdans ce miroir on pourrait voir le passé de la Terre, selon l'éloignement de la planète!
C'est vrai qu'il faudrait un télescope très puissant!
Mais sans aller aussi loin, si on placait un miroir sur Mars, on pourrait voir ce qu'il s'est passé sur Terre quelques minutes avant.

[gammler]

Mais sans aller aussi loin, si on placait un miroir sur Mars, on pourrait voir ce qu'il s'est passé sur Terre quelques minutes avant.

Ca me parait assez évident. De même que tu entends le son de ta propre voix quand il y a de l'écho: tu entends les mots prononcés quelques minutes avant.
Mais après, ça avance à quoi?

[gammler]

fausse manip; suppression du message

[evrardo]

Ca me parait assez évident. De même que tu entends le son de ta propre voix quand il y a de l'écho: tu entends les mots prononcés quelques minutes avant.
Mais après, ça avance à quoi?

Si on pouvait voir ce qu'il s'est passé sur terre 10 minutes avant maintenant, on pourrait voir par exemple comment s'est formé le tsunami au Japon, ou comment s'est produite tel catastrophe aérienne dont on a perdu les boites noires.

[Balistique]

Merci pour vos réponses, mais cela me perturbe.
La lumière nous sert à identifier des composants, des particules... Mais les photons transportent des informations sur les surfaces qu'ils ont rencontrées?
Car je n'arrive pas à imaginer le fait que l'image perçus voyage dans l'univers...
Un trou noir est donc invisible ? (puisqu'il engendre une "modification gravitationnel" si je ne me trompe pas, aucun photons n'en sort, sont images n'existe donc pas...)

[evrardo]

La lumière nous sert à identifier des composants, des particules... Mais les photons transportent des informations sur les surfaces qu'ils ont rencontrées?
Car je n'arrive pas à imaginer le fait que l'image perçus voyage dans l'univers...
Un trou noir est donc invisible ? (puisqu'il engendre une "modification gravitationnel" si je ne me trompe pas, aucun photons n'en sort, sont images n'existe donc pas...)

Salut Balistique, tu poses 2 questions étonnantes et très intéressantes et que je ne m'étais jamais posé avant!
Voila un débat qui s'annonce chaud !

[Xoxopixo]

Bonjour,

La lumière nous sert à identifier des composants, des particules... Mais les photons transportent des informations sur les surfaces qu'ils ont rencontrées?
Car je n'arrive pas à imaginer le fait que l'image perçus voyage dans l'univers...

Un materiaux peut émetre simplement des photons (rayonnement du corps noir), ou les reflechir (phénomène complexe).
Cette émission ne correspond pas à proprement parler d'une image.

Tous les photons (qui se déplacent en général à la même vitesse), ne quittent pas le materiaux au même moment.
Si par exemple, on essai de détecter les photons venant d'un objet et arrivant sur une plaque photosensible pendant un temps très court.
Le temps étant très court, peu de photons (en fonction de l'intensité de la source) seront détectés.
On aura des points éparses sur la plaque photosensible, qui ne représentent pas l'"image" que nous avons l'habitude de voir avec un oeil.
Les photons arrivent progressivement sur la plaque.

On ne "verra" d'ailleurs pas la nécéssairement la même image "reconstituée" sur la plaque photosensible que celle que voit l'oeil humain.
Si on attend longtemps et que l'objet bouge, (principe du temps de pause en photographie), l'image peut apparaitre floue ou surexposée.

La plaque photosensible peut par ailleurs ne pas posseder la sensibilité aux mêmes longueurs d'onde que l'oeil humain.
Chaque photon possède une longueur d'onde.

Un trou noir est donc invisible ? (puisqu'il engendre une "modification gravitationnel" si je ne me trompe pas, aucun photons n'en sort, sont images n'existe donc pas...)

Oui, un trou noir n'émet pas de photons, enfin presque.
Le trou noir s'évapore lègèrement, produisant une émission de photons selon un phénomène que l'on appele fluctuation quantique.
C'est le rayonnement de Hawking.
Mais ce rayonnement est très faible.

Le rayonnement de Hawking est le phénomène selon lequel un observateur regardant un trou noir peut détecter un infime rayonnement de corps noir émanant de la surface de celui-ci. Ce phénomène est aussi appelé, pour des raisons évidentes, évaporation des trous noirs. Il a été prédit par Stephen Hawking en 1975[1], et est considéré comme l'une de ses plus importantes réalisations.

La découverte théorique de ce phénomène a donné une justification à une branche de l'étude des trous noirs appelée thermodynamique des trous noirs, développée peu avant la découverte de Hawking, et qui suggérait qu'il devait être possible d'associer une température à un trou noir. Cependant, au niveau classique, il était démontré qu'un trou noir ne pouvait émettre de rayonnement (c'est même, en quelque sorte, la définition d'un trou noir). Ce paradoxe a été résolu par Stephen Hawking, qui a démontré que des effets d'origine quantique étaient à l'origine d'un tel phénomène.

Le rayonnement de Hawking s'avère extraordinairement faible pour les trous noirs issus de l'évolution stellaire et encore plus faible pour les autres trous noirs indirectement détectés dans l'univers (trous noirs intermédiaires et trous noirs supermassifs), aussi sa mise en évidence est-elle impossible à l'heure actuelle. Elle pourrait être rendue possible par l'existence de trous noirs de petite taille (microscopique). De tels objets pourraient avoir été produits lors du Big Bang (on parle de trous noirs primordiaux), voire être produits dans des accélérateurs de particules dans le cadre de certaines théories au-delà du modèle standard de la physique des particules.
(..)
La théorie quantique des champs (c'est-à-dire les lois de la mécanique quantique appliquée dans le cadre de la relativité restreinte) explique l'existence des fluctuations du vide : des paires particule-antiparticule sont en permanence générées par le vide. Des effets de ces fluctuations du vide peuvent être mis en évidence par divers phénomènes, comme l'effet Casimir en physique des particules, ou le déplacement de Lamb dans le spectre des niveaux d'énergie d'un électron dans un atome d'hydrogène.

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89v...es_trous_noirs

Un rayonnement est composé d'un ensemble de photons.

Le rayonnement électromagnétique désigne une forme de transfert d'énergie.

Il peut être décrit de manière corpusculaire comme la propagation de photons (boson vecteur de l'interaction électromagnétique), ou de manière ondulatoire comme une onde électromagnétique. Il se manifeste sous la forme d'un champ électrique couplé à un champ magnétique.

La lumière visible est un rayonnement électromagnétique, mais ne constitue qu'une petite tranche du large spectre électromagnétique.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonne...e_et_le_photon

[evrardo]

Bonjour Xoxopixo.
Est ce qu'on connait la densité de photons émis par un corps?
Je suppose que ça varie selon les corps: par exemple le soleil émet beaucoup plus de photos qu'un caillou noir par exemple.

[f6bes]

Bonjour Xoxopixo.
Est ce qu'on connait la densité de photons émis par un corps?
Je suppose que ça varie selon les corps: par exemple le soleil émet beaucoup plus de photos qu'un caillou noir par exemple.

Bjr à toi,
Ca dépends comment l'on s'imagine la chose, mais en tout état de cause un caillou NON éclairé est...." NOIR".
Il n'émet guére de photons !!
Ce qui fait que l'on voit les objets et du à ce que les photons du soleil (ou d'une lampe) viennent d'ABORD frappé l'objet et son ensuite
RENVOYE vers ton oeil. Si pas de photons qui éclaire l'objet on ne le voit pas . Sauf si l'objet émet des photons "visibles" (une lampe).
A+

[Xoxopixo]

Est ce qu'on connait la densité de photons émis par un corps?

Ce "photon", que j'ai volontairement présenté dans mon premier message comme étant une petite particule doit aussi être considéré comme étant une onde.
La formule de base c'est
E : L'energie d'1 photon.
h : Constante de Planck (3.626x10^-34.m².kg.s^-1)
: La frequence de l'onde du photon.

On peut aussi écrire
C : Vitesse de la lumière 3x10⁸m.s^-1
: Longueur d'onde

Evidement ceci n'est valable tel quel, c'est à dire avec fixé, que dans le cas d'un rayonnement monochromatique.

Pour avoir un ordre de grandeur, une lampe d'une dizaine de watts émetant dans le visible fourni environ 10¹⁹ photons par seconde.
Voir un exemple de calcul ici : http://www.chimix.com/qcm/qcm18.htm

Je suppose que ça varie selon les corps: par exemple le soleil émet beaucoup plus de photos qu'un caillou noir par exemple

Aussi étrange que cela puisse paraître, non.

D'un point de vue absolu oui, le soleil est bien plus grand que le plus grand caillou sur Terre.
Donc il émet à partir d'une de ses faces beaucoup plus de photons que le caillou.
Mais pas par unité de surface.

Relativement, si le caillou avait la même taille que le soleil (même forme et même surface externe), et que le caillou avait la même température que le Soleil, c'est à dire environ 5000K (attention, température interne, la température de la photosphère fait des millions de degrès), ils émetraient tous les deux le même nombre de photons et la proportion des photons d'une certaine longueur d'onde serait identique.

C'est ce que l'on appelle le rayonnement du corps noir.

En physique, un corps noir désigne un objet idéal dont le spectre électromagnétique ne dépend que de sa température.

Le nom corps noir a été introduit par le physicien Gustav Kirchhoff en 1860. Le modèle du corps noir permit à Max Planck de découvrir la quantification des interactions électromagnétiques, qui fut un des fondements de la physique quantique.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Corps_noir

Le Soleil ou un cailloux (non réflechissant, sinon on parlerait de corps gris) se comportent approximativement comme un corps noir.

Un fait amusant:
Le soleil a une taille apparente dans le ciel.
On peut alors placer un morceau de fer chauffé à 5000K (par exemple) sphérique de manière à couvrir cette surface apparente, à la manière d'une éclipse.
Le nombre de photons reçus à l'endroit où on a l'illusion de la taille identique du soleil et du morceau de fer sera identique à celui reçu par le "vrai soleil".
Le nombre de watts, et la frequence de la fréquence dominante sera également identique au "vrai soleil".

La fréquence dominante suit la loi de Wien.
La densité de flux d'énergie suit la loi de Stephan-Boltzman, qui est fonction de la température au carré.

La loi de Stefan-Boltzmann ou de Stefan établit que la puissance totale rayonnée par unité de surface dans le demi-espace libre du corps noir (exitance énergétique du corps noir) s'exprime par la formule :
M=σ.T[EXP]4[EXP]
Où σ est la constante de Stefan-Boltzmann (aussi appelée constante de Stefan).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Stefan-Boltzmann

σ : 5.67x10^-8 W.m^-2.K^-4

Petit détail, le spectre d'un corps dépend aussi de la nature du corps, mais très faiblement d'un point de vue énergetique (un nombre faible de photons sont impliqués).
Il existe une autre émission, qui s'ajoute à celle du rayonnement du corps noir, c'est le rayonnement spectral.
Ce rayonnement est lié à l'émission d'un photon de longueur déterminé lorsque des electrons exités retournent sur une orbite de plus basse énergie.
Les orbites étant bien définies selon un type d'atome, cette émission ne se fait que selon une longueur d'onde particulière, produisant ce que l'on appelle une raie caractéristique. (les orbites electroniques dépendent du type d'atome du fait de la spécificité pour chaque type d'atome (fer, hydrogène etc) de la répartition des electrons autour du noyau.)

Un corps noir, lui, possède un spectre continu.
(le corps noir est une idéalisation, il n'existe pas physiquement, les objets physiques réels sont appelés corps gris et se comportent aproximativement comme un corps noir)

Le spectre « continu » (donc en négligeant les raies spectrales) des étoiles (ou en tous cas pour la grande majorité des étoiles ni trop froides ni trop chaudes) est un spectre de corps noir.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Corps_noir

Le Soleil ou tout materiaux dont les electrons périphériques des atomes sont excité produit également des raies spectrales. (spectre non continu), ce qui permet de déterminer leur composition en identifiant ces raies (caracteristiques de l'atome)

Evidement, il existe aussi d'autres types d'émissions de photon, qui peuvent faire qu'un corps ne peut plus être considéré comme un corps noir puisque les énergies mises en jeu sont importantes.
Voir par exemple les lasers ou les rayonnements gammas.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Laser
http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayon_gamma

[Balistique]

Merci du partage, très bien formulé

[evrardo]

Il y a quelque chose que je ne comprends pas avec ces photons.

Si on prend par exemple une étoile.
A l'intant précis T elle émet des photons. Il y a donc une sphère de photons entourant cette étoile, comme la peau d'une orange entoure l'orange.
a l'instant T+1, cette sphère de photons se sera éloignée de l'étoile, et une autre sphère de photons sera émise.
Bien sûr ça ne passe pas de façon aussi séquentielle dans la réalité, mais c'est pour expliquer.

Ces sphères de photons vont donc s'éloigner de l'étoile en grandissant de plus en plus et l'écart entre chaque photons va augmenter.
Ainsi après plusieurs milliards de kilomètres, l'espacement entre les photons sera de plusieurs mètres.
On ne devrait pas pouvoir voir l'étoile, mais si on devrait voir quelques photons.
Et tous ces photons provenant de toutes les étoiles devraient former une sorte d'écran brillant et non pas le noir du ciel la nuit.

Je sais aussi que le photon est à la fois une particule et une onde, mais là je sèche!