Quand on va très vite, on voit devant nous ce qui est derrière, quel est ce mystère ?

[Mailou75]

Voici la description détaillée promise.
Pièce jointe 182083

Merci (rien compris à la démonstration mais) le schéma est très clair !
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[phys4]

Merci (rien compris à la démonstration mais) le schéma est très clair !

Très étonnant, je n'aurais pas cru faire quelque chose d'aussi complexe.
Je serai content de savoir ce qui est mal expliqué :
Le principe de base c'est de faire la transformée du vecteur d'onde, ce procédé est beaucoup plus sûr et rigoureux que des TL de plusieurs points sur un front d'onde.
Moins de risque d'oublier un coefficient.

Le résultat donne le vecteur d'onde transporté dans le repère mobile, fréquence et nombre d'onde vectoriel.
Je n'ai pas détaillé les transformations trigonométriques, car c'est banal, et je suppose que ce pas ce qui coince !
Comment puis je faire pour être plus transparent ?

[Mailou75]

Je serai content de savoir ce qui est mal expliqué (...)
Comment puis je faire pour être plus transparent ?

Heu.. ce n'est pas votre explication qui est en cause mais ma capacité à la comprendre

[daniel100]

-

Merci phys4 pour toutes ces explications,

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Heu.. ce n'est pas votre explication qui est en cause mais ma capacité à la comprendre

Et moi, c'est encore bien pire.

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Personnellement, mon intellect limité ne se focalisera que sur le schéma de fin.

Cela voudrait-il dire, que dans la vidéo à presque c, l’on voit devant nous, non pas une zone circulaire blanche, mais violette ?

De plus, d’après les flèches du dessin, on voit très bien des astres qui sont presque sur les côtés.

En gros, en voyageant à presque c, on devrait voir devant, sur les côtés, et même derrière, un incroyable dégradé passant du violet devant, au rouge vers « presque arrière ».

A moins que je n’ai rien compris du schéma.

J’ai bien compris que les astres aperçus, ne sont pas dans ces directions (c’est déjà ça !).

[phys4]

Cela voudrait-il dire, que dans la vidéo à presque c, l’on voit devant nous, non pas une zone circulaire blanche, mais violette ?

La couleur dépend de la couleur originale, les infra rouge peuvent devenir de la lumière blanche visible, pour éviter cet écueil, j'ai pris une couleur de base intermédiaire est un facteur Doppler environ soit une vitesse c/3 environ

De plus, d’après les flèches du dessin, on voit très bien des astres qui sont presque sur les côtés.

En gros, en voyageant à presque c, on devrait voir devant, sur les côtés, et même derrière, un incroyable dégradé passant du violet devant, au rouge vers « presque arrière ».

Il y a distorsion, je n'ai pas numéroté les flèches mais la correspondance doit être facile. Si vous allez à presque c, la distorsion devient tellement énorme que l'avant est éblouissant et il n'y a plus grand chose à voir sur les cotés et derrière.

J’ai bien compris que les astres aperçus, ne sont pas dans ces directions (c’est déjà ça !).

Oui les directions et les tailles sont distordues, un astre vers l'arrière a un diamètre apparent grossi du rapport Doppler, avant qu'un astre vers l'avant a son diamètre réduit du même rapport.

Je suis désolé pour la clarté des explications, je vais essayé une autre méthode.

[daniel100]

Je suis désolé pour la clarté des explications ...

Vous n’avez surtout pas a être désolé, c’est moi qui manque de connaissance.

... je vais essayé une autre méthode.

Merci !

[Balistique]

C'est parce que ta vitesse n'est pas négligeable par rapport aux photons. Imgaine que tu vas à presque c. Une étoile rayonne sur le côté gauche. Prenons un photon juste avant qu'il te touche. S'il est exactement à ta gauche, le coup d'après il sera derrière toi et non sur toi car tu avances beaucoup le temps qu'il arrive. Du coup les photons que tu détectes sont ceux qui sont un peu devant et donc tu les percutes non plus par la gauche exactement mais par le devant gauche. Plus tu vas vite et plus ils sont devant.

Pour l'arrière c'est pareil tu toucheras les photons qui sont plus (+) sur le côté, plus (+) sur le devant etc... selon ta vitesse. Il y a que les photons exactement à l'arrière dans la direction opposée dans laquelle tu vas que tu recevras toujours par l'arrière.

Autre explication:
Prenons un référentiel fixe. Une fusée va dans la direction x. Et une étoile a émis des photons dans une direction oblique x,y. Comme la fusée va à presque c, la fusée va presque aussi vite que les photons. Mais dans la direction x, la projection de la vitesse des photons est plus petite que la vitesse de la fusée, donc la fusée s'éloigne des photons qui sont derrière et rattrape ceux de devant et donc les photons de l'étoile émis derrière lui arrive par devant car il les rattrape dans la direction dans laquelle il va.
Tu comprends que plus la fusée est relativiste plus la vitesse est proche de c et plus l'angle entre la direction des photons et la direction de la fusée peut être petit pour que la fusée rattrape les photons dans la direction x.
Tu comprends aussi que si les photons et la fusée ont la même direction, la fusée ne peut pas aller plus vite que les photons dans cette direction et donc les photons rattraperont la fusée et les verra bien par l'arrière.

J'espère que j'ai été clair lol...

Je ne remet pas en cause l'explication, mais c est une vitesse constante avec n'importe quel référentielle.
Si un jour on ce déplace à c-1km/h, on ne verra pas passer des photons!

[papy-alain]

Je ne remet pas en cause l'explication, mais c est une vitesse constante avec n'importe quel référentielle.
Si un jour on ce déplace à c-1km/h, on ne verra pas passer des photons!

On ne voit jamais passer des photons. On perçoit uniquement ceux qui arrivent sur notre nerf optique. Par ailleurs, si tu voyages à c-1km/h, les photons émis derrière toi te rattrapent à la vitesse c.

[Balistique]

Oui mais c'était une "phrase imagée".
Même si nous arrivions à nous déplacé à la même vitesse que "c" ; la lumière, elle (par rapport à nous) se déplacerais encore à "c", soit deux fois plus vite...
Non ?

[papy-alain]

Oui mais c'était une "phrase imagée".
Même si nous arrivions à nous déplacé à la même vitesse que "c" ; la lumière, elle (par rapport à nous) se déplacerais encore à "c", soit deux fois plus vite...
Non ?

Non. La lumière se déplace toujours à la vitesse c, dans tous les référentiels.

[invite95355625]

Bonjour,

Oui, en module, et relativement à l'engin.

Et c'est apparemment le contexte du problème exposé. D'où mon incompréhension, la valeur du module ayant été donnée évasive dans la réponse que j'avais citée (de Gloubiscrapule, que je remercie au passage de tant d'apports sur tant de domaines), bien que donnée comme strictement égale à c dans tous les documents traitant de relativité restreinte.
Aussi, merci Amanuensis, de m'avoir conforté dans l'approche que j'ai des interventions et explications. Je peux mieux les appréhender lorsque ce genre de précision existe, ainsi munie grâce à votre réponse du vocabulaire adéquat.

Aussi, dans mille posts de mille discussions, il est fait référence à la vitesse d'un objet, sans que les paramètres de cette vitesse ne soient établis. Quand il s'agit d'une discussion basée sur des mots seuls, excluant toute formulation mathématique, n'est-il pas nécessaire, pour définir sans ambiguïté une vitesse, de nommer les 2 (au minimum) "objets" auxquels elle fait référence, et particulièrement la situation de l'appareil de mesure?

Sinon, à défaut, comment est-il possible d'interpréter vos propositions,

Balistique :

Si un jour on ce déplace à c-1km/h

Qui/quoi définit c-1km/h? Aussi, qui/quoi dans cette proposition se déplace à c-c?

Egalement, je remercie Papy-Alain de bien vouloir m'orienter en ce sens :

Par ailleurs, si tu voyages à c-1km/h

.
Ainsi, quiconque abonde.
Merci.

[papy-alain]

Bonjour Pinard-bio, bonjour tout le monde.

Tes remarques sont très pertinentes. C'est en effet toujours par rapport à "quelque chose" qu'une vitesse de déplacement se mesure. La vitesse d'une vaisseau peut être différente d'un observateur à l'autre, et même prendre une valeur nulle si l'observateur est dans le vaisseau.
Dans le contexte qui précède, la phrase "un vaisseau se déplaçant à c-1 km/h" peut s'interpréter par rapport à un appareil de mesure qui ferait partie intégrante de la source émettrice du rayonnement auquel l'exemple se réfère.

[Amanuensis]

Aussi, dans mille posts de mille discussions, il est fait référence à la vitesse d'un objet, sans que les paramètres de cette vitesse ne soient établis. Quand il s'agit d'une discussion basée sur des mots seuls, excluant toute formulation mathématique, n'est-il pas nécessaire, pour définir sans ambiguïté une vitesse, de nommer les 2 (au minimum) "objets" auxquels elle fait référence, et particulièrement la situation de l'appareil de mesure?

Bien d'accord sur le "mauvais" usage chronique de la notion de vitesse. Même avec des formulations mathématiques l'ambiguïté reste très courante. Et analyser une phrase avec le mot vitesse dépend du contexte. Les cas "corrects" étant, dans l'ordre, quand on parle de différence de vitesses, quand on précise un objet de référence, quand un référentiel est explicitement indiqué et finalement le cas où un référentiel est sous-entendu ;ce dernier est le cas le plus usuel (de loin) dans la vie courante, le référentiel le plus courant étant le référentiel terrestre, celui relativement auquel la surface de la Terre est immobile. (Mais ce n'est pas toujours le cas : les passagers assis dans un avion "pensent" en général être immobiles sur leur siège.)

Mais dès qu'on parle de l'espace, c'est assez différent, et deux cas "incorrects" apparaissent :

- celui qui écrit a un modèle avec un espace absolu en tête, et la "vitesse" est pour lui relative à cet "espace absolu" ;

- celui qui écrit ne pense même pas la vitesse comme relative à quoi que ce soit, mais comme un "attribut" mesurable de l'objet, comme l'est sa masse par exemple.

Aussi bien la mécanique classique bien comprise (relativité de Galilée) que les théories modernes de l'espace-temps (relativité restreinte ou générale) ne conçoivent la vitesse que comme relative, c'est à dire que seules ont une signification physique les différences de vitesse, à l'instar du potentiel électrique ou des dates calendaires.

Et aucun instrument de mesure n'est connu qui mesure une vitesse autre que relative.

Qui/quoi définit c-1km/h?

Pas de sens. Ou une multitude, selon le référentiel qu'on choisira.

Pour le sujet même de la discussion, on peut faire l'hypothèse que l'auteur pense à une galaxie, avec des étoiles immobiles relativement les unes aux autres. La vitesse est alors celle relative à la galaxie.

Au passage, il peut être utile d'indiquer que, comme on a le choix du référentiel (toute conclusion ayant un sens physique se devant d'être indépendante de ce choix), on peut aussi penser le vaisseau immobile avec des étoiles passant très vite autour de lui avec une vitesse relative au vaisseau identique pour toutes les étoiles. Cette vision alternative est plus proche du cas d'un avion supersonique tel que perçu par un observateur au sol, pour le parallèle avec le son. Et on peut aller jusqu'à une escadre de millions d'avions passant au-dessus de vous tous à la même vitesse, et on réalisera alors qu'on n'entend des avions que "devant" quand on fait face à la direction dont viennent les avions, et que lorsqu'on entend un avion particulier, il est déjà derrière.

[daniel100]

...
Et aucun instrument de mesure n'est connu qui mesure une vitesse autre que relative.

...
Pour le sujet même de la discussion, on peut faire l'hypothèse que l'auteur pense à une galaxie, avec des étoiles immobiles relativement les unes aux autres. La vitesse est alors celle relative à la galaxie.

Imaginons que mon vaisseaux spatial se situe entre deux super amas, dans une région ou il n’y a aucune galaxie (jusqu’aux amas).

Je met en marche mes moteurs, comment puis-je mesurer ma vitesse ?

Quelle est « la force » qui m’interdit d’aller a presque c ? par rapport à quoi ? d’autant plus que les filaments des amas subissent l’expansion.

Merci,

Pardon de dérouter un peu le sujet !

[Amanuensis]

Je met en marche mes moteurs, comment puis-je mesurer ma vitesse ?

Sans préciser vitesse par rapport à quoi, la question n'a pas de sens selon la physique moderne (et même moins moderne, Galilée aurait été susceptible de faire la même remarque !)

Quelle est « la force » qui m’interdit d’aller a presque c ?

Aucune. D'ailleurs, assis sur ma chaise je vais à presque c ! (Et plus généralement à toute vitesse de module strictement inférieur à c, selon la convention qu'il me plaira de choisir.)

Pourquoi voulez-vous une "force" ?

[daniel100]

Pourquoi voulez-vous une "force" ?

Je vais prendre un exemple :

Toujours entre deux amas, je prends deux vaisseaux vai1 et vai2, qui par convention sont immobiles à un instant t1 (moteurs off).

Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné. J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ? si oui, ça fait bizarre, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ? ni oui ni non ?

[papy-alain]

Je vais prendre un exemple :

Toujours entre deux amas, je prends deux vaisseaux vai1 et vai2, qui par convention sont immobiles à un instant t1 (moteurs off).

Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné. J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ? si oui, ça fait bizarre, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ? ni oui ni non ?

Ce n'est pas une force, imaginaire ou non, qui t'empêche de considérer que vai2 se déplace à c par rapport à vai1, mais le fait qu'en relativité restreinte une vitesse relativiste modifie la relation temporelle existant entre les deux vaisseaux. Plus vai2 accélère et plus son temps se dilate par rapport à vai1, et vice-versa, de sorte que c ne pourra jamais être atteint (sauf avec une énergie infinie et après un temps infini, ce qui n'a aucun sens physique)

[Amanuensis]

J
Puis je met en marche les moteurs de vai2 et je peux mesurer une accélération de x jets avec un simple pendule déjà étalonné.

Oui

J’en déduit également ma vitesse par rapport à vai1.

Comment ?

Je conserve cette accélération, et un petit calcul me dit qu’au bout d’un certain temps t2, j’aurais atteint c, par rapport à vai1.

Au mieux le "petit calcul" aura donné comme résultat une "vitesse" (une vitesse-coordonnées) dans un certain système de coordonnées (mal déterminé, car "par rapport à vai1 voulant seulement dire que le vaisseau 1 se trouve être "immobile" selon ce système). Que le choix dudit système amène à une vitesse > c n'est pas un "problème", c'est juste un résultat spécifique au système de coordonnées.

Puis-je dire, que par rapport à vai1, vai2 va à c en t2 ?

Oui, non, comme on veut. Dépend ce que l'on se permet...

si oui, ça fait bizarre

Non, cela signale juste un choix particulier du système de coordonnées. Choix qui peut être parfaitement justifiable (comme les coordonnées "cosmiques", celles rendant simples la description d'une expansion métrique homogène).

, si non, qu’est-ce qui m’en empêche (elle est la ma « force » imaginaire) ?

Une réponse à l'esprit de la question plutôt qu'à sa signification littérale :

Peut-être qu'un jour on trouvera une "explication" à l'existence d'une limite au module d'une vitesse locale (et la question ne porte pas sur une vitesse locale), mais pour le moment c'est un constat, et aucun modèle ne le présente comme l'effet d'une "force".

La "limitation de vitesse" n'étant que locale, elle n'interdit pas une accélération constante non nulle durant infiniment.

(Confondre le mouvement d'un objet lointain avec une vitesse locale est une erreur du même genre que penser que les Néo-Zélandais ont la tête en bas. La verticale ("en bas") ne se "transporte pas parallèlement" ; de même on ne peut pas "transporter" le mouvement d'un objet lointain en un mouvement local, faut l'analyser en tant que tel, selon sa "position" dans l'espace-temps. Cette confusion est un effet "automatique" d'un choix de coordonnées, comme la modélisation erronée du Néo-Zélandais est due au choix de coordonnées cartésiennes tout en conservant l'idée que z est dans le sens de la verticale en tout endroit. L'analogue de la verticale est la "direction du temps" en 4D.)

[daniel100]

Merci Amanuensis et papyalain

Comment ?

Vitesse = Accélération X Temps

Temps étant le temps écoulé depuis que j’ai mis les gaz.

Avec une accélération de 1 jet, il faudrait 9.51 années pour atteindre c, c’est faisable (sauf erreur).

La "limitation de vitesse" n'étant que locale, elle n'interdit pas une accélération constante non nulle durant infiniment.

Que le choix dudit système amène à une vitesse > c n'est pas un "problème", c'est juste un résultat spécifique au système de coordonnées.

La, j’ai du mal à me représenter la chose.

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Mon vaisseau Vai2, « verra » t-il l’aberration de la lumière au fur et à mesure que les années passent ?

Je suis complètement paumé

[phys4]

Vitesse = Accélération X Temps

Temps étant le temps écoulé depuis que j’ai mis les gaz.

Avec une accélération de 1 jet, il faudrait 9.51 années pour atteindre c, c’est faisable (sauf erreur).

Pour quelqu'un qui ne connait pas la relativité, la première relation est vraie, sinon il faut écrire :
Rapidité = Accélération X Temps, et cette fois cette grandeur R peut atteindre, dépasser c, et augmenter indéfiniment.

Avec une accélération = 1m/sec² , il faut bien 9,51 années pour que R = c
mais qu'est ce que cette grandeur : c'est une quantité additive qui se comporte comme la vitesse classique, et qui représente l'intégrale de l'accélération, mais ce n'est pas la vitesse mesurable.
La vitesse vaut en réalité v = c x tanh (R/c)
Par conséquent votre vaisseau après 9,51 années d'accélération aura une vitesse de 228 500 km/sec

[Mailou75]

(Confondre le mouvement d'un objet lointain avec une vitesse locale est une erreur du même genre que penser que les Néo-Zélandais ont la tête en bas. La verticale ("en bas") ne se "transporte pas parallèlement" ; de même on ne peut pas "transporter" le mouvement d'un objet lointain en un mouvement local, faut l'analyser en tant que tel, selon sa "position" dans l'espace-temps. Cette confusion est un effet "automatique" d'un choix de coordonnées, comme la modélisation erronée du Néo-Zélandais est due au choix de coordonnées cartésiennes tout en conservant l'idée que z est dans le sens de la verticale en tout endroit. L'analogue de la verticale est la "direction du temps" en 4D.)

Plus que d'accord !!

[Mailou75]

(...) un gros flash de rayons X pour le cosmonaute et son vaisseau par effet doppler : Blueshift ?

Juste pour être sur...
Les objets qui sont devant moi "vieillissent" plus vite ET sont blueshiftés ? de la lumière visible frontale peut devenir des rayon X ?

Merci
Mailou

[daniel100]

Suite à une autre discussion, il me vient une petite question.

Pour rappel, mon vaisseau qui a une accélération constante va très vite, ou plutôt est très rapide (différence entre « vite » et « rapide » : en-cours sur une autre discussion).

Je décide d’arrêter les moteurs, et mon vaisseau « navigue » entre deux super amas à « vitesse » constante (j’ai bien compris que le mot « vitesse » dans ce lieu, a peu de sens).

Mais, si je jette un objet par le hublot, cet objet va-t-il suivre la trajectoire de mon vaisseau ? sera-t-il ralentit ?

Si oui, peu importe par quoi, il y aurait donc une « référence » dans cet espace isolé, qui freine.

Si non, alors rien ne freine mon objet, même pas quelques atomes ici et la ? ou particules ?

Le ni oui, ni non, n’est pas envisageable, car je regarde bien mon objet jeté, soit il m’accompagne, soit il me quitte.

Pas simple de « voyager » sans référence !

[daniel100]

Je me suis un peu écartais de ma question initiale, j’y reviens !

Le phénomène d’aberration de la lumière survient-il aussi entre deux super amas ?

Merci !

[phys4]

Je décide d’arrêter les moteurs, et mon vaisseau « navigue » entre deux super amas à « vitesse » constante (j’ai bien compris que le mot « vitesse » dans ce lieu, a peu de sens).

Mais, si je jette un objet par le hublot, cet objet va-t-il suivre la trajectoire de mon vaisseau ? sera-t-il ralentit ?

Si oui, peu importe par quoi, il y aurait donc une « référence » dans cet espace isolé, qui freine.

Si non, alors rien ne freine mon objet, même pas quelques atomes ici et la ? ou particules ?

Le ni oui, ni non, n’est pas envisageable, car je regarde bien mon objet jeté, soit il m’accompagne, soit il me quitte.

Pas simple de « voyager » sans référence !

Bonjour,
En l'absence d'accélération, vous serez en apesanteur dans votre vaisseau et tous les objets flotteront. Si vous éjectez des objets à l'extérieur, ils vous accompagneront un bon moment.
Pour les objets petits, il existera un effet de freinage du au gaz résiduel. Cet effet mettra plusieurs années à produire un décalage. La pression intersidérale est bien inférieure à celle du système solaire et vous savez qu'il faut des années pour qu'un débris de satellite retombe sur Terre.

Il y aura toujours une référence si vous apercevez des étoiles autour: les effet Doppler des rayonnements des étoiles identifiées devant et derrière vous indiquent en permanence votre vitesse.

[daniel100]

Il y aura toujours une référence si vous apercevez des étoiles autour: les effet Doppler des rayonnements des étoiles identifiées devant et derrière vous indiquent en permanence votre vitesse.

Bonjour phys4 et merci pour votre réponse,

Mais notre vitesse est mesurée par rapport à quoi ?

Par rapport à des astres se situant à plusieurs centaines de Mpc ?

Je crois avoir compris, que la mesure de vitesse réalisée, est due à un décalage spectral vers le bleu ou le rouge, mais cela est-il « réaliste » pour notre modeste vaisseau perdu entre deux super amas ?

Car ces références très lointaines (les amas) doivent subir l’expansion, et de plus, leur vitesse « actuelle » (peut-être pas le bon terme) doivent être totalement différentes des observations, et doivent quelque peu fausser les mesures de vitesse de notre vaisseau.

Pardonnez-moi, si ce que j’écris ne sont que des âneries, j’essaye de me représenter des choses pas simples pour ma compréhension.

[phys4]

Mais notre vitesse est mesurée par rapport à quoi ?

Par rapport à des astres se situant à plusieurs centaines de Mpc ?

Je crois avoir compris, que la mesure de vitesse réalisée, est due à un décalage spectral vers le bleu ou le rouge, mais cela est-il « réaliste » pour notre modeste vaisseau perdu entre deux super amas ?

Car ces références très lointaines (les amas) doivent subir l’expansion, et de plus, leur vitesse « actuelle » (peut-être pas le bon terme) doivent être totalement différentes des observations, et doivent quelque peu fausser les mesures de vitesse de notre vaisseau.

Evidemment si vous avez perdu de vue le Soleil et la Voie Lactée ce sera plus difficile, mais je suppose que pendant les années de voyage, les navigateurs auront à coeur de tenir leurs cartes à jour et de les remettre à jour en tenant compte de l'évolution de l'univers.
L'identification des raies spectrales a permis aux astronomes de mesurer les vitesses de fuite des galaxies, aucun doute que la même technique appliquées aux étoiles les plus proches permettrait la mesure de vitesse relative.

La question vitesse par rapport à quoi pose un problème fondamental : en effet, la lumière n'a pas de vitesse par rapport à l'espace et un objet non plus, il n'existe que des vitesses relatives et la vitesse est un résultat de mesure pour un observateur donné.
La vitesse à bord d'un vaisseau spatial peut prendre des significations différentes suivant l'idée qu'en a l'observateur, voir la discussion
http://forums.futura-sciences.com/as...se-propre.html
où "Mailou" vient de nous offrir un magnifique dessin.

[Mailou75]

où "Mailou" vient de nous offrir un magnifique dessin.

Merci pour le compliment mais tu m'as un peu soufflé comment le faire