Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?
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Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?



  1. #1
    deadcorpse33

    Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?


    ------

    Bonjours, ici deadcorpse33.
    Je me suis posé une question ce soir.
    Comme la matière a une masse et que cette masse augmente avec la vitesse jusqu'à un moment où l'on approche la vitesse de la lumière pour une masse infinie.
    Pour un objet fait de matière dans un vide parfait,
    quel est la vitesse maximale sans que celle-ci ne baisse par la suite?

    -----

  2. #2
    Zefram Cochrane

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Bonjour,
    c'est la vitesse de la lumière.

    cordialement,
    zefram
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  3. #3
    vanos

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    c'est la vitesse de la lumière.
    Non, justement, la vitesse de la lumière est, mathématiquement, une limite. C'est-à-dire approchée mais jamais atteinte.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  4. #4
    Garion

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Dans un vide "parfait" (cela n'existe pas vraiment), à n'importe quelle vitesse, une masse ne ralentit pas, et comme il a été dit précédemment, la vitesse peut s'approcher autant que l'on veut de c, mais ne pourra jamais l'atteindre.
    Mais, je rajoute deux points :
    - La vitesse d'un objet est toujours relative à quelque chose, il est toujours important de préciser par rapport à quoi quand on en parle.
    - Aujourd'hui, on parle plutôt d'augmentation de l'inertie plutôt que de l'augmentation de la masse.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Zefram Cochrane

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par vanos Voir le message
    Non, justement, la vitesse de la lumière est, mathématiquement, une limite. C'est-à-dire approchée mais jamais atteinte.
    Oui : En RR la vitesse maximale que peut atteindre un objet par rapport à un référentiel quelconque placé dans un référnetiel inertiel est C - epsilon avec epsilon tendant vers O quand l'énergie cinétique (relative) du mobile tend vers l'oo

    En RG la vitesse de la lumière coordonnée de la Terre par rapport à la vitesse de la lumière instantanée de l'observateur de référence est dans le cadre de la métrique de Schwarzschild C(1 - )
    donc inversement, la vitesse coordonnée de l'observateur à l'oo par rapport à l'observateur terrestre est 1/C(1 - )
    un mobile à l'oo peut donc atteindre une vitesse supérieure à C (même si ce n'est pas de beaucoup)
    Mais j'ai le sentiment que cette petit subtilité doit échapper à macchabée33
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  7. #6
    mach3
    Modérateur

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Comme la matière a une masse et que cette masse augmente avec la vitesse jusqu'à un moment où l'on approche la vitesse de la lumière pour une masse infinie.
    Comme déjà suggéré par Garion, oubliez définitivement cette histoire de masse qui augmente (et balancez les bouquins qui prétendent cela, ils sont mauvais), c'est de la mauvaise vulgarisation, cela fait des décennies que la relativité restreinte n'est plus interprétée de cette manière. La masse d'un objet est invariante (i.e. ne dépend pas du référentiel, et donc pas de sa vitesse). C'est l'énergie cinétique de l'objet qui tend vers l'infini quand v tend vers c (énergie cinétique qui n'est pas mv²/2, valable que pour de faibles vitesses).

    En RG la vitesse de la lumière coordonnée de la Terre par rapport à la vitesse de la lumière instantanée de l'observateur de référence est dans le cadre de la métrique de Schwarzschild C(1 - )
    donc inversement, la vitesse coordonnée de l'observateur à l'oo par rapport à l'observateur terrestre est 1/C(1 - )
    un mobile à l'oo peut donc atteindre une vitesse supérieure à C (même si ce n'est pas de beaucoup)
    Mais j'ai le sentiment que cette petit subtilité doit échapper à macchabée33
    Je vois pas du tout l’intérêt de parler de vitesse coordonnée dans ce contexte (à part pour faire son intéressant ). C'est un concept bien trop compliqué par rapport à la question.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  8. #7
    Zefram Cochrane

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Tout à fait OK avec toi Mach3 mais quitte à être pointilleux autant l'être jusqu'au bout.
    Zefram
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  9. #8
    papy-alain

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Pour la question initiale, la plus grande vitesse déjà mesurée est celle des neutrinos, lors de l'expérience OPERA, au CERN. Cette vitesse est vraiment très proche de c.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  10. #9
    Tryss

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Pour la question initiale, la plus grande vitesse déjà mesurée est celle des neutrinos, lors de l'expérience OPERA, au CERN. Cette vitesse est vraiment très proche de c.
    Ou, si on veut une mesure avec moins d'incertitude, on peut s’intéresser aux protons accélérés par le LHC.

    Lorsqu'il tournera au maximum de ses capacités, il portera l'énergie d'un proton à 7 TeV, c'est à dire qu'ils iront seulement 2.7 m/s moins vite que la lumière dans le vide.

    Après ça n'est pas demain la veille que l'on ferra atteindre ces vitesse là a des objets : il faudrait une énergie colossale. J'avais calculé l'énergie cinétique qu'il fallait fournir à un kg de matière pour la faire aller à cette vitesse, c'était grosso modo 1 année de consommation d'énergie mondiale de 2010 par kilo (à 100% de rendement )

  11. #10
    Gloubiscrapule

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Les électrons/positrons de l'accélérateur linéaire du SLAC vont bien plus vite que les protons du LHC. Avec une énergie de 50Gev, ils vont à 0,016 m/s de moins que c.

    C'est encore pire avec les neutrinos. Dans l'expérience d'OPERA ils peuvent avoir une énergie de 30GeV, ce qui donne une vitesse minimale seulement de 10-12 m/s inférieure à c.
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  12. #11
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    J'en déduit donc que les particules les plus légères peuvent atteindre des vitesses plus proches de celle de la lumière
    que les autres par moindre emmagasinement d'énergie.
    Quelles sont donc les particules les plus légères?
    Celon toute logique, un neutrino à un électron est ce qu'un neutron est à un anti-proton par rapport aux charges.
    Un électron, à cause de sa charge, se retrouve en gravitation autour des corps plus massique tel que les protons.
    Un neutrino part en ligne droite car, par sa charge neutre, il n'est pas attiré
    (outre la gravité, peu importante pour sa masse si petite)
    J'ai entendu parler d'un phénomène d'accélération des corps quand ils gravitent autours d'objets plus lourds.
    Est-ce que, si l'électron comporte de la même vitesse qu'un neutrino, ce phénomène ne rapprocherait pas encore plus l'électron
    de la vitesse de la lumière? (pareil pour le positon)
    Dernière modification par deadcorpse33 ; 04/08/2012 à 00h03.

  13. #12
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    J'ai un niveau seconde générale, alors ne soyez pas trop choqué si j'ai dit une énormité ^^

  14. #13
    erms91

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Bonsoir
    Il me semble que c'est la particule "oh my god" qui a une vitesse de 299792.458 km.s

  15. #14
    mach3
    Modérateur

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    J'en déduit donc que les particules les plus légères peuvent atteindre des vitesses plus proches de celle de la lumière
    que les autres par moindre emmagasinement d'énergie.
    Quelles sont donc les particules les plus légères?
    le photon de masse nulle et les 3 neutrinos qu'on a cru de masses nulles pendant longtemps jusqu'à ce qu'on ait des indices d'une masse très faible.

    Celon toute logique, un neutrino à un électron est ce qu'un neutron est à un anti-proton par rapport aux charges.
    Remarque peu pertinente. Par ailleurs on écrit "selon".

    Un électron, à cause de sa charge, se retrouve en gravitation autour des corps plus massique tel que les protons.
    tu confonds force électromagnétique et force de gravitation. C'est à cause de leurs charges électriques qu'un proton et un électron se lient (via la force électromagnétique), leurs masses n'a rien à voir la-dedans.

    Un neutrino part en ligne droite car, par sa charge neutre, il n'est pas attiré
    (outre la gravité, peu importante pour sa masse si petite)
    non, la trajectoire d'un corps dans un champ de gravité ne dépend pas de sa masse.

    Est-ce que, si l'électron comporte de la même vitesse qu'un neutrino, ce phénomène ne rapprocherait pas encore plus l'électron
    de la vitesse de la lumière? (pareil pour le positon)
    je ne comprend pas la question.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  16. #15
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Je reformule ma question M@ch3, cette fois ci de manière plus réfléchie.
    Un neutrino part en ligne droite sans réaction avec son environnement.
    Juste après le Big bang, l'univers était tellement "chaud" que les liaisons subatomiques ne tenaient pas.
    Un électron avait donc une trajectoire droite?
    Si oui, est ce que sa vitesse était égale à celle d'un neutrino
    et la vitesse de l'électron n'aurait pas augmenté des que, pris au piège,
    par les liaisons atomiques dues au refroidissement de l'univers, ce serait mis a tourner autour du noyau?
    J'avais entendu parler d'une accélération phénoménale d'une sonde quand elle se servit de la gravité pour faire un arc de cercle
    autour du soleil pour ensuite prendre plus de vitesse et ainsi traverser plus vite le système solaire.
    Je ne sais pas a quoi cette accélération est due à cause de mon faible niveau en la matière.
    Mais ce phénomène appliqué à la gravitation l'est-il aussi pour les charges?

    Cordialement Deadcorpse33
    Dernière modification par deadcorpse33 ; 05/08/2012 à 00h20.

  17. #16
    mach3
    Modérateur

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Je reformule ma question M@ch3, cette fois ci de manière plus réfléchie.
    Un neutrino part en ligne droite sans réaction avec son environnement.
    Juste après le Big bang, l'univers était tellement "chaud" que les liaisons subatomiques ne tenaient pas.
    Un électron avait donc une trajectoire droite?
    Si oui, est ce que sa vitesse était égale à celle d'un neutrino
    Vous semblez dans la confusion la plus totale et j'ai toujours du mal à bien comprendre le fond de votre question...

    Mis à part le photon qui va forcément à c dans toutes conditions et pour tout observateur parce qu'il n'a pas de masse, les particules peuvent aller à toutes les vitesses possibles de l'intervalle [0,c[ et ces vitesses dépendent de l'observateur. On peut très bien avoir un électron plus rapide qu'un neutrino. La seule difficulté est d'obtenir un électron dont la vitesse par rapport à la terre (notre référentiel privilégié d'observation) est plus élevée que la vitesse d'un neutrino donné par rapport à la terre. L'électron étant beaucoup plus lourd, il faut lui fournir une quantité énorme d'énergie pour lui faire atteindre la vitesse que les neutrinos acquièrent d'une simple pichenette (du coup il est à l'inverse quasiment impossible d'obtenir un neutrino lent). Le fait est que tous les processus qui génèrent ces particules sont rarement en mouvement rapides par rapport à nous qui les observons et donc que l'on a rarement une configuration dans laquelle un électron va plus vite qu'un neutrino. Il faudrait soit observer ces particules avec un vaisseau très rapide par rapport à la terre allant dans la direction qui va bien (de façon à ce que dans le référentiel où le vaisseau est immobile l'électron va plus vite le neutrino) ou alors qu'ils soient produits par un processus qui se déplace très rapidement par rapport à la terre et avec la bonne orientation.

    et la vitesse de l'électron n'aurait pas augmenté des que, pris au piège,
    par les liaisons atomiques dues au refroidissement de l'univers, ce serait mis a tourner autour du noyau?
    il y a les électrons libres d'une part, qui en l'absence de champs électrique ou magnétique se déplacent en ligne droite et la vitesse qu'ils veulent (ça dépend du référentiel et ça dépend de l'énergie qu'on lui a donné dans ce référentiel), et il y a les électrons liés, dans les atomes, qui n'ont pas vraiment de vitesse parce qu'à cette échelle la notion de trajectoire ne fait plus sens (et non en fait les électrons ne tournent pas autour des noyaux, même si ils en ont l'air), au mieux ils ont des vitesses moyennes dont les valeurs sont fixées suivant l'atome.

    J'avais entendu parler d'une accélération phénoménale d'une sonde quand elle se servit de la gravité pour faire un arc de cercle
    autour du soleil pour ensuite prendre plus de vitesse et ainsi traverser plus vite le système solaire.
    Je ne sais pas a quoi cette accélération est due à cause de mon faible niveau en la matière.
    C'est simplement la gravitation. Dans ce genre de manoeuvre (l'assistance gravitationnelle ou encore "slingshot") on se débrouille pour que la sonde soit sur une trajectoire hyperbolique dans le référentiel de la planète.

    Mais ce phénomène appliqué à la gravitation l'est-il aussi pour les charges?
    c'est différent. Ce ne sont pas les mêmes forces qui oeuvrent et elles n'ont pas les mêmes propriétés (et du coup ça ne donne pas exactement les même effets, même si il y a quelques similitudes). L'accélération due à la gravitation ne dépend pas de la masse du corps, car la force d'inertie (par exemple centrifuge) et la force de gravitation dépendent toutes deux de cette masse : cette accélération n'est pas "ressentie", elle n'est pas percue par les éventuels occupants de ce corps. L'accélération due à l'interaction électromagnétique (et plus généralement toute accélération qui n'est pas due uniquement à la gravitation), ne dépend pas que de la masse du corps et elle est "ressentie" (comme quand tu prends un virage en voiture, quand tu mets le pieds dedans ou quand tu freine brusquement).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  18. #17
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Le neutrino est plus léger que l'électron?
    Quel est donc la particule qui possède les mêmes caractéristiques que l'électron
    avec une charge neutre? Il y en a forcément une.
    Et alors, si le neutrino est neutre, quelles sont les autres particules du trio (-) (+) (neutre) ?
    Car, de ce que j'ai appris il y a toujours 3 particules ayant la même masse mais des charges différentes, est-ce le cas? Quel est donc la particule neutre correspondant à l'électron aussi?

    Cordialement Deadcorpse33

  19. #18
    Tofix

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Salut,
    Citation Envoyé par deadcorpse33 Voir le message
    Le neutrino est plus léger que l'électron?
    Oui, et pas qu'un peu:
    Masse de l’électron: 510 999 eV.c-²
    Masse du neutrino (électronique): < 2,5 eV.c-2
    Quel est donc la particule qui possède les mêmes caractéristiques que l'électron
    avec une charge neutre? Il y en a forcément une.
    Ah bon?
    Et alors, si le neutrino est neutre, quelles sont les autres particules du trio (-) (+) (neutre) ?
    Car, de ce que j'ai appris il y a toujours 3 particules ayant la même masse mais des charges différentes, est-ce le cas? Quel est donc la particule neutre correspondant à l'électron aussi?

    Cordialement Deadcorpse33
    Il semble qu'on est pas les mêmes lectures. Je n'ai jamais entendu parler de ce modèle, mais je peux aussi me tromper.

    Cordialement.

    Le modèle standard des particules.
    Dernière modification par Tofix ; 05/08/2012 à 17h16.

  20. #19
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par deadcorpse33 Voir le message
    Le neutrino est plus léger que l'électron?

    Oui.
    masse de l'électron = 550 keV/c2

    le neutrino associé est le neutrino électronique. Sa masse exact n'est pas connu mais elle est inférieur à 2 eV/c2 (plus de 200 000 fois moins massif)


    Quel est donc la particule qui possède les mêmes caractéristiques que l'électron
    avec une charge neutre? Il y en a forcément une.
    Non. Ce qui se rapproche le plus est le neutrino qui conserve la charge leptonique : si un électron disparait dans une réaction, il faut qu'il y ait émission d'un neutrino électronique pour compenser.


    Car, de ce que j'ai appris il y a toujours 3 particules ayant la même masse mais des charges différentes, est-ce le cas? Quel est donc la particule neutre correspondant à l'électron aussi?
    C'est faux. Tu n'as plus qu'à le désapprendre.

    a+
    Parcours Etranges

  21. #20
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Le neutrino, l'électron et le positon n'ont donc pas le même nombre de quarks et gluons en leur sein?

  22. #21
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Ah oui... Y'a du dégrossissage à faire, donc.

    A apprendre par coeur pour demain :

    Nom : particules élémentaires.jpg
Affichages : 156
Taille : 39,1 Ko

    crédit image: wiki

    Les neutrinos, l'électron et son antiparticule, le positrons, sont des LEPTONS, colonnes de gauche. Ils ne sont pas composés de quarks et sont insensibles à l'interaction dite "de couleur" médiée par les gluons, à laquelle seuls les quarks sont sensibles.


    Ce tableau te donne également un bon aperçu de quelques symétries du modèle standard. Par exemple, chaque famille de particule (chaque ligne) comporte :

    * un lepton chargé -e : électron, muons ou tau
    * un neutrino de même saveur
    * un quark de charge -e/3
    * un quark de charge +2e/3

    La première famille à elle toute seule permet de fabriquer l'ensemble de la matière courante.

    Le noyau des atomes est composé de nucléons dont il existe 2 sortes :
    * un nucléons chargé, le proton (2 quark up + 1 quark down, soit charge +e)
    * un nucléon neutre, le neutron (1 quark up + 2 quark down soit charge 0)

    Autours de ce noyau se trouvent des électrons, en même nombre que les protons.

    Ainsi 3 particules élémentaires seulement composent tous les atomes de la nature : quark up, down et électron.
    Le neutrino est omniprésent également mais c'est une particule si discrète (elle n'est sensible qu'à l'interaction faible et donc interagit très difficilement) qu'elle ne se remarque pas.



    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 05/08/2012 à 21h00.
    Parcours Etranges

  23. #22
    deadcorpse33

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Merci pour toutes vos réponses.
    Cela m'aura permis de comprendre beaucoup de choses
    que j'aurai attendu encore quelques années pour les apprendre.
    Je clos le sujet.

  24. #23
    f6bes

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par deadcorpse33 Voir le message
    entendu parler d'une accélération phénoménale d'une sonde quand elle se servit de la gravité pour faire un arc de cercle
    autour du soleil pour ensuite prendre plus de vitesse et ainsi traverser plus vite le système solaire.
    Bjr à toi,
    Reste qu'à QUANTIFIER le mot...phénoménal..
    SUPERBE adjectif sans..... signification de " valeur".

    Usain Bolt à des " accélérations...phénoménales" pour ne parler que de lui !
    J'emploie AUSSI "phénoménal".. !

    L'effet dont tu parles est l'effet de " fronde".

    Bonne journée
    Dernière modification par f6bes ; 06/08/2012 à 09h32.

  25. #24
    Gloubiscrapule

    Re : Quel est la plus grande vitesse constante pouvant être atteinte par la matière?

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Usain Bolt à des " accélérations...phénoménales" pour ne parler que de lui !
    J'emploie AUSSI "phénoménal".. !
    Pour chipoter, son point fort c'est surtout le 50 derniers mètres, pas vraiment l'accélération!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

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