Voyage sur un photon !

[ChicDreamer]

Bonjours,
Je voudrait savoir,
D'après la théorie d'Albert Einstein,
Que si l'on chevauchait un photon, et qu'on se déplacer dans le sens inverse de rotation de la Terre on pouvait remonter le temps, et vivre 10^18ans.
Mais un photon ne possédant pas de masse et t'il possible qu'il est une fréquence ?
D'après quoi Einstein, en est arrivé a cette hypothèse ?
Avec mes recherches j'ai retrouvé une anciennes théorie qu'il a expliquer que si on chevauché la lumière notre reflet (si on se regarde dans un miroir) devient invisible !
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[pseudoarallonge]

Aller dans le futur, oui, remonter dans le temps, non.
Cependant Gödel, le fameux mathématicien, avait développé un modèle d'univers dans lequel les voyages dans le passé étaient possibles.

[ChicDreamer]

Comment sa aller dans le futur via un canon à particule ?!

[curieuxdenature]

si l'on chevauchait un photon

Bonjour

le problème est qu'on ne peut même pas imaginer cette situation, l'observateur à cheval sur le photon a une masse et cela implique que le photon ira toujours à la vitesse 'c' dans son référentiel.
Autrement dit on se retrouve assis le cul par terre avec un photon qui s'est déjà fait la malle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pseudoarallonge]

Comment sa aller dans le futur via un canon à particule ?!

Il faut une fusée et soit aller très vite soit se positionner près d'un trou noir. Puis revenir sur terre et le tour est joué.

[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura,

Que si l'on chevauchait un photon, et qu'on se déplacer dans le sens inverse de rotation de la Terre on pouvait remonter le temps,

Non, on ne remonterait pas le temps et Einstein n'a jamais dit ça.

et vivre 10^18ans.

Oui, mais toi sur ton photon, tu ne vivrais pas pas aussi longtemps. Ce sont les autres qui verraient cela.

Bref, ça revient exactement au même que la congélation. Si on te met en hibernation, tu peux y rester aussi des milliards d'années.

A noter que voyager vers le futur c'est facile : c'est ce qu'on fait tous le temps.
Attend un peu... attend un peu.... Hop, voilà, on est 30 secondes plus tard

Mais un photon ne possédant pas de masse et t'il possible qu'il est une fréquence ?

Oui, il a une fréquence, une longueur d'onde et un spin (en quelque sorte une rotation sur lui-même, comme une toupie).

D'après quoi Einstein, en est arrivé a cette hypothèse ?

Ce n'est pas des hypothèses mais des conséquences de la théorie de la relativité (très bien validée par l'expérience).

Avec mes recherches j'ai retrouvé une anciennes théorie qu'il a expliquer que si on chevauché la lumière notre reflet (si on se regarde dans un miroir) devient invisible !

Ce serait sympa de donner le nom de cette ancienne théorie. Merci,

le problème est qu'on ne peut même pas imaginer cette situation, l'observateur à cheval sur le photon a une masse et cela implique que le photon ira toujours à la vitesse 'c' dans son référentiel.
Autrement dit on se retrouve assis le cul par terre avec un photon qui s'est déjà fait la malle.

On peut toujours considérer la lumière se déplaçant dans l'air : 99,97 % de la vitesse de la lumière dans le vide.
C'est déjà pas si mal (évidemment, il y a intérêt à suivre le photon de lui, dans le vide, sinon bonjour les frottements ).

[daniel100]

En admettant qu’après un super régime alimentaire, afin d’avoir une masse de zéro ; sur un photon, on traverserait l’infini instantanément. De plus, on ne peut même pas s’arrêter car on voyage instantanément…

[tierri]

Un principe de base en relativité est que quelle que soit la vitesse à laquelle on se déplace, la lumière se déplace toujours à la même vitesse (c) par rapport à nous, alors difficile de grimper dessus même en courant très vite.
Ce qui rend cela possible est "l'élasticité" du temps.

l'histoire de grimper sur un photon ou plus simplement d'aller à la vitesse de la lumière pour voir les effets, Einstein a suivi ce genre de raisonnement (c'est là qu'il utilise le miroir) pour mettre à défaut la théorie de l'époque, et particulièrement le concept d'éther, mais en aucun cas pour remonter le temps en sens inverse, ce qui n'est possible que dans une seule théorie, celle du cinéma grand public.

Pour le coup du sens de rotation, je vais essayer de te faire comprendre ça simplement.
Il n'y a pas de retour vers le passé, il n'y a que des avancées vers le futur à un rythme plus ou moins rapide.
Pour le dire de manière très schématique plus on avance vite dans l'espace et plus on avance dans le temps.
La terre a déjà un mouvement dans l'espace, si tu avances dans le même sens tu amplifie l'effet mais si tu avances dans l'autre tu l'atténues.

Mes explications sont très simplistes, je ne cherche pas à te faire comprendre toute la physique moderne mais juste enlever quelques idées trompeuses.
En se déplaçant très vite pourrait-on vivre 10^18 années ?
Oui ..... et NON
C'est un point de vue relatif
Pour l'observateur fixe effectivement un délai colossal pourrait s'écouler, mais pour le voyageur non, lui ne vit toujours qu'une vie qui ne dure pas plus longtemps que la normale.

La relativité du temps, c'est le premier concept à apprivoiser.

[pseudoarallonge]

En admettant qu’après un super régime alimentaire, afin d’avoir une masse de zéro ; sur un photon, on traverserait l’infini instantanément. De plus, on ne peut même pas s’arrêter car on voyage instantanément…

Oui, c'est très juste ce que vous dites. Mais j'ai beau essayer de me faire une image de ce que vous dites, impossible!
Ce que vous dites, c'est juste impensable. C'est compréhensible mais impensable. Bravo.

[Deedee81]

Petite précision car je ne suis pas sûr que cela était clair dans les messages.

Il ne faut pas confondre deux choses :

- La vitesse de la lumière dans le vide. Notée 'c'. C'est une constante universelle et une vitesse invariante (comme le rappelle Tierri) et une limite infranchissable. Le fait que la lumière va à cette vitesse là est due au fait qu'elle est sans masse.
- La vitesse de la lumière dans un milieu matériel : verre, eau, air,... Dans un tel milieu, la lumière va moins vite (on a même réussi dans des condensats à avoir de la lumière qui se déplace à pas d'homme !). Mais la valeur de 'c' reste la même. De ce point de vue la lumière se comporte comme n'importe qu'elle autre phénomène se propageant, comme des électrons par exemple. Dans ces circonstances, on peut aller aussi vite que la lumière et même aller plus vite (ce qui produit avec des particules chargées l'effet Cerenkov, une émission de lumière bleutée visible dans les piscines des centrales nucléaires à cause des électrons rapides sortant du coeur. C'est un peu l'équivalent du bang supersonique mais avec la lumière). Il est clair que si l'on a un rayon lumineux se déplaçant à 100 km/h et qu'on "chevauche" un tel rayon lumineux, il n'y aura pas d'effets relativistes notables.

[ChicDreamer]

De toute manière la lumière reste encore un élément qu'on as du mal à comprendre !
Donc si je comprend un photon quand il voyage il tourne sur lui en même a une fréquence X !
Mais le spin, la longueur d'onde, la fréquence est t'elle tout le temps la même ?

[PPathfindeRR]

Bonjour tous le monde, bonjour Deedee81

Il ne faut pas confondre deux choses :

- La vitesse de la lumière dans le vide. Notée 'c'. C'est une constante universelle et une vitesse invariante (...)
- La vitesse de la lumière dans un milieu matériel : verre, eau, air,... Dans un tel milieu, la lumière va moins vite (...)

A ce sujet, j'ai une petite question,

Sur les deux règles que tu cites (dont je suis d'accord), Est-ce que cette première règle s'applique à la deuxième ?
Autrement dit, La lumière est-elle toujours constante dans deux milieux identique et quelque soit le référentiel ?

Je pense que la réponse est : oui

Deux petite expérience de pensée pour être plus clair :

Première expérience :

- Je me situe dans un espace (environnement, milieu...) vide de matière ;
- Un véhicule se situe (dans ce même espace vide, milieu vide) devant moi et est fixe par rapport à moi ;
- Je reçois la lumière de ses phares et mesure la vitesse de cet lumière reçue : je mesure (la lumière arrive sur moi à) 300 000 km/s
- Ce véhicule se déplace maintenant vers moi ou va à reculons : je mesure la vitesse de la lumière reçue par ses phares toujours à 300 000 km/s

(La vitesse de la lumière de s'additionne ou ne se soustrait pas à la vitesse de la sources par rapport à moi, elle est constante)

Seconde expérience (c'est sur celle-ci que je demande confirmation) :

- Je me situe dans un espace (environnement, milieu...) rempli de matière (disons un fluide ou un gaz mais réparti de manière homogène) ;
- Un véhicule se situe (dans ce même espace rempli, milieu matériel) devant moi et est fixe par rapport à moi ;
- Je reçois la lumière de ses phares et mesure la vitesse de cet lumière reçue un peu moins vite que dans le vide : je mesure disons 290 000 km/s
- Ce véhicule se déplace maintenant vers moi ou va à reculons : je mesure la vitesse de la lumière reçue par ses phares toujours à 290 000 km/s

[Amanuensis]

Sur les deux règles que tu cites (dont je suis d'accord), Est-ce que cette première règle s'applique à la deuxième ?
Autrement dit, La lumière est-elle toujours constante dans deux milieux identique et quelque soit le référentiel ?

Je pense que la réponse est : oui

La réponse est oui ou non, selon.

La vitesse de la lumière n'est pas la même dans un milieu donné, selon qu'il est mobile ou immobile relativement au référentiel.

Mais évidemment elle est la même si on compare deux milieux de même nature, et qu'on prend pour chacun le référentiel dans lequel le milieu est immobile.

[PPathfindeRR]

La réponse est oui ou non, selon.

La vitesse de la lumière n'est pas la même dans un milieu donné, selon qu'il est mobile ou immobile relativement au référentiel.

Mais évidemment elle est la même si on compare deux milieux de même nature, et qu'on prend pour chacun le référentiel dans lequel le milieu est immobile.

Ah oui, d'accord !

Pour ma deuxième expérience de pensé, si je suis plongé dans un milieu matériel (fluide, gaz...) mais qu'il est en mouvement par rapport à moi, cela modifiera la valeur que je mesure de la vitesse de la lumière provenant d'une source fixe par rapport à moi, que si ce milieu matériel était fixe par rapport à moi ?

Entre autre, c'est ce qui explique la mort de l'Ether (je remplace le fluide par l'Ether de ma deuxième expérience) car s'il existait, cela permettrait de mesurer la vitesse de la Terre par rapport à ce milieu (Ether)... comme mesurer un vent d'Ether et qui influerai sur la mesure de la vitesse de la lumière selon la direction ou l'on regarde ?

[Amanuensis]

Pour ma deuxième expérience de pensé, si je suis plongé dans un milieu matériel (fluide, gaz...) mais qu'il est en mouvement par rapport à moi, cela modifiera la valeur que je mesure de la vitesse de la lumière provenant d'une source fixe par rapport à moi, que si ce milieu matériel était fixe par rapport à moi ?

Oui.

Il y a eu des expériences dans ce genre au XIXe, il me semble. Je ne retrouve pas de référence. (À moins que ce soit un fiment de mon imagination.)

[Nicophil]

Oui, il a une fréquence, une longueur d'onde

Parler de longueur d'onde d'un photon, c'est le début de la fin !

Il s'agit de la longueur d'onde et de la fréquence de l'onde EM.
Un photon a une énergie (qui est relative à l'observateur). Parler de fréquence d'un photon n'est que légèrement abusif mais parler de longueur d'onde d'un photon laisse penser qu'il ondule.

[Deedee81]

De toute manière la lumière reste encore un élément qu'on as du mal à comprendre !

Non, non, la lumière on comprend très bien. C'est même sans doute un des trucs les mieux compris dans le domaine de la physique des particules.
Elle est extrêmement bien décrite par l'électrodynamique quantique relativiste.

Par contre, pour la vulgariser en langage de tous les jours, là, c'est une autre paire de manche.

[tierri]

Non, non, la lumière on comprend très bien.

hehe, Deedee, tu t'aventures là !
Une chose sans masse se déplaçant très rapidement et avec des propriétés quantiques, alors qu'on ne comprend ni la masse ni l'énergie et on ne sait pas d'où viennent les propriétés quantiques, je ne crois pas que l'on comprenne, certes on établit des équations mais cela nous dit finalement simplement que nous savons mesurer mais pas comprendre.
E c'est certainement pour cela que nous avons tant de mal à vulgariser.

C'est même sans doute un des trucs les mieux compris dans le domaine de la physique des particules.

Là je suis d'accord, mais c'est juste pour me moquer !

[ChicDreamer]

D'accord, Merci bien pour toute vos réponses !

[daniel100]

Toujours en restant dans la question initiale, je suis sur un photon et je traverse les fentes de Young :

Une vidéo ici expliquant ce phénomène incroyable.

Je vais passer par ou ? Sachant que je ne suis pas un observateur extérieur, puisque je suis sur le photon.

[PPathfindeRR]

Toujours en restant dans la question initiale, je suis sur un photon et je traverse les fentes de Young :

Une vidéo ici expliquant ce phénomène incroyable.

Je vais passer par ou ? Sachant que je ne suis pas un observateur extérieur, puisque je suis sur le photon.

, bien vu la remarque !

Mais je dirais pour commencer (comme il a été dit plus haut), si je pouvais me déplacer à la vitesse de la lumière... même si c'est impossible, soit chevaucher un photon, ce photon me laisserait sur place... et me fuirait à 300 000 km/s.
Car quelque soit le référentiel, la vitesse de la lumière est constante... toujours la même (je ne verrais pas un photon fixe en dessous de moi, comme une scelle à cheval fixe par rapport à moi, mais me fuir à la vitesse de la lumière !)

Je voudrais ajouter à ça, concernant les fentes de Young, que dire qu'une particule est un corpuscule qui se situe à deux endroit en même temps n'est pas très juste.
Je me suis laissé dire, à plusieurs reprise, qu'un photon (et toutes particules, je pense) n'est pas concrètement un corpuscule... ni même une onde, ni même une dualité onde-corpuscule !

Par exemple ici (à partir de la 32ème minute) : notion de localité
Etienne Klein nous dit précisément (à 40min 50s) : une particules quantique n'est jamais un corpuscule... c'est un champ !
Ne me demandez pas ce qu'est exactement un champ, sans compter que la mécanique quantique et moi ça fait deux ! mais je pense qu'à cette question, la notion de localité est un début de réponse.

[PPathfindeRR]

Ah oui, aussi,
Pour reprendre cette histoire de chevaucher un photon et traverser les fentes de Young.
(Si je considère toujours une particule comme un corpuscule se trouvant à deux endroit en même temps)

J'ai découvert il n'y a pas si longtemps dans un documentaire tout public, l'effet tunnel en mécanique quantique.
Si j'ai correctement compris (à confirmer ou corriger) :

Une particule se dirige vers une paroi, une fois à proximité de celle-ci, elle peut se situer devant comme dernière la paroi (si elle est très fine)... donc la probabilité de la traverser est assez importante.
Tandis qu'une molécule (constitué d'un nombre gigantesque de particules), il devient très peu probable que toutes les particules de celle-ci se situe tous en même temps d'un coté ou de l'autre de la paroi... c'est la raison pour laquelle nous ne pouvons pas traverser une paroi tandis qu'une particule le peut... bref c'est une histoire de probabilité.

donc pour en revenir aux fentes de Young, je pense que le principe doit-être assez similaire... une particule peut passer par les deux fentes en même temps tandis que nous, on ne le pourrait pas.

[Deedee81]

Bonjour,

alors qu'on ne comprend ni la masse ni l'énergie

Si, si, on comprend très bien aussi (enfin, soyons honnête, pour la masse, ça fait quarante ans qu'on comprend mais seulement deux ans qu'on est sûr ).

et on ne sait pas d'où viennent les propriétés quantiques

En effet, ça, on ne sait pas. Mais ce n'est pas grave (pour un physicien). Le but de la physique n'est pas de savoir pourquoi le monde est tel qu'il est mais de décrire le monde tel qu'il est.

c'est certainement pour cela que nous avons tant de mal à vulgariser.

Pour moi, connaitre les équations et les mesures, c'est comprendre. Voir ci-dessous (*) pour la justification.

Mais ça ne veut pas dire que c'est facile à traduire.

Prend le spin par exemple, un truc archi connu, maitrisé et compris. Pourtant je n'ai jamais vu de bonne vulgarisation, jamais.

La raison est essentiellement celle-ci : le spin n'a pas d'équivalent classique, même approximatif, même ressemblant (à part un peu l'hélicité, et encore). Et donc aucun mot en langage courant ne peut traduire ce que c'est. Le langage humain, le français, l'anglais, ou le mandarin, est bon pour décrire la vie courante mais n'a pas été "inventé" pour décrire tout ce qui peut exister. On pourrait croire qu'il suffit de donner une explication plus détaillée. Et elle existe : une explication phénoménologique est tout à fait possible.... mais elle est évidemment non satisfaisante pour le curieux qui, comme tu le dis, veut comprendre.

Je pense qu'avant le vingtième siècle personne ne devait imaginer cela possible (je m'avance un peu) et évidemment un profane est dans la même situation. Mais force est de constater qu'on y a été confronté. D'ailleurs les philosophes et les épistémologues ont même dû introduire des réflexions sur la linguistique !!! (source Encyclopedia Universalis, dans l'article épistémologie).

C'est assez frustrant sauf qu'il y a un moyen de surmonter cela : apprendre une langue étrangère : les mathématiques. C'est un langage. Un langage qui (jusqu'ici) s'avère universel et en plus rigoureux. En parlant cette langue on peut expliquer (on n'appelle plus cela vulgarisation, mais c'est le même principe !) et comprendre. (*) D'où la justification : en parlant la bonne langue on peut décrire, expliquer, comprendre.

[Lansberg]

Bonjour,

Il y a eu des expériences dans ce genre au XIXe, il me semble. Je ne retrouve pas de référence. (À moins que ce soit un fiment de mon imagination.)

Sûrement les expériences d'interférences de Fizeau et Foucault.

[Nicophil]

Etienne Klein nous dit précisément (à 40min 50s) : une particule quantique n'est jamais un corpuscule... c'est un champ !

"En TQC, il n'y a plus de corpuscules, il n'y a plus que des champs."
Oui mais avec des quanta d'excitation qui se propagent dans ces champs.