mesure de la vitesse de la lumière selon Romer

[increa]

Bonjour,
Romer à mesuré la vitesse de la lumière au 17 ième sciècle
Avec la valeur de l'UA estimée par Cassini, il a estimé:
225 000 km/s
Avec l'UA connue actuellement, il aurait trouvé:
298 000 km/s
Alors que la valeur connue aujourd'hui est: 299 792
Cette vitesse est la vitesse de la lumière vers l'observateur…
Or la vitesse de la lumière est connue avec la précision que l'on sait sur un aller retour…
Quid de cette vitesse de la lumière, si la distance entre l'aller et le retour n'est pas la même...
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[phys4]

Bonjour,
Dans le cas de Römer, il ne s'agit de mesure sur un aller retour, c'est une mesure sur un trajet variable, qui s'effectue toujours vers l'observateur :
trajet d'un satellite de Jupiter vers la Terre qui varie du diamètre de l'orbite terrestre suivant que Jupiter et la Terre sont en conjonction ou en opposition.

[Lansberg]

Bonjour,

le problème c'est que Rœmer ne donne pas de valeur de la vitesse de la lumière. Le sujet a déjà été discuté sur le forum et on peut chercher longtemps, on ne trouve aucun article dans lequel il cite expressément une quelconque valeur. On peut se reporter à son mémoire du 7 décembre 1676 dans le "journal des sçavans" pour s'en assurer (faire une recherche dans Gallica). La méthode qu'il a employée est décrite (ce n'est pas une simple histoire "d'aller-retour" de la lumière).
D'ailleurs, d'après les quelques informations qu'il livre dans ce mémoire, s'il avait fait un calcul de vitesse, il aurait trouvé une valeur aux environs de 140 000 km/s.

[Deedee81]

Salut,

D'ailleurs, d'après les quelques informations qu'il livre dans ce mémoire, s'il avait fait un calcul de vitesse, il aurait trouvé une valeur aux environs de 140 000 km/s.

Moi je connaissais 220000 comme valeur pour la mesure de Römer. Mais c'est tout à fait possible qu'il n'ai pas fait le calcul dans son mémoire et même que le calcul soit apocryphes.

Dans wikipedia ils donnent les références sur les documents d'époque. Mais je n'ai pas lu.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Garion]

Quid de cette vitesse de la lumière, si la distance entre l'aller et le retour n'est pas la même...

Pourquoi ne serait-elle pas la même ?

[Lansberg]

Moi je connaissais 220000 comme valeur pour la mesure de Römer.

Oui. On peut lire dans les mémoires de l'académie royale des sciences (1666-1686) : " II suit des observations de Mr. Roëmer, que la lumière dans une seconde de tems fait 48203 lieues communes de France". Avec 1 lieue commune ~ 4452 m on trouve bien une valeur proche de 220000 km/s. Mais difficile de trouver d'où sortent ces 48203 lieues.

[Deedee81]

Salut,

Pourquoi ne serait-elle pas la même ?

La terre bouge
Mais bon, c'est peanuts.

Oui. On peut lire dans les mémoires de l'académie royale des sciences (1666-1686) : " II suit des observations de Mr. Roëmer, que la lumière dans une seconde de tems fait 48203 lieues communes de France". Avec 1 lieue commune ~ 4452 m on trouve bien une valeur proche de 220000 km/s. Mais difficile de trouver d'où sortent ces 48203 lieues.

D'accord, merci,

[increa]

Pourquoi ne serait-elle pas la même ?

elle serait la même, mais comme la distance peut avoir changé pendant le temps de trajet , le temps de l'aller pourrait être différent de celui du temps de retour... en fait ce qu'on mesurerait serait une cote mal taillée intégrant aussi le phénomène d'expansion de l'univers...
Moi ce qui me chagrine c'est pourquoi la lumière tombe 2 fois plus vite qu'une pomme dans le champ gravitationnel...
ça, ça me gène énormément...

[pm42]

elle serait la même, mais comme la distance peut avoir changé pendant le temps de trajet , le temps de l'aller pourrait être différent de celui du temps de retour... en fait ce qu'on mesurerait serait une cote mal taillée intégrant aussi le phénomène d'expansion de l'univers...

Tous les mécanismes qui font que la distance peut avoir changé sont négligeables sur la durée mesurée. Quand à l'expansion de l'Univers, elle n'est pas perceptible à l'échelle du système solaire et encore moins sur ce genre de durée.

Moi ce qui me chagrine c'est pourquoi la lumière tombe 2 fois plus vite qu'une pomme dans le champ gravitationnel...

Ca ne devrait pas te chagriner parce que cela ne veut absolument rien dire.

[Deedee81]

Quand à l'expansion de l'Univers, elle n'est pas perceptible à l'échelle du système solaire et encore moins sur ce genre de durée.

Ah oui, là, j'avais pensé au mouvement de la Terre en disant que c'était peanuts. Mais là, pour le coup, c'est pas peanuts mais plus petit que les minipuces de lilliputiens

Ca ne devrait pas te chagriner parce que cela ne veut absolument rien dire.

Je parie que tu as deviné de quoi il parle Mais la façon dont il le dit montre qu'il n'a pas du tout compris de quoi il s'agit.

Increa. Fait attention.
Tu dis :

pourquoi la lumière tombe 2 fois plus vite qu'une pomme dans le champ gravitationnel...

Ce qui est une question. Et ça c'est très bien. Mais ta question contient une affirmation "la lumière tombe 2 fois plus vite qu'une pomme dans le champ gravitationnel" qui est fausse (ou comme le dit pm42, en fait, ça ne veut rien dire (*)).

(*) l'accélération de la pesanteur est la même pour une pomme et la lumière. Et un météorite aussi ça tombe plus vite qu'une pomme. Malheureusement pour ceux qui les reçoivent sur la tête. Et pour le coup, un photon qui va vers le bas va des millions de fois plus vite qu'une pomme.

Je te conseille plutôt de prendre une source qui en parle (par exemple wikipedia), de regarder ce qui est décrit et éventuellement alors poser la question sur le passage qui te gênerait ou que tu ne comprendrais pas. Ce sera plus clair (et plus en charte )

[Fustigator]

Bonjour

N'oublions pas que à l'époque où Romer a fait sa mesure, le rayon de l'orbite terrestre n'était pas connu avec précision.
Cela n'ôte rien au coté génial de l'intuition et de la méthode utilisée.

[Lansberg]

Et le but initial était : « de décider par quelque expérience, si l’action de la lumière se porte dans un instant à quelque distance que ce soit ou si elle demande du temps ».

[pm42]

Et le but initial était : « de décider par quelque expérience, si l’action de la lumière se porte dans un instant à quelque distance que ce soit ou si elle demande du temps ».

Oui. Pour rebondir sur cela et ce que disait Fustigator, c'est très impressionnant d'avoir pu montrer la vitesse finie de la lumière de cette façon. Génial en effet.

[Lansberg]

Oui. Pour rebondir sur cela et ce que disait Fustigator, c'est très impressionnant d'avoir pu montrer la vitesse finie de la lumière de cette façon. Génial en effet.

Une belle démarche scientifique en effet :
1 - La durée entre deux immersions consécutives de Io (42,5h ~) dans l'ombre de Jupiter est plus courte que celle entre deux émersions. La différence est de quelques secondes. Le phénomène est observé quelle que soit la position de Jupiter dans le zodiaque.
2 - Après avoir éliminé les causes astronomiques liées entre autres à l'excentricité de l'orbite de Io, Römer fait l'hypothèse que ces différences de durées sont liées au temps mis par la lumière pour franchir la distance entre les deux positions occupées par la Terre entre deux immersions ou deux émersions de Io.
3 - Pour améliorer la précision des mesures il faut prendre en compte plusieurs révolutions de Io autour de Jupiter (40). A ce moment la distance parcourue par la Terre est plus grande et les différences de temps plus importantes. Römer déduit de son travail que la lumière met 22 min pour franchir le diamètre de l'orbite terrestre. La lumière ne se déplace pas de manière instantanée.
4 - Il prédit en septembre 1676, que l'émersion de Io, le 9 novembre, se produirait 10 minutes plus tard que ce qui était attendu à partir des observations des émersions du moins d'août. Et c'est bien ce qui fut observé.
Finalement on se rend compte que calculer la vitesse de la lumière n'est pas la préoccupation essentielle. Römer sait quelle est très grande et il sait certainement que pour calculer sa valeur il faut connaître la distance Soleil-Terre plus précisément . Dans le compte-rendu de décembre 1676 on peut calculer qu'il a pris 15" d'arc pour la parallaxe horizontale du Soleil ce qui est trop grand et donne une unité astronomique trop petite (88 millions de km ~). C'est d'ailleurs assez étonnant car avec Cassini et Richer il a participé vers 1672 au calcul de la parallaxe grâce aux observations de Mars et qu'ils ont trouvé 9,5" d'arc, très proche de la valeur actuelle.

[increa]

Ca ne devrait pas te chagriner parce que cela ne veut absolument rien dire.

je suis désolé, le temps que la lumière traverse ma cabine d'ascenseur qui accélère à 1 g vers le haut, une pomme, lâchée au moment où le rayon lumineux passe le premier trou de droite de la cabine, se trouve à mi-hauteur par rapport à l'impact sur une plaque photographique du coté gauche de la cabine…
Si tu n'appelles pas ça tomber deux fois plus vite qu'une pomme , j'aimerais que tu me donnes ton dictionnaire pour décoder...

[Deedee81]

Salut,

je suis désolé, le temps que la lumière traverse ma cabine d'ascenseur qui accélère à 1 g vers le haut, une pomme, lâchée au moment où le rayon lumineux passe le premier trou de droite de la cabine, se trouve à mi-hauteur par rapport à l'impact sur une plaque photographique du coté gauche de la cabine…
Si tu n'appelles pas ça tomber deux fois plus vite qu'une pomme , j'aimerais que tu me donnes ton dictionnaire pour décoder...

Je n'appelle pas ça "tomber deux fois plus vite" car C'EST FAUX
Et moi je ne suis pas désolé de le dire.

EDIT c'est même une conséquence du principe d'équivalence fort. A condition de ne pas prendre une cabine de dix millions de kilomètres de large.... j'imagine la taille du building

[Deedee81]

Increa,

Je te rappelle le point 6 de la charte.
Puisque tu es en désaccord avec tout le monde ici, tu dois bien te douter qu'il y a quelque chose de faux dans ce que tu racontes.

Dans ce cas, le mieux est :
- donner une référence valable (*)
- ou au pire détailler les calculs (en physique newtonienne ou en relativité générale, selon) qui montrent ce que tu avances
EDITbis : Et non ! Ce n'est pas à nous de le faire. C'est toi qui est venu ici avec cette affirmation sur la pomme et la lumière, c'est donc à toi de démontrer ce que tu dis.

Parce que jusqu'ici, tout ce que tu as fait est :
- faire des affirmations gratuites
- utiliser des expression inappropriées (tomber deux fois plus vite c'est archi banal, voir l'exemple que je donnais plus haut. C'est évident que ce n'est pas ce que tu veux dire et qu'il conviendrait d'utiliser des expressions correctes).
EDIT à tel point que plus haut j'ai cru que tu parlais de quelque chose de correct (le calcul de la déviation dans une géométrie sphérique) mais que tu le disais mal.
Et bien, non, en fait tu parlais de quelque chose de tout à fait faux. T'exprimer clairement permettrait de mieux le remarquer et donner les explications (en fait il est même probable que tu ne commettes plus la faute. Souvent s'exprimer clairement c'est la moitié d'un raisonnement logique : ce qui se conçoit bien.... citation célèbre).

(*) C'est-à-dire une référence publiée sous comité de lecture dans une revue acceptée par la communauté ou, à défaut ici :
wikipedia ou ArXiv (deux références généralement de bonne qualité, enfin, pas toujours mais presque)
Et ici, une référence qui dirait explicitement "la lumière tombe deux fois plus vite qu'une pomme".

Merci de faire attention

[phys4]

elle serait la même, mais comme la distance peut avoir changé pendant le temps de trajet , le temps de l'aller pourrait être différent de celui du temps de retour...

Je ne vois pas pourquoi vous persistez sur cette histoire d'aller-retour, puisque l'on vous a dit que la mesure de Romer n'est pas un aller ou un retour, mais un trajet simple variable !

[increa]

Je ne vois pas pourquoi vous persistez sur cette histoire d'aller-retour, puisque l'on vous a dit que la mesure de Romer n'est pas un aller ou un retour, mais un trajet simple variable !

bonjour Phys 4 j'ai bien compris que la méthode de Römer permettait de calculer la vitesse de la lumière sur un trajet simple… c'est même là tout son intérêt!
car c'est une des rares méthodes de déduction de la vitesse de la lumière sur un trajet simple, toutes les autres et notamment les plus précises étant fondées sur un aller-retour ...

[increa]

@deedee81
il est de notoriété publique
que la hauteur de déviation vers le bas par un champ gravitationnel g perpendiculaire à un rayon lumineux
peut être calculé par la formule

h= g t^2


ou t=d/c

valeur démontrée et validé par un calcul de déviation au voisinage du soleil de la lumière en provenance d'étoiles dont le rayon passe à proximité.
Pendant le même moment on sait qu'une pomme elle, obéit à la physique Newtonienne
et tombe de la hauteur h= 1/2 g t^2...

d'où mon expression imagée "une pomme tombe deux fois moins vite qu'un rayon lumineux"

[increa]

le point commun avec Römer
la déviation calculée par Einstein du rayon lumineux passant prés du soleil fait un aller simple…
d'où la possibilité qui ne me semble pas écartée par aucune démonstration que le temps d'exposition du rayon lumineux en provenance des étoiles lointaines pourrait subir la gravitation du soleil pendant un temps Racine(2) fois plus longtemps ce qui permettait cette fois ci à la lumière de tomber avec le même statut que le reste des objets de l'univers.

[mach3]

@deedee81
il est de notoriété publique
que la hauteur de déviation vers le bas par un champ gravitationnel g perpendiculaire à un rayon lumineux
peut être calculé par la formule

h= g t^2

SOURCE?

m@ch3

[increa]

SOURCE?

m@ch3

la déviation des rayons lumineux passant dans le voisinage du soleil-J.Verbaandert page 104 de la revue ciel et terre de Mai 1933
"la déviation calculée avec la formule de Newton est la moitié de la déviation calculée par la méthode d'Einstein…"

[mach3]

C'est la source de ça que je veux :

la hauteur de déviation vers le bas par un champ gravitationnel g perpendiculaire à un rayon lumineux
peut être calculé par la formule

h= g t^2

l'angle deviation qui fait un rapport de 2 est effectivement bien connu, mais ce n'est pas de cela dont il est question...

m@ch3

[JPL]

L’amplitude de la déviation n’a rien à voir avec une vitesse de "chute".

[increa]

C'est la source de ça que je veux :



l'angle deviation qui fait un rapport de 2 est effectivement bien connu, mais ce n'est pas de cela dont il est question...

m@ch3

il suffit d'assimiler un paraboloïde à un cercle pour en déduire la formule h=g t^2

[mach3]

il suffit d'assimiler un paraboloïde à un cercle pour en déduire la formule h=g t^2

ça ne marche pas comme ça. Calculez l'accélération coordonnée radiale via l'équation des géodésiques vous verrez qu'il n'y a pas un facteur 2 entre celle d'une pomme et d'un photon (ces accélérations sont certes différentes mais certainement pas systématiquement d'un facteur 2...).

m@ch3

[Lansberg]

la déviation des rayons lumineux passant dans le voisinage du soleil-J.Verbaandert page 104 de la revue ciel et terre de Mai 1933
"la déviation calculée avec la formule de Newton est la moitié de la déviation calculée par la méthode d'Einstein…"

Ça dépend comment est mené le calcul. Si on tient compte de l'intégralité de l'hyperbole décrite par un rayon lumineux passant à proximité d'un corps massif, la théorie de Newton donne le même résultat que la RG. Soldner en 1801, presque 120 ans avant Einstein, en donne une brillante démonstration et trouve pratiquement la valeur attendue et mesurée en 1919 pour la déviation de la lumière par le Soleil.

[mach3]

Ça dépend comment est mené le calcul. Si on tient compte de l'intégralité de l'hyperbole décrite par un rayon lumineux passant à proximité d'un corps massif, la théorie de Newton donne le même résultat que la RG. Soldner en 1801, presque 120 ans avant Einstein, en donne une brillante démonstration et trouve pratiquement la valeur attendue et mesurée en 1919 pour la déviation de la lumière par le Soleil.

ils n'ont pas l'air d'accord dans ce papier.
Le résultat de Soldner diffère bien de celui d'Einstein par un facteur 2. Le contraire serait d'ailleurs bien étonnant...

m@ch3

[mach3]

@increa, pour être plus précis, en purement classique, l'accélération radiale (dérivée seconde de r par rapport au temps) d'un corps en mouvement initialement horizontal dépend de sa vitesse tangentielle. Elle est dirigée vers le bas pour des vitesses faibles, nulle pour la vitesse orbitale circulaire et dirigée vers le haut pour des vitesses plus élevées. Du coup une pomme sans vitesse tangentielle et un rayon lumineux ne peuvent pas avoir la même accélération radiale (alors qu'ils ont bien la même accélération cartésienne, d²z/dt², l'axe z etant parallèle à la verticale locale) : elles n'ont même pas le même signe.

La RG prédit des accélérations radiales différentes. Le ratio entre la prédiction RG et la prédiction classique est de 1 pour les vitesses tangentielles faibles et tend vers 2 pour des vitesses tendant vers c.

Donc non, la lumière ne tombe pas deux fois plus vite que les pommes.
Par contre un photon ou une pomme relativiste ont une accélération radiale prédite ~2 fois plus importantes par la RG que par Newton.

m@ch3