Vitesse de la lumière impossible à calculer

[invite17e388ac]

Bonjour à tous,

Je viens de tomber sur une vidéo d'une chaîne anglophone de vulgarisation bien connue (https://www.youtube.com/watch?v=pTn6Ewhb27k), expliquant que la vitesse de la lumière n'a jamais été mesurée autrement que par une expérimentation nécessitant un aller-retour de cette lumière, la formule v=d/t ne pouvant pas s'appliquer à celle-ci avec un aller unique étant donné que l'information se déplace à la même vitesse.

Je vous invite à regarder la vidéo mais en gros ce qui en ressort c'est que la lumière, en fonction du sens dans lequel elle va par rapport à l'univers, pourrait se déplacer à des vitesses complètement différentes et on pourrait même aller jusqu'à dire que dans un sens elle pourrait se déplacer à v=c/2 et dans le sens opposé de manière instantanée.

Alors évidemment ce dernier cas de figure paraît quand même sacrément fou; une première question qui me vient à l'esprit serait, est-ce qu'on a des preuves qui pourraient réfuter ce cas particulièrement, en tout cas le rendre statistiquement improbable?

Un argument que j'ai vu qui me semblait convainquant était qu'une telle propriété impliquerait qu'on devrait par exemple voir normalement plus de quasars dans certaines directions que dans d'autres, étant donné qu'il devrait y en avoir beaucoup moins toujours actifs à l'heure actuelle qu'il y a 12 milliards d'années par exemple.

Seconde chose qui me tracassait c'était que la vidéo donnait l'impression qu'il était tout bonnement impossible de savoir si effectivement la lumière se déplaçait à la même vitesse dans deux directions différentes.
Une expérience m'est alors venue à l'esprit mais pour la comprendre il faut avoir regardé la vidéo, notamment à partir de 11:22 qui montre ce que des vitesses différentes impliqueraient dans l'univers:

Par rapport à ce qui est dit dans ce passage, on ajouterait un troisième observateur au milieu de la distance entre la Terre et Mars avec deux télescopes, un pointant sur l'horloge de la Terre et l'autre sur l'horloge de Mars.
Si les deux télescopes lisent la même heure, cela prouverait que la vitesse de la lumière est pour le coup la même au moins dans ces deux sens, non?
Et si la lumière se déplaçait à deux vitesses différentes en fonction du sens, les télescopes ne liraient-ils pas des heures différentes?

Prenons l'exemple le plus extrême, la lumière se déplace à v=c/2 quand elle part de la Terre pour aller vers Mars et revient donc instantanément vers la Terre.
On se retrouve alors avec une horloge sur Mars qui indiquerait 12h10 quand celle de la Terre indique 12h20.
Si on revient à notre observateur au milieu, les deux télescopes ne pourraient-ils pas nous permettre de voir le problème?
Si la lumière venant de Mars arrive instantanément, cela implique que le télescope pointant vers celle-ci lirait 12h10 sur l'horloge, cependant le télescope pointant vers l'horloge de la Terre lirait lui 12h30, puisque la lumière mettrait 10min à lui parvenir, non?

Ou il y a un aller-retour de la lumière que je ne prends pas en compte ou une autre erreur que je ne vois pas?

Merci de votre éclaircissement
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[invite17e388ac]

Si la lumière venant de Mars arrive instantanément, cela implique que le télescope pointant vers celle-ci lirait 12h10 sur l'horloge, cependant le télescope pointant vers l'horloge de la Terre lirait lui 12h30, puisque la lumière mettrait 10min à lui parvenir, non?

Correction : Le télescope pointant vers la Terre devrait lire 12h20*, on s'en fiche que ça mette 10min à venir c'est juste qu'il sera 12h30 sur Terre au moment où le télescope lira 12h20 alors qu'il sera bien 12h10 sur Mars au moment où le télescope verra 12h10.

[invite17e388ac]

Correction : Le télescope pointant vers la Terre devrait lire 12h20*, on s'en fiche que ça mette 10min à venir c'est juste qu'il sera 12h30 sur Terre au moment où le télescope lira 12h20 alors qu'il sera bien 12h10 sur Mars au moment où le télescope verra 12h10.

Mmh non en fait après réflexion le télescope pointant vers la Terre verrait aussi 12h10, justement car la lumière met 10min à lui arriver... Donc l'expérience est inutile.

J'ai du mal à me faire une idée, j'attends confirmation

[cocomos77]

Bonjour,

En essayant de comprendre la relativité restreinte et en s'essayant aux calculs je pense qu’il n’est pas possible de trouver une expérience de pensée permettant de confirmer que la vitesse de la lumière est équivalente selon toutes les directions de propagation (dont l’émission se fait à partir d’un point). Les seules données équivalentes entre deux personnes séparées d’une longueur fixe sont la mesure de la longueur de séparation et la durée d’un aller-retour, longueur et durée intrinsèquement liées par la vitesse de la lumière.
Pour mesurer la vitesse de la lumière sur un seul trajet il faut synchroniser des horloges, et c’est là la clé de tout car pour synchroniser des horloges il faut connaître ou au moins supposer la durée d’un trajet, ce qu’il est impossible de savoir d’un point de vu stricte, mais d’un point de vu pratique et causal il suffit de prendre la moitié de la durée d’un aller-retour.
En réalité, il est impossible d’affirmer que deux horloges séparées sont « réellement » synchronisées, par contre d’un point de vu strictement pratique et causal ça n’a pas d’importance sur les observations que cela soit bien le cas ou non.

Cela pose également la question d’un espace absolu dont l’existence ne peut donc pas être infirmée ou non selon moi. Cette question de l’existence d’un espace absolu s’inscrit donc dans le registre de la philosophie.

[A voir en vidéo sur Futura]