peut-on prouver qu'il est impossible d'atteindre la vitesse de la lumière?

[Pfhoryan]

mais sommes-nous constitués d'ondes électromagnétiques?

Non, mais si une particule de matière ne peux pas se déplacer plus vite qu'une onde électromagnétique, c'est logiquement parce que la particule et l'onde électromagnétique sont une excitation du même "truc".
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[Pfhoryan]

plus sérieusement tout dépend de ce qu'on appelle vitesse de l'onde!

En effet, c'est la clé. En principe, La vitesse de l'onde, est la vitesse de déplacement de l'énergie par rapport au référentiel que constitue le milieu de propagation. Dans le cas décrit plus haut, la vitesse du son ne change pas, elle est toujours de 300 m/s dans des conditions standards et l'effet est relatif au déplacement de l'observateur par rapport à l'air, conjugué à la capacité de l'observateur de se déplacer à une vitesse supérieure à celle de l'onde. Oui?

[invite2303ab1d]

En effet, c'est la clé. En principe, La vitesse de l'onde, est la vitesse de déplacement de l'énergie par rapport au référentiel que constitue le milieu de propagation. Dans le cas décrit plus haut, la vitesse du son ne change pas, elle est toujours de 300 m/s dans des conditions standards et l'effet est relatif au déplacement de l'observateur par rapport à l'air, conjugué à la capacité de l'observateur de se déplacer à une vitesse supérieure à celle de l'onde. Oui?

La vitesse du son par rapport au milieu de propagation est toujours la même. En changeant de référentiel, sa vitesse est modifiée, comme pour n'importe quel objet (une voiture se déplaçant juste un peu plus vite que moi aura une faible vitesse dans mon référentiel). Dans le cas de la lumière, quel que soit le référentiel, sa vitesse dans le vide vaut toujours exactement c.

[Pfhoryan]

La vitesse du son par rapport au milieu de propagation est toujours la même.

Oui. Et c'est la "seule" vitesse du son qui compte. Comme le dit Rik, il faut bien définir ce qu'est la vitesse du son.

En changeant de référentiel, sa vitesse est modifiée, comme pour n'importe quel objet (une voiture se déplaçant juste un peu plus vite que moi aura une faible vitesse dans mon référentiel).

Mais la vitesse qui est modifiée n'est pas la vitesse son. La vitesse dont tu parles et celle de l'observateur par rapport au milieu de propagation du son+la vitesse du son.
Le fait que l'observateur se déplace dans le milieu de propagation ne change pas la vitesse du son. Cela change juste la fréquence perçue par l'observateur.
De manière plus explicite: Si je me rapproche de la source sonore, la vitesse du son n'est pas modifiée. Ce qui est modifié est la vitesse à laquelle je rencontre les crêtes de pression=>l'intervalle de temps entre deux crêtes de pression diminue=> la fréquence du son a augmenté.
Si je m'en éloigne, je rencontre des crêtes moins souvent, l'intervalle de temps entre deux crêtes augmente => la fréquence diminue. C'est l'effet Doppler.

Dans le cas de la lumière, quel que soit le référentiel, sa vitesse dans le vide vaut toujours exactement c.

Tout comme la vitesse du son vaut toujours environ 330 m/s dans des conditions standards. La seule vraie différence entre le son et la lumière, est qu'on ne peut pas aller plus vite que la vitesse de la lumière. Et c'est une différence de taille!

[JPL]

La seule vraie différence entre le son et la lumière, est qu'on ne peut pas aller plus vite que la vitesse de la lumière. Et c'est une différence de taille!

Non, la vraie différence c'est que si tu mesures la vitesse du son émis par une source mobile par rapport à toi tu ne trouveras pas la même vitesse selon que la source s'approche ou s'éloigne. Au contraire tu ne trouveras aucune variation de vitesse pour une source de lumière en mouvement.

[Castitatis]

c'est bizarre que vous compariez quand même une onde mécanique a une onde électromagnétique, y a quand même de grosse différence entre les deux, alors faire une analogie avec les deux
enfin j'dis peut-être une bêtise

[Pfhoryan]

Non, la vraie différence c'est que si tu mesures la vitesse du son émis par une source mobile par rapport à toi tu ne trouveras pas la même vitesse selon que la source s'approche ou s'éloigne.

Ben non, tu ne trouveras pas la même fréquence. Mais la vitesse du son dans l'air restera toujours environ 330 m/s.

Au contraire tu ne trouveras aucune variation de vitesse pour une source de lumière en mouvement.

Tout comme tu ne trouves aucune variation de vitesse du son pour une source sonore en mouvement, mais une variation de fréquence. Je ne vois pas de différence.

Peut-être qu'une expérience de pensée serait utile?

Disons que la vitesse de la lumière est 300 000 km/s et celle du son 300 m/s.
Si je pars d'un point à la vitesse de 150 m/s et que quelqu'un donne un coup de sifflet 10 s après mon départ depuis la ligne de départ, je percevrai le coup de sifflet 20 s après mon départ.
Si je pars de la terre à bord d'une fusée qui file à 150 000 km/s et que quelqu'un resté sur terre m'envoit un flash lumineux 10 s après mon départ depuis ma base de départ , je verrai le flash 20 s après mon départ.
Après on pourrait compliqué en disant que le coup de sifflet donne un "la" (440 Hz), et que le flash est émis à une longueur d'onde de 500 nm, auquel cas il faudrait déterminé la fréquence perçue dans les deux cas

Mais les deux problèmes se traitent de la même manière parce que le son et la lumière sont des ondes et que leur vitesse de propagation ne dépendent pas de la vitesse de la source ou de celle de l'observateur, mais des propriétés de leur milieu (l'air ou le vide).

[mach3]

Si je pars d'un point à la vitesse de 150 m/s et que quelqu'un donne un coup de sifflet 10 s après mon départ depuis la ligne de départ, je percevrai le coup de sifflet 20 s après mon départ.

là ok

Si je pars de la terre à bord d'une fusée qui file à 150 000 km/s et que quelqu'un resté sur terre m'envoit un flash lumineux 10 s après mon départ depuis ma base de départ , je verrai le flash 20 s après mon départ.

là je dis non. Lis et comprend un cours de relativité puis reviens corriger toi même ton propos. Tu ne peux pas négliger les effets relativiste en considérant une vitesse de c/2

m@ch3

[Pfhoryan]

là je dis non. Lis et comprend un cours de relativité puis reviens corriger toi même ton propos. Tu ne peux pas négliger les effets relativiste en considérant une vitesse de c/2

Avant que je me replonge dans un cours de relativité restreinte, pourrais-tu s'il te plaît me préciser quels sont les effets relativistes que j'ai négligé?

Je ne vois pas quels effets relativistes il faut faire intervenir alors qu'il n'y a pas deux référentiels inertiels en jeu?
Je parle juste de déterminer la distance parcouru en 20 s par une fusée fuyant la terre à 150 000 km/s dans un référentiel unique, le référentiel terrestre. Je pense que cette distance est de 3 millions de km. Non?
Et je pense que cette même distance est parcourue par la lumière en 10 s dans le référentiel terrestre, puisque la vitesse de la lumière est c dans tous les référentiels inertiels. Non?

[invitebd2b1648]

Et le référentiel de la fusée t'en fait quoi ... ?

Cordialement,

[Pfhoryan]

Et le référentiel de la fusée t'en fait quoi ... ?

Ben rien puisque je reste toujours dans le référentiel terrestre. Je n'ai pas l'impression d'en sortir à aucun moment.

[invitebd2b1648]

Et le temps propre t'en fait quoi ... ?

[Pfhoryan]

Et le temps propre t'en fait quoi ... ?

Ben rien non plus, vu qu'il n'y a a priori pas de comparaison d'horloges si je reste dans le référentiel terrestre. Quoique:

"Si je pars de la terre à bord d'une fusée qui file à 150 000 km/s et que quelqu'un resté sur terre m'envoit un flash lumineux 10 s après mon départ depuis ma base de départ,"
Là on est dans le référentiel terrestre => OK

"je verrai le flash 20 s après mon départ."
Mouais, là on est dans le référentiel fusée => pas OK.

Bon, je vois le signal lumineux combien de temps après mon départ dans mon temps propre? Et si le signal lumineux est renvoyé par un miroir de la fusée vers l'observateur resté sur terre, à quel temps voit-il le signal retour (donc dans son référentiel)? Il me semble 40 s?

[invite5456133e]

"Si je pars de la terre à bord d'une fusée qui file à 150 000 km/s et que quelqu'un resté sur terre m'envoit un flash lumineux 10 s après mon départ depuis ma base de départ,"

ça dépend par rapport à quel référentiel tu mesures ta vitesse de 150 000 km/s !

[invite1acecc80]

Si je pars de la terre à bord d'une fusée qui file à 150 000 km/s et que quelqu'un resté sur terre m'envoit un flash lumineux 10 s après mon départ depuis ma base de départ , je verrai le flash 20 s après mon départ.

A mon avis, ton problème est là....tu es dans le référentiel de la fusée...
D'où, il faut tenir compte de la dilatation de la durée...en changeant de référentiel.
A plus.

[invite5456133e]

si tu files à la vitesse v du point de vue de la terre alors du fait de la dilatation du temps dans la fusée ta vitesse serait égale à V = gamma v; ce qui fait que si tu dépasses la vitesse de 212 000 km/s pour un observateur terrestre alors ta vitesse propre , celle que tu mesures, dépassera la vitesse de la lumière.

[Pfhoryan]

A mon avis, ton problème est là....tu es dans le référentiel de la fusée...
D'où, il faut tenir compte de la dilatation de la durée...en changeant de référentiel.
A plus.

C'est clair, il y a trop de changements de référentiels dans l'énoncé pour arriver à suivre

Si on essaie de rester dans le référentiel terrestre. Je suis un observateur sur Terre qui voit passer à t=0, une fusée à proximité à 150 000 km/s (mesure de vitesse que j'effectue sur terre au passage de la fusée). J'envois en direction de la fusée qui s'éloigne un flash lumineux à t=10 s, et ce flash lumineux est renvoyé par un miroir situé à l'arrière de la fusée. A quel temps est-ce que je reçois le signal lumineux réfléchi? 40 s?

[Pfhoryan]

Si on essaie de rester dans le référentiel terrestre. Je suis un observateur sur Terre qui voit passer à t=0, une fusée à proximité à 150 000 km/s (mesure de vitesse que j'effectue sur terre au passage de la fusée). J'envois en direction de la fusée qui s'éloigne un flash lumineux à t=10 s, et ce flash lumineux est renvoyé par un miroir situé à l'arrière de la fusée. A quel temps est-ce que je reçois le signal lumineux réfléchi? 40 s?

Euh pas 40s, mais 30s, soit 10s avant d'envoyer le flash + 10s le temps que la lumière du flash rattrape la fusée (parcours de 3 millions de km) + 10 s le temps que le flash réfléchi revienne de la fusée jusqu'à moi sur terre (parcours de 3 millions de km).

Comme rien ne vaut un bon schéma explicatif, j'en ai fait deux
Dans le premier est représenté le cône de lumière de la terre et dans le deuxième celui de la fusée, avec un axe du temps (t) et un axe de l'espace (S). Dans les deux schémas, la trajectoire de la terre est en noir, et celui de la fusée en rouge. J'ai indiqué le temps propre à chaque référentiel et les axes de temps et d'espace (terre et fusée) avec le même code couleur. La trajectoire du flash lumineux est représentée en bleu et elle est toujours à 45° de l'axe du temps du référentiel de la terre vu qu'il est émis de la terre et se déplace par définition à la vitesse de la lumière.

On voit que dans le référentiel de l'observateur sur terre, le signal lumineux atteint bien la fusée à t=20s et l'observateur reçoit bien le signal lumineux réfléchi à t=30 s.

Evidemment, celui qui est dans la fusée reçoit le signal lumineux à t=23.1 s d'après sa propre horloge en raison de l'effet relativiste et du changement de référentiel:



C'est suffisamment clair?

[sliders_alpha]

Oui, mais çà, c'est parce que l'observateur peux se déplacer par rapport à l'air, à une vitesse supérieure à celle de l'onde sonore. Ce qui n'a évidemment pas d'équivalent possible avec les ondes électromagnétiques. Un "être" fait de molécules d'air ne pourrait pas se déplacer plus vite que les ondes sonores et serait dans le même cas de figure que nous , "êtres de matière", avec les ondes électromagnétiques. Cela me semble trivial. Non?

pourquoi un etre d'air ne pourrais pas se deplacer plus vite que du son? avec le vehicule adequat il n'aurait aucun problemme a le faire

[Pfhoryan]

pourquoi un etre d'air ne pourrais pas se deplacer plus vite que du son?

Disons qu'il faudrait que l'ensemble de ses molécules d'air se déplacent en moyenne dans une seule direction et plus vite que la vitesse du son. , sachant que la vitesse du son est inférieure à la vitesse de déplacement moyen des molécules de l'air, mais du même ordre de grandeur.
En tout cas, il faudrait que quelque chose lui donne une impulsion, ce quelque chose devant être extérieur à l'air lui-même.

avec le vehicule adequat il n'aurait aucun problemme a le faire

Avec un véhicule oui, mais pas en molécules d'air. Mais si il n'y a rien d'autre que des molécules d'air...

[mariposa]

Euh pas 40s, mais 30s, soit 10s avant d'envoyer le flash + 10s le temps que la lumière du flash rattrape la fusée (parcours de 3 millions de km) + 10 s le temps que le flash réfléchi revienne de la fusée jusqu'à moi sur terre (parcours de 3 millions de km).

Comme rien ne vaut un bon schéma explicatif, j'en ai fait deux
Dans le premier est représenté le cône de lumière de la terre et dans le deuxième celui de la fusée, avec un axe du temps (t) et un axe de l'espace (S). Dans les deux schémas, la trajectoire de la terre est en noir, et celui de la fusée en rouge. J'ai indiqué le temps propre à chaque référentiel et les axes de temps et d'espace (terre et fusée) avec le même code couleur. La trajectoire du flash lumineux est représentée en bleu et elle est toujours à 45° de l'axe du temps du référentiel de la terre vu qu'il est émis de la terre et se déplace par définition à la vitesse de la lumière.

On voit que dans le référentiel de l'observateur sur terre, le signal lumineux atteint bien la fusée à t=20s et l'observateur reçoit bien le signal lumineux réfléchi à t=30 s.

Evidemment, celui qui est dans la fusée reçoit le signal lumineux à t=23.1 s d'après sa propre horloge en raison de l'effet relativiste et du changement de référentiel:



C'est suffisamment clair?

Bonjour,

Non pas clair du tout.

Tes schémas sont faux car une transfomation de lorentz ne conserve pas l'angle entre les axes.

si tu representes les axes (t,x) orthogonaux, ce ne peut pas être le cas des axes (t',x').

Si t c'est le temps qui s'écoule dans le référentiel sur Terre, le temps tau (temps propre) écoulé dans la fusée c'est:

tau = racine [1-(v/c)2].t

Si tu 10s v/c = 1/2

tau = 8.66 s

[pelkin]

Trois pages de délires pour une question posée (naïve ou stupide) par quelqu'un qui n'en à manifestement rien à cirer, on l'a pas revu !
Même les grosses pointures débarquent.

Errare humanum est, sed ...perseverare diabolicum est !

[sliders_alpha]

Avec un véhicule oui, mais pas en molécules d'air. Mais si il n'y a rien d'autre que des molécules d'air...

si on se base sur ce raisonnement, un etre humain ne peut pas non plus, depasser la vitesse du son (puisqu'il faut que le vehicule soit fait dans la matiere de l'etre en question)

tu ne comprend pas ce que je veux dire, tu parle d'etre de matiere et d'air, alors deja, l'air est de la matiere

et ce que je veux dire est que des molecule d'air ,di-oxgene, ce que tu veux, PEUVENT depasser la vitesse du son
or aucune molecule de matiere ne peut depasser la vitesse de la lumiere (dans notre univers)

[invitebd2b1648]

T'aurais du dire N₂ car il y en a 80 % dans l'atmosphère !

@ +

[Pfhoryan]

Bonjour,
Tes schémas sont faux car une transfomation de lorentz ne conserve pas l'angle entre les axes.

si tu representes les axes (t,x) orthogonaux, ce ne peut pas être le cas des axes (t',x').

Argh! Oui en effet, en plus j'ai inversé la transformation, influencé par le schéma faux! Du coup, j'ai refait un schéma qui devrait je l'espère être correct.
Donc les passagers de la fusée reçoivent le flash à t=17.33 s dans leur référentiel. Et comme la situation est symétrique, quand leur horloge marque 20 s, celle sur terre marque logiquement 17.33 s (intersection de la ligne de temps 20s du référentiel de la fusée et de l'axe du temps pour le référentiel terrestre).
Ouf, merci pour la correction!

[Pfhoryan]

et ce que je veux dire est que des molecule d'air ,di-oxgene, ce que tu veux, PEUVENT depasser la vitesse du son
or aucune molecule de matiere ne peut depasser la vitesse de la lumiere (dans notre univers)

Oui, j'ai bien compris. Justement, comme je le disais dans le message précédent, à une température donnée, le déplacement moyen des molécules d'air, ou d'un gaz (parfait) est supérieur à celui de la vitesse du son dans ce gaz.
Par exemple à 300K, la célérité du son dans l'azote (pour faire plaisir à octanitrocubane) est 355 m/s et le déplacement moyen (rms) des molécules d'azote est 517 m/s.

Ce que je voulais dire, c'est qu'un "être" constitué uniquement de molécules d'air, et de même température que l'air ambiant, ne peut se déplacer qu'à une vitesse inférieure au déplacement moyen de ses propres molécules. çà n'a rien d'extraordinaire.

[JPL]

Cette discussion sur la vitesse d'un "être d'air" est un hors sujet sans intérêt à propos d'une comparaisons qui s'avère manifestement avoir raté son but. Alors merci de terminer ce hors sujet.