Angoisse relativiste : Question à 2 balles sur la lumière...:-)

[sunyata]

Bonjour,

Désolé, c'est stupide comme question,
Mais supposons que j'ai 1 miroir à 2 faces et qu'un rayon lumineux se réfléchisse sur un côté, et un autre rayon se réfléchisse sur l'autre face...
Les 2 signaux lumineux envoyés de chaque côté vont s'éloigner à la vitesse de 2C.

Est-ce correcte ?

Cordialement,
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[Shadowlugia]

Ben non...

Ton rayon 1 arrive sur la face 1. Sa vitesse est c. Il est réfléchi sur la face 1. Sa vitesse est toujours c.

Ton rayon 2 arrive sur la face 2. Sa vitesse est c. Il est réfléchi sur la face 2. Sa vitesse est toujours c.

Qu'est-ce qui te fait penser que les rayons auraient une vitesse de 2 c ?

[sunyata]

Bonjour,

Non je ne pensais pas aux rayons mais aux 2 signaux lumineux qui s'éloignent de part et d'autre du miroir dans l'espace. Signal1 <--------------I---------------> Signal 2

Vitesse signal1/signal2 = 2C ?

Cordialement,

[sunyata]

J'ai une autre question car j'ai beaucoup de mal à me représenter la physique d'un rayon lumineux ,

Si je suis dans le vide spatial et qu'un rayon lumineux passe à côté de moi, est-ce que je le verrai ?
Je suppose que non, je ne le vois que si mon œil se trouve dans sur sa ligne de propagation c'est bien cela ?

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

en gros, tu veux savoir qu'elle est la vitesse d'un rayon lumineux, vu d'un autre rayon lumineux qui va dans l'autre sens.

Il y a plusieurs choses à dire,
D'abord, l'accroissement de distance entre les deux photons et bien de 2c, et ça ne pose aucun problème : ce n'est pas une vitesse, ni d'un objet matériel, ni d'une information.
Ensuite la vitesse d'un des photons par rapport à l'autre (si tend est que cela ait le moindre sens, nous allons y revenir), donne une forme indéterminée si on utilise la composition relativiste des vitesses :



si v=-w=c, cela donne :



on peut cependant tricher un peu en écrivant :



en fermant les yeux sur l'indétermination, on obtient c... En fait toute composition de c avec une autre vitesse <c donne c :



donc on peut penser qu'en faisant tendre v vers c, on obtiendra, comme composition de c par c, encore c.

Cela dit, il y a un problème de sens physique grave (ça y est on y revient). Mesurer une vitesse d'un objet A par rapport à un objet B, c'est avant tout considérer comment la distance AB varie dans le temps pour l'un des deux, c'est à dire qu'il faut se mettre à la place de A, donc dans un référentiel où A est immobile, y considérer la position de B et comment elle varie dans le temps. Il faut donc qu'il existe un référentiel où A est immobile.
Or, dans tout référentiel, la vitesse d'une particule de masse nulle est rigoureusement égale à c. Il n'existe donc pas de référentiel où une particule de masse nulle est immobile, car elle est expressément censé s'y déplacer à la vitesse c. Il n'y a donc pas de référentiel dans lequel un photon est immobile et duquel on est en mesure d'apprécier la vitesse d'un autre photon. Un référentiel attaché au photon est analogue a une division par zéro.

Si je suis dans le vide spatial et qu'un rayon lumineux passe à côté de moi, est-ce que je le verrai ?
Je suppose que non, je ne le vois que si mon œil se trouve dans sur sa ligne de propagation c'est bien cela ?

Vous pouvez voir un rayon lumineux (en fait son trajet dans l'espace) si le milieu est diffusant (poussières sur le trajet du rayon), mais on parle bien d'un rayon ici, pas d'un photon unique. Evidemment, le vide spatial n'est pas diffusant (enfin beaucoup trop peu), donc vous ne pouvez pas "voir" le trajet d'un rayon lumineux dans le vide spatial.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Attention de ne pas confondre deux types de vitesses :

- La vitesse relative (la vitesse de X mesurée par Y). C'est celle dont on parle habituellement, notamment en relativité. Et voir le calcul de mach3 ci-dessus.
- La "vitesse d'approche" (pas sûr de la traduction : closing speed) qui est la vitesse d'approche ou d'éloignement de deux objets mesurés par un troisième. Par exemple : nous, constatant que deux photons s'éloignent l'un de l'autre, chacun à la vitesse c. La "vitesse de séparation" (ou d'approche) est alors 2c.

Curieusement on en parle rarement en français mais c'est quelque chose de souvent évoqué en anglais. Par exemple sur la page wikipedia des "trucs et machins allant plus vite que la lumière". Voir :
https://en.wikipedia.org/wiki/Faster...Closing_speeds

La page en français est bien aussi mais ne traite pas de ce cas là.

[f6bes]

J'ai une autre question car j'ai beaucoup de mal à me représenter la physique d'un rayon lumineux ,

Si je suis dans le vide spatial et qu'un rayon lumineux passe à côté de moi, est-ce que je le verrai ?
Je suppose que non, je ne le vois que si mon œil se trouve dans sur sa ligne de propagation c'est bien cela ?

Cordialement

Bjr à toi,
Vide spatial ou pas vide spatial , tu ne vois les photons QUE s'ils finissent au fond de ton yeux.
Les photons qui passent à coté de toi, tu ne les vois pas.
Les photons qui arrivent sur ton front sur ton nez.....tu ne les voispas. C'est ton yeux qui est DETECEUR de photons ( visibles)
Bonne journée