Vitesse de la lumière

[invite21f77fce]

Bonjour,

Considérant la vitesse de la lumière dans le vide comme une constante physique égale à 299 792 458 m/s (cf wikipedia pour la valeur mais peu importe la précision pour mes questions).

1) Qu'est ce qui se déplace ? les photons ?

2) Cette constante, c'est "seulement" la limite supérieure ?

3)
A supposer que les photons soient bien la réponse à ma question 1 :
Dans l'affirmative de 2, qu'est ce qui fait que les photons accélèrent ?
Dans la négative de 2, où on supposerait que les photons se déplacent "à fond" tous le temps ..., comment expliquer ce qui se passe à l'allumage d'une lampe ?


Mon interrogation provient probablement de la nature "flou" des concepts en jeu (tout du moins dans mon esprit) et à la dualité onde/particule de la nature de la lumière ...

Merci de vos éclaircissements ;o)


Remarque :
Avant de poster, j'ai fait une recherche sur google puis sur ce forum mais je n'ai pas trouvé de réponse satisfaisante. Il y a bien ici un sujet qui porte le même titre mais qui n'a rien à voir avec la question que je me pose.
Néanmoins, s'il en existe un, je vous prie de m'excuser et de m'orienter vers lui.
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[Garion]

C'est l'onde électromagnétique qui se déplace, et on peut la quantifier en photon.
Il ne faut jamais perdre de vue que la lumière, ce n'est ni un flux de particule, ni une onde, mais quelque chose de plus complexe que l'on peut voir sous aspect ou un autre (comme un cône que l'on voit comme un cercle vu de dessus, et comme un triangle vu de coté).

Ensuite, en effet, la lumière n'accélère pas, elle va toujours à c sans passer par des phases d'accélération ou de décélération.

[invite6dffde4c]

A supposer que les photons soient bien la réponse à ma question 1 :
Dans l'affirmative de 2, qu'est ce qui fait que les photons accélèrent ?
Dans la négative de 2, où on supposerait que les photons se déplacent "à fond" tous le temps ..., comment expliquer ce qui se passe à l'allumage d'une lampe ?

Bonsoir.
Oui je suis d'accord avec Garion.
Je peux même ajouter que dans certaines manips, la lumière se comporte simultanément comme des photons et comme des ondes.
Quand vous allumez une lampe, les tous premiers photons émis, probablement dans l'infrarouge, se déplacent déjà "plein pot" à c. Quand le filament se chauffe il émet de plus en plus de photons et correspondants à des longueur d'onde plus courtes, mais ce n'est que le nombre qui change, pas leur vitesse.
Vous pouvez le comparer à une mitrailleuse, elle peut tirer plus ou moins de balles par minute, mais toutes le balles ont la même vitesse.
Au revoir.

[invitedc2ff5f1]

Pour compléter la réponse à la question 3 : a l'allumage d'une lampe, un courant électrique vient chauffer un filament de tungstène (la plupart du temps). Les atomes de tungstène sont alors dits excités, c'est-à-dire qu'ils sont dans un étatt d'énergie qui n'est pas minimal, un peu comme si tu montait sur un plot : ton énergie potentielle (relativement au sol) n'est aps minimale, et c'est pourquoi si tu saute du plot tu tombe.

Les atomes e tungstème du filament, font pareil, sauf que pour eux, sauter correspond à se désexiter en émettant des photons. En revanche, ceux-ci sont émis à la vitesse c.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2593335f]

bonsoir/bonjours

cette article parle du dépassement de c est ce du sérieux aujourd'hui et ou en est on avec les interprétations/explications de cette expérience à t'elle été refaite par d'autres ou amelioré ... je serait doublement content si c'était possible de dépasser c

http://www.generation-nt.com/vitesse...ite-44132.html

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0708/0708.0681.pdf

[Chaospace]

Salut benwit75,

tes questions me font penser à une question que j'avais posée un jour sur Futura-Science... je te donne le lien de la discussion, j'espère que ça répondra à tes questions.

http://forums.futura-sciences.com/thread150475.html

[invitea774bcd7]

Y a un sujet similaire à celui-ci à peu près tous les jours sur ce forum…

[invite21f77fce]

guerom00
Excuse moi, faut croire que le moteur de recherche n'est pas optimal et/ou que je ne sais pas chercher ...

Chaospace
Merci pour le lien, ça s'approche de mon interrogation mais à lire le fil indiqué, le seul fait dont je suis à peu près certain, c'est que "photon" existe en tant que concept mais que ce concept diffère selon beaucoup d'individus
Et je ne parle même pas de ceux qui distinguent les photons "réels" des photons "virtuels" !!!

Cassano
Merci pour l'explication.
ça ne te gène pas que ces photons soient émis à une vitesse c ? (bien entendu, cela me gène si je me le représente comme une particule. Si ce n'est qu'un nom donné à un effet, c'est moins gênant, je le reconnais)

LPFR
Merci pour la métaphore.
Le nombre de "photons" expliquerait alors l'intensité lumineuse ?

Garion
Ta réponse sur le fait que la lumière est plus complexe qu'une onde ou un flux de particule me plait bien. Ce "quelque chose de plus complexe", tu pourrais m'en dire plus ?

[invite21f77fce]

En lisant différents sujets du forum, il ressort (si on met de côté "la mauvaise vulgarisation et/ou dans des écrits pseudo-révolutionnaires") que la vitesse de la lumière est constante.

De toute façon, vu sa vitesse, même si elle se comportait plus classiquement, si elle "passait" de 0 à c en un temps très bref, je ne pourrai m'en rendre compte.

Je veux donc bien admettre que cette lumière qui n'existe pas quand la lampe est éteinte et apparait une fois la lampe allumée va constamment à la vitesse c mais j'avoue que j'ai du mal à le concevoir ...

Pas vous ?

[Deedee81]

Salut,

Je veux donc bien admettre que cette lumière qui n'existe pas quand la lampe est éteinte et apparait une fois la lampe allumée va constamment à la vitesse c mais j'avoue que j'ai du mal à le concevoir ...

Pas vous ?

Non

C'est quoi qui te pose problème ? Sa constance ? Son invariance ? Sa valeur finie ? Son "démarrage instantané" ? Voyons les quatre.

Pour la constance, ça n'a rien de mystérieux. Le son aussi va à une vitesse constante tant que le milieu est le même (immobile, même température, etc...).

Pour l'invariance, en dehors du fait qu'elle explique en partie la constance, ce n'est rien ici puisqu'elle n'intervient pas dans ton interrogation (la lampe qu'on allume).

Et pour la valeur finie, pourquoi serait-ce difficile à concevoir ??? Quand tu allumes ta chaîne hifi, là aussi le son à l'air de sortir "instantanément" du haut-parleur alors que tu es certainement conscient et non troublé de la valeur finie de la vitesse du son car tu peux la constater par ailleurs (avec les orages, par exemple). C'est kif avec la lumière.

Et ne croit pas que le son émit par le haut parleur démarre en douceur, accélère, jusqu'à atteindre la vitesse de 300 m/s, il démarre direct à cette vitesse. Tu peux essayer de vérifier ça avec des vagues dans l'eau : elles vont toujours ~ à la même vitesse, même quand elles démarrent. Touche de l'eau calme avec ton doigt, essaie de toucher "doucement", essaie de filmer ça et de le regarder au ralentit, et tu verras. A nouveau c'est kif avec la lumière.

C'est vrai, la lumière avec sa vitesse colossale présente certains aspects curieux, dû à la difficulté à percevoir cette vitesse avec nos sens et à cause de la relativité (l'invariance) (et aussi de la physique quantique, quand on essaie de comprendre sa "vraie nature" et le pourquoi de l'absence de milieu de propagation).

Mais la grande majorité des aspects de la lumière ne sont ni mystérieux ni troublant. Ils se comprennent et s'acceptent aisément en comparant à d'autres phénomènes plus abordables par nos sens.

P.S. : terminologie : constant = ne varie pas au cours du temps, invariant = identique pour deux observateurs

[invite6dffde4c]

Bonjour.

guerom00
Le nombre de "photons" expliquerait alors l'intensité lumineuse ?

C'est cela. Plus d'intensité, plus de photons.

De toute façon, vu sa vitesse, même si elle se comportait plus classiquement, si elle "passait" de 0 à c en un temps très bref, je ne pourrai m'en rendre compte.

Dans un même milieu, la vitesse des ondes ne change pas. Elles ne "démarrent" pas "doucement" pour se mettre en vitesse.
Le son qui sort de votre bouche à, dès le départ, la vitesse finale (qui dépend de la température de l'air).
La seule chose que fait changer la vitesse d'une onde c'est un changement de milieu ou des propriétés du milieu.

Au revoir.

[invite21f77fce]

Merci pour ces précisions.

En fait, c'était uniquement le dernier point qui me posait problème mais ton exemple avec le son me clarifie.

Pour ce qui est de la valeur finie, on pourrait se poser une question plus sur la valeur que sur la "finitude", pourquoi cette valeur là ? mais je pense que cette valeur vient en fin de compte (comme toutes les autres) du choix arbitraire de nos unités de mesure.

[invitedc2ff5f1]

Pour ce qui est de la valeur finie, on pourrait se poser une question plus sur la valeur que sur la "finitude", pourquoi cette valeur là ? mais je pense que cette valeur vient en fin de compte (comme toutes les autres) du choix arbitraire de nos unités de mesure.

C'est étrange comme raisonnement. La finitude ou non peut porter à interrgoation. Mais la valeur, je ne pense pas. Principe de banalité : pourquoi une autre valeur et pas celle-la? La valeur de c n'a rien de particulier, et sa valeur, et pui c'est tout.

[invite6dffde4c]

Pour ce qui est de la valeur finie, on pourrait se poser une question plus sur la valeur que sur la "finitude", pourquoi cette valeur là ? mais je pense que cette valeur vient en fin de compte (comme toutes les autres) du choix arbitraire de nos unités de mesure.

Bonjour.
J'ai l'impression que vous mélangez la vitesse de la lumière qui est et a été toujours la même depuis la nuit des temps et avant que l'on se soit préoccupé de sa valeur, avec la valeur numérique de cette vitesse qui, elle, dépend du système d'unités utilisé.
Au revoir.

[invite21f77fce]

La finitude ou non peut porter à interrgoation.

Oui, également mais pas plus que l'alternative ?
Si elle était "infinie", ça serait encore plus problématique non ? J'ai l'impression mais je me trompe peut être que les physiciens aiment bien se "débarrasser" des infinis, ce qui soit dit en passant peut se comprendre.


Pour en revenir à sa valeur.
Contrairement à ce que j'ai pu vous laissez croire, je ne la confond pas avec sa valeur numérique.
Initialement, je me demandai pourquoi ce ~300 000 km/s jusqu'au moment où j'ai réalisé qu'il s'agissait justement d'une valeur numérique dépendant de nos systèmes de mesure et de nos conventions arbitraire.
Je me faisais juste la réflexion qu'avec d'autres conventions, peut être qu'on aurait pu voir un lien avec d'autre données fondamentales ? et ainsi expliquer cette vitesse là en fonction d'autre phénomène ?

[Deedee81]

Salut,

Je me faisais juste la réflexion qu'avec d'autres conventions, peut être qu'on aurait pu voir un lien avec d'autre données fondamentales ? et ainsi expliquer cette vitesse là en fonction d'autre phénomène ?

Il y a des liens. La constante 'c' se retrouve partout, en particulier dans l'électromagnétisme. Et comme beaucoup d'aspects des phénomènes physiques et en particulier les anciens étalons de longueur et l'actuel étalon de temps font intervenir l'électromagnétisme, il n'est pas étonnant que ça se morde la queue (sans que cela soit gênant en métrologie !!! C'est patent avec la définition actuelle de l'étalon de longueur) et que la valeur numérique soit "peu intéressante" (lorsqu'on n'en a pas pas besoin, un théoricien pose volontier c=1). Ce qui est intéressant est effectivement ce lien impliquant ce mordage de queue. Mais ce lien est connu, ce sont les lois physiques.

Par contre, il y a quand même un intérêt à se poser des questions sur la variation de certaines constantes. Soit en considérant la valeur de cette constante lorsqu'elle intervient dans des phénomènes apparemment non reliés (il y a une section intéressante sur la variation éventuelle de G dans le livre Gravitation de Thorne, Misner et Wheeler). Soit en considérant la valeur indépendamment de tout système d'unité.

Il faut alors te pencher sur les constantes sans dimension. Comme la constante de structure fine. La valeur est alors significative et (la plus part du temps) mesurée/postulée (non prédite) (du moins quand on parle de constante fondamentale, quand il s'agit d'un simple rapport de deux quantités de même dimension et calculables, on ne parle pas de constante fondamentale).

On peut se pencher là-dessus, expérimentalement (recherche d'une éventuelle variation, on sait par exemple que la cst de structure fine a très peu varié sur l'histoire de l'univers, en observant les spectres des atomes lointains) ou théoriquement (tentative d'explication de la valeur, conséquence d'une variation). Mais gaffe à la numérologie

Peut y en avoir un paquet :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Constan...structure_fine
(je vois qu'on y parle justement de ces histoires de variations)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombres_sans_dimension
Et avec :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Constantes_physiques
on peut en construire à l'envi

[invite21f77fce]

Merci pour toutes ces présisions.

Mais gaffe à la numérologie

T'inquiète, ce n'est pas trop mon genre.
N'empêche que ta remarque m'a fait froid dans le dos, je n'ose même pas imaginer que certains de ces charlatans appliquent leur cuisine à c ?
Rassure moi, tu n'en as pas rencontré ???

[Deedee81]

Rassure moi, tu n'en as pas rencontré ???

Hélas si. Pas en chair et en os, mais dans des forums. Les trolls et crank c'est comme les fourmis.

Et plus anonymement sur internet (comme le site du type qui affirme que pi = 3 et que le grand théorème de Fermat est évident puisque l'univers n'a que trois dimensions , il parle aussi de 'c').

Et plus anonymement encore, des bouquins (que je n'ai pas lu mais dont j'ai entendu parler).

[f6bes]

Si elle était "infinie", ça serait encore plus problématique non ? J'ai l'impression mais je me trompe peut être que les physiciens aiment bien se "débarrasser" des infinis,

Bjr à toi,
La "vision" en serait tout autre, Non ?
Infini est DIFFICILEMENT quantifiable !
Pour l'instant les "physiciens" n'ont pas rencontré "l'infini", difficile donc de le prendre en compte !
Reste à connaitre TA définition et l'idée que tu te fait de l'INFINI.
A+

[invitedbd9bdc3]

Infini est DIFFICILEMENT quantifiable !

En soit, ça ne veut rien dire. Ce qui est quantifié en MQ ce sont les valeurs propres des observables, comme l'energie ou le moment cinetique, mais ils peuvent avoir une infinité de valeurs propres...
Par contre, on ne quantifie pas la vitesse de la lumimere, vu qu'elle a une valeur fixe, meme si celle la été finie...

Pour l'instant les "physiciens" n'ont pas rencontré "l'infini", difficile donc de le prendre en compte !

Les physciens voit tres souvent l'infinie : quand on fait de la mecanique classique, c'est qu'on pose c infinie. Pour simplifier les calculs, on pose souvent que la masse du proton/soleil et tres grande (cad dire infinie pour un physicien ) devant celle de l'electron/planete.

[f6bes]

En soit, ça ne veut rien dire. Ce qui est quantifié en MQ ce sont les valeurs propres des observables, comme l'energie ou le moment cinetique, mais ils peuvent avoir une infinité de valeurs propres...
Par contre, on ne quantifie pas la vitesse de la lumimere, vu qu'elle a une valeur fixe, meme si celle la été finie...

Les physciens voit tres souvent l'infinie : quand on fait de la mecanique classique, c'est qu'on pose c infinie. Pour simplifier les calculs, on pose souvent que la masse du proton/soleil et tres grande (cad dire infinie pour un physicien ) devant celle de l'electron/planete.

Bjr à toi,
Avoir une INFINITE de valeur entre deux "bornes", n'est pas en soi l'infini (pour moi l'infini n'a pas de "bornes").

"..on pose souvent que la masse du proton/soleil est tres grande (cad dire infinie pour un physicien ) .."

Trés grande, c'est toujours pas ...........l'infini !


Cordialement

[invite21f77fce]

Bonsoir,

Reste à connaitre TA définition et l'idée que tu te fait de l'INFINI.

Te donner ma définition, c'est pas évident. Je te dirai comme saint augustin à propos du temps : tant qu'on ne me demande pas de le définir, je sais ce que c'est; dès que je veux le définir, je ne sais plus.

Disons que je me représente bien l'infini avec la sphère et les parcours qu'on peut faire à sa surface. Un jour, j'ai imaginé qu'il en était peut être de même avec l'univers qu'avec ces jeux vidéos où on disparaissait d'un coté pour apparaître de l'autre. Bon, c'est sûr que c'est plus facile à se représenter en 2D (la sphère ou le tore) qu'en 3D.

Trés grande, c'est toujours pas ...........l'infini !

Conceptuellement, je serai d'accord également avec toi sur le fait que "très grand" n'est pas l'infini.

Ceci dit, en y réfléchissant bien et en gardant un point de vue matérialiste, je ne crois pas que l'infini "existe" dans le monde réel. De même qu'il n'existe pas de sphère parfaite, de triangle parfait, etc ..., je crois que l'infini ne se conçoit que comme un concept dans notre esprit.
Un jour, je me suis fait la réflexion que l'infini, c'est peut être uniquement le nom qu'on donne à des trucs tellement grand/petit/... qu'on n'arrive pas à les concevoir.
Ne trouvez vous pas étonnant que l'on puisse à la fois qualifier l'univers "d'infini" et donner une estimation de son nombre de particules ? Bon, le rapprochement entre ces deux idées est un peu rapide et naïf car il ne s'agit probablement pas d'idées issus des mêmes personnes mais il m'interpelle quand même. Et je n'aime ni l'une, ni l'autre. Les deux à leur manière masque notre ignorance. La première ayant le mérite de le dire plus directement. La deuxième peut être une vague connaissance si on ne la sort pas de son contexte (estimation des particules de l'univers visible ? si je ne me trompe pas ?)

@+

[invitedbd9bdc3]

Bjr à toi,
Avoir une INFINITE de valeur entre deux "bornes", n'est pas en soi l'infini (pour moi l'infini n'a pas de "bornes").

Justement si. Il y a une infinité de nombres reels entre deux nombres reels (par exemple entre 0 et 1). Mais ce n'est pas le meme infini que le nombre de nombre entier.

Trés grande, c'est toujours pas ...........l'infini !

Moi, je te parle de la physique fait par des physiciens.
Apres quand on trouve l'infini pour le resultat d'une equation, ça veut dire qu'on atteint les limites de la theorie.