Relativité de c

[invité576543]

Prends un boulet qui va à 0.999999 c: il ira quasiment à 0.999999 c dans tous les repères.

C'est faux.

Cdlt,
-----

[invite6754323456711]

Mais si je tire derrière moi ?

Admettons que je m'éloigne à 0.8c de mon repère.
Je tire derrière moi (vers mon repère) un boulet de canon à 0.8c.

Normalement, vu de mon repère, je devrais pouvoir observer tranquillement mon boulet, puisque quasi-immobile par rapport à celui-ci ?

Je ne comprends pas très bien toi et ton repère. Maintenant deux corps qui s'éloignent à la même vitesse 0,8c (même sens et même direction) d'un troisième auront l'un par rapport à l'autre une vitesse nulle.

La composition relativiste des vitesse peut donner 0 mais aussi -c (si on utilise un rayon lumineux à la place du boulet)

Patrick

[invite499b16d5]

C'est faux.

Bonjour,
Je n'en attendais pas moins, moi aussi ça me paraissait très curieux.
Maintenant, je rejoins R_Daneel dans la juste question: pourquoi? Qu'est-ce que la lumière a que n'ont pas les autres mobiles hyper-rapides?

[mariposa]

Bonjour,
Je n'en attendais pas moins, moi aussi ça me paraissait très curieux.
Maintenant, je rejoins R_Daneel dans la juste question: pourquoi? Qu'est-ce que la lumière a que n'ont pas les autres mobiles hyper-rapides?

bonjour,

Je te fais une réponse mathématique qui devrais t'aider àcomprendre la source de ton erreur.

Une fonction f(x) peut valoir f(0) = 1

Par contre f(x) tend vers 0 quand x tend vers zéro.

Auttrement dit le point x=0 est singulier.

C'est la même chose avec le vitesse v

v= c, c'est très différent de v tend vers c.

La raison de cette singularité est du au fait que la constante c c'est d'abord (avant même d'être la vitesse de quelquechose) ce qui attache le temps et l'espace dans une même structure géométrique qui est l'espace de Minkowski avec sa curieuse métrique.

Dans ce cadre mathématique si une particule à une masse strictement nulle (et non pas approximativement nulle) alors elle est coincée à se déplacer à la vitesse c dans tous les repères inertiels.

Il ne faut donc surtout pas se fonder sur des intuitions construites en dehors du cadre mathématique de la RR. Tous la RR est cachée dans la métrique de Minkowski.

[Thwarn]

Bonjour,
Je n'en attendais pas moins, moi aussi ça me paraissait très curieux.
Maintenant, je rejoins R_Daneel dans la juste question: pourquoi? Qu'est-ce que la lumière a que n'ont pas les autres mobiles hyper-rapides?

Une autre façon de dire :
ton boulet est massif, il y a donc un repere (le sien) ou il est au repos. Donc il ne va pas a 0.9999c dans tous les reperes

Ce qu'à le photon en plus, c'est une masse nulle.

[invite499b16d5]

La raison de cette singularité est du au fait que la constante c c'est d'abord (avant même d'être la vitesse de quelquechose) ce qui attache le temps et l'espace dans une même structure géométrique qui est l'espace de Minkowski avec sa curieuse métrique.

bonjour,
je reconnais que je n'avais jamais envisagé cela dans le cadre d'une singularité. Bien que je voie le rôle de c dans la métrique de Minkowski, je supposais que cela n'excluait pas la continuité.

Dans ce cadre mathématique si une particule à une masse strictement nulle (et non pas approximativement nulle) alors elle est coincée à se déplacer à la vitesse c dans tous les repères inertiels.

Mais dans ce cas, quid des discussions portant sur une très faible masse hypothétique du photon? A ce que j'en comprends, si elle existait, la lumière ne se déplacerait pas exactement à c, et deviendrait alors parfaitement comparable à un boulet relativiste!

[invite499b16d5]

Dans ce cadre mathématique si une particule à une masse strictement nulle (et non pas approximativement nulle) alors elle est coincée à se déplacer à la vitesse c dans tous les repères inertiels.

Il y a d'ailleurs là quelque chose qui me turlupine depuis que je l'ai admis: soit, le fait de n'avoir pas de masse oblige une particule sans masse à aller à la vitesse c. Mais cette "propriété" a quelque chose de bien mystérieux: une vitesse, c'est aussi une direction. Pourquoi une telle particule prendrait-elle une direction plutôt qu'une autre? Pourquoi partirait-elle vers Andromède plutôt qu'à l'opposé?
En d'autres termes, est-ce que ça a même un sens que parler de quelque chose qui se déplace à cette vitesse. C'est déjà difficile d'imaginer quelque chose sans masse, mais encore plus de dire qu'il "prend telle direction". A la limite, toute ces histoires de photons finissent par ressembler à une vaste blague... (ou alors, il y a encore de la non-localité là-dessous)

PS je finis par penser que le photon est partout instantanément, et que la vitesse c n'est que celle à laquelle nous pouvons nous rendre compte qu'il est ici ou là.

[Thwarn]

Il y a d'ailleurs là quelque chose qui me turlupine depuis que je l'ai admis: soit, le fait de n'avoir pas de masse oblige une particule sans masse à aller à la vitesse c. Mais cette "propriété" a quelque chose de bien mystérieux: une vitesse, c'est aussi une direction. Pourquoi une telle particule prendrait-elle une direction plutôt qu'une autre? Pourquoi partirait-elle vers Andromède plutôt qu'à l'opposé?
En d'autres termes, est-ce que ça a même un sens que parler de quelque chose qui se déplace à cette vitesse. C'est déjà difficile d'imaginer quelque chose sans masse, mais encore plus de dire qu'il "prend telle direction". A la limite, toute ces histoires de photons finissent par ressembler à une vaste blague... (ou alors, il y a encore de la non-localité là-dessous)

PS je finis par penser que le photon est partout instantanément, et que la vitesse c n'est que celle à laquelle nous pouvons nous rendre compte qu'il est ici ou là.

La seule contriante c'est d'avoir une vitesse c et de conserver l'energie impulsion. Donc quand tu emets un photon, tu peux choisir sa direction. Quand un electron emet un photon, c'est en accord avec la QED, qui te dit dans quelles directions. les photons n'apparaissent pas tout seul en choisissant une direction

[invite499b16d5]

Peut-on accorder crédit à ces explications concernant les photons? Elles me semblent plutôt orthodoxes.
http://www.johnkharms.com/photon.htm

[mariposa]

Il y a d'ailleurs là quelque chose qui me turlupine depuis que je l'ai admis: soit, le fait de n'avoir pas de masse oblige une particule sans masse à aller à la vitesse c. Mais cette "propriété" a quelque chose de bien mystérieux: une vitesse, c'est aussi une direction. Pourquoi une telle particule prendrait-elle une direction plutôt qu'une autre? Pourquoi partirait-elle vers Andromède plutôt qu'à l'opposé?

La réponse est simple:

La vitesse est toujours c.

Par contre la quantité de mouvement p est un vecteur qui donne la direction du mouvement.

On a la relation E = |p|.c

C'est déjà difficile d'imaginer quelque chose sans masse, mais encore plus de dire qu'il "prend telle direction".

Cela ne pose aucune difficulté si on comprend que la masse est une forme d'énergie comme une autre. En l'occurrence un photon possède une énergie sous forme cinétique E = |p|.c mais ne possède pas d'énergie sous le forme masse ou sous la forme potentielle.

[invite2d9f8ffe]

Sur deux objets physiques :
- Un rayon de lumière lancé vers un objet s'éloignant à c-espilon
- Un boulet de canon lancé ves ce même objet, disons entre c et c-epsilon (pour qu'ils se rejoignent)


Je suis maintenant TRES curieux d'avoir la vision du boulet, et surtout de comparer les 2 du point de vue des 2 repères.

Salut, Salut, apparement j'arrive tard, mais je peut pas resister ce suget.
Je pense que;V= (V1+V2)/(1+V1*V2/c*c) est la vision que vous cherchez. ou V1 vitesse de boulet, v2 vitesse de l'objet(mesurées dans votre ref).Chaque un des deux voit lautre se deplace avec V.
Mais les deux voient la rayon de lumiere se deplace avec C.
Merci

[invite94de09e9]

PS: mais dans quelle direction? je sens que je vais encore mal dormir... une vitesse, c'est un espace, un temps, mais aussi une direction!

non, c'est simple, en fait. Bon, j'ai pas bien dû m'exprimer....

Je le dit autrement :
- Je suis dans un train qui s'éloigne à 0.9c de la gare.
- Je tire un boulet de canon à l'arrière du train (vers la gare, donc). Par une formidable coïncidence, le boulet est propulsé par mon canon à la vitesse de 0.9c (par rapport à mon canon, boulonné sur mon train.)
- J'éclaire aussi vers la gare, avec une torche électrique.

Que voient :
- moi, sur le tain ?
- la vache, qui regarde passer le train ?

vis à vis de ces 2 objets ?

Je pense que (et c'est pour ça que je ne comprend pas) :

Point de vue train :
- Nous sommes d'accord, je devrais voir partir le boulet de telle manière qu'il suive presque le rayon lumineux (seulement 0.1c d'écart)

Point de vue vache :
- a priori, pour la vache, le rayon lumineux va à c. OK.
- Mais j'ai l'intime conviction que le boulet de canon devrait bêtement tomber du train, puisque 0.9-0.9=0.
Donc la vache voit un boulet tomber (vitesse 0), et un rayon de lumière passer à la vitesse c.

-------> il y aurait donc, pour la vache, un écart de c ente les vitesses des 2 éléments.

--------> Quelque chose ne marche pas dans ce raisonnement. Je n'arrive pas à saisir quoi.

Merci pour vos réponses d'hier !

@ Physiqueper4 : tu crois que tu pourrais illustrer mon exemple avec cette formule ? ça peut devenir très intéressant !

[invite94de09e9]

Peut-on accorder crédit à ces explications concernant les photons? Elles me semblent plutôt orthodoxes.
http://www.johnkharms.com/photon.htm

(la vache ! agressif, ce vert !

[invite6754323456711]

- Mais j'ai l'intime conviction que le boulet de canon devrait bêtement tomber du train, puisque 0.9-0.9=0.

Drôle d'idée que celle-ci

Elle vont tomber effectivement mais surement pas dû au fait que leur vitesse relative soit nulle.

Imagine que tu puisses lancer deux balles (simultanément et suivant des trajectoires parallèles) à 0,9c, leur vitesse relative (vitesse d'une balle par rapport à l'autre et réciproquement) est de 0.

Vont elles immédiatement tomber car leur vitesse relative est nulle ?

La RR étend la notion de relativité à espace et au temps mais ne remet pas en cause la relativité du mouvement. Non ?

Patrick

[invite94de09e9]

r0 : repère du sol
r1 : repère du train.
Avec x0 et x1 vers la droite (donc -x0 et -x1 ves la gauche)
(la "gare" est à x0=0, le train va vers la droite, s'eloigne sur les x positifs)
(Un repère classique, comme on les voit habituellement, quoi.)

Vtrain/sol =, sur le repère du sol x0
si Vboulet/train =, sur le repère du train x1
(du train en marche, j'envoie mon boulet vers la gare. Càd : De r1 situé sur les x0 positifs, j'envoie un objet à la vitesse 10 sur les x1 négatifs)

Alors on aura :
Vboulet/sol = Vboulet/train + Vtrain/sol = -10+10 = 0.

Non ?

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Un autre exemple peut être plus représentatif pour répondre à ton interrogation. Oubli la RR est raisonne en mécanique classique que tu sembles bien connaitre.

Tu est dans un train se déplaçant par rapport au quai à la vitesse de 100Km/h. Tu lances une balle en direction opposée au déplacement à la vitesse de 100 km/h. La vitesse de la balle par rapport au quai est donc nulle. Va elle pour autant tomber immédiatement ?

Patrick

[invite6754323456711]

Bonsoir

Comme diraient Eric et Ramzy : nous ne voyons pas d'autre explication

Patrick

[invite94de09e9]

Nous nous sommes croisés, on s'est donné le même exemple !

Je dirais qu'elle a toutes les raisons de tomber. Trajectoire verticale/sol avec V0=0, hauteur h, acceleration -g.

Même à la limite, on oublie la pesanteur, le fait est que ce boulet ne bouge pas par rapport au sol.

- Vu du sol, on a donc une difference de c avec le rayon lumineux,
- Mais vu du train qui va à 0.9c et depuis lequel on lance une balle à 0.9c, on n'a qu'un écart de 0.1 entre le boulet et le rayon.

Et ça.... ça me perturbe.

[invite94de09e9]

La vitesse de la balle par rapport au quai est nulle.

C'est exactement là ou je veux en venir.

Vu du train : difference de 0.1c entre balle et rayon.
Vu du quai : difference de c entre balle et rayon.

ça, ça me chagrine.

[invite6754323456711]

Je dirais qu'elle a toutes les raisons de tomber. Trajectoire verticale/sol avec V0=0, hauteur h, acceleration -g.

Même à la limite, on oublie la pesanteur

Tous les objets qui on un vitesse relative nulle tombe l'un vers l'autre ?

Quel est pour toi la notion de mouvement et de repos ?

Patrick

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Je pense alors que se sont des questions de dynamique (étudie les corps en mouvement sous l'influence des forces qui leurs sont appliquées) et non de cinématiques qui de dérangent.

En mécanique classique se problème est traité correctement non ?

Patrick

[invite94de09e9]

non, ce n'est pas ça. Je me fiche completement qu'elle tombe ou pas.

Avec un train qui s'éloigne de la gare à la vitesse de 0.9c, et une balle lancée depuis l'arrière du train (vers la gare) à 0.9c

Ce qui m'intéresse, c'est que ça :
- La vitesse relative de la balle/au train: 0.9c
- La vitesse relative du rayon /au train : c


- La vitesse relative de la balle/au sol : 0
- La vitesse relative du rayon /au sol : c

et bien ça me choque.

[invite6754323456711]

non, ce n'est pas ça. Je me fiche completement qu'elle tombe ou pas.

Avec un train qui s'éloigne de la gare à la vitesse de 0.9c, et une balle lancée depuis l'arrière du train (vers la gare) à 0.9c

Ce qui m'intéresse, c'est que ça :
- La vitesse relative de la balle/au train: 0.9c (idem mécanique classique pour des vitesses non relativistes)
- La vitesse relative du rayon /au train : c invariant relativiste


- La vitesse relative de la balle/au sol : 0 (idem mécanique classique pour des vitesses non relativistes)
- La vitesse relative du rayon /au sol : c invariant relativiste

et bien ça me choque.

pour la différence de 0,1 vue du train entre le rayon et la balle voir la réponse de mariposa

v= c, c'est très différent de v tend vers c.

La raison de cette singularité est du au fait que la constante c c'est d'abord (avant même d'être la vitesse de quelque chose) ce qui attache le temps et l'espace dans une même structure géométrique qui est l'espace de Minkowski avec sa curieuse métrique.

Patrick

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Cela devrait alors aussi te choquer :

Tu es au repos et tu lâches une balle. Elle suit pour toi une trajectoire verticale et tu ne peux observer que la balle et la trajectoire qu'elle suit.

En fait tu es dans un train en mouvement rectiligne uniforme (mais tu n'en est pas conscient)

Un observateur sur le quai ne peut observer lui aussi que la balle et sa trajectoire.

Nous avons donc deux trajectoires totalement différentes.

Patrick

[Aroll]

Bonjour,

Bonsoir,

Un autre exemple peut être plus représentatif pour répondre à ton interrogation. Oubli la RR est raisonne en mécanique classique que tu sembles bien connaitre.

Tu est dans un train se déplaçant par rapport au quai à la vitesse de 100Km/h. Tu lances une balle en direction opposée au déplacement à la vitesse de 100 km/h. La vitesse de la balle par rapport au quai est donc nulle. Va elle pour autant tomber immédiatement ?

Oui, elle tombe immédiatement.
Pour quelqu'un resté sur le quai, elle tombe même verticalement, tandis que pour un passager du train elle décrit une trajectoire parabolique.

D'une manière générale, on peut même dire qu'une balle tombe toujours immédiatement sur le sol dès l'instant ou elle quitte le canon d'un fusil tirant horizontalement, et cela pour la bonne raison qu'elle n'a pas de portance.

Sauf que la vitesse horizontale de la balle de fusil à la sortie du canon est telle qu'elle peut parcourir plusieurs centaines de mètres selon un repère horizontal avant d'avoir touché le sol, mais il y a quand même eu un mouvement vers le sol qui a commencé dès la sortie du canon.

Le "truc" pour tirer plus loin est de relever légèrement le canon pour obtenir une trajectoire initialement montante.

non, ce n'est pas ça. Je me fiche completement qu'elle tombe ou pas.

Avec un train qui s'éloigne de la gare à la vitesse de 0.9c, et une balle lancée depuis l'arrière du train (vers la gare) à 0.9c

Ce qui m'intéresse, c'est que ça :
- La vitesse relative de la balle/au train: 0.9c
- La vitesse relative du rayon /au train : c


- La vitesse relative de la balle/au sol : 0
- La vitesse relative du rayon /au sol : c

et bien ça me choque.

Il ne faut pas être choqué, il faut seulement admettre que la vitesse C est la même dans tous les référentiels.

Amicalement, Alain

[invite499b16d5]

Il ne faut pas être choqué, il faut seulement admettre que la vitesse C est la même dans tous les référentiels.

Bonjour à tous,
La question, c'est qu'on aimerait comprendre, et pas seulement admettre. La Science n'est pas un acte de foi.
De plus, personne n'a répondu à ma remarque:

Dans ce cadre mathématique si une particule à une masse strictement nulle (et non pas approximativement nulle) alors elle est coincée à se déplacer à la vitesse c dans tous les repères inertiels.

Mais dans ce cas, quid des discussions portant sur une très faible masse hypothétique du photon? A ce que j'en comprends, si elle existait, la lumière ne se déplacerait pas exactement à c, et deviendrait alors parfaitement comparable à un boulet relativiste!

[Aroll]

Bonjour,

Bonjour à tous,
La question, c'est qu'on aimerait comprendre, et pas seulement admettre. La Science n'est pas un acte de foi.
De plus, personne n'a répondu à ma remarque:

La constance de C est constatée expérimentalement, elle a aussi été un postulat posé par Einstein, mais pas gratuitement, s'il l'a fait c'est que c'était une déduction logique des équations de Maxwell (si je ne me trompe).
Et la théorie qui en a découlé (la relativité) a été, sur certains points, vérifiée expérimentalement depuis à de nombreuses reprises.


Si le photon avait une masse, aussi infime soit elle, il ne se déplacerait effectivement pas exactement à C et il serait effectivement comparable à un boulet relativiste..
Mais la vitesse C serait quand même une vitesse limite, totalement hors de portée de tout objet massique, indépassable tout court et constant dans tout les référentiels.


Amicalement, Alain

[invite499b16d5]

Si le photon avait une masse, aussi infime soit elle, il ne se déplacerait effectivement pas exactement à C et il serait effectivement comparable à un boulet relativiste..
Mais la vitesse C serait quand même une vitesse limite, totalement hors de portée de tout objet massique, indépassable tout court et constant dans tout les référentiels.

Oui, mais alors poursuivons: si le photon avait une masse (ce que semblent pourtant admettre certains) la lumière ne pourrait pas avoir la même vitesse dans tous les référentiels, pas plus que mon boulet à 0.999999 c. C'était ça le point que je voulais souligner. Comment dans ces conditions peut-on seulement envisager la possibilité d'une légère masse pour le photon?

(j'ajoute que dans une telle éventualité, dire qu'il existe une vitesse constante dans tous les référentiels mais que ce n'est la vitesse de rien, ce ne serait plus tellement extraordinaire...!)

[mariposa]

Oui, mais alors poursuivons: si le photon avait une masse (ce que semblent pourtant admettre certains) la lumière ne pourrait pas avoir la même vitesse dans tous les référentiels, pas plus que mon boulet à 0.999999 c. C'était ça le point que je voulais souligner. Comment dans ces conditions peut-on seulement envisager la possibilité d'une légère masse pour le photon?

(j'ajoute que dans une telle éventualité, dire qu'il existe une vitesse constante dans tous les référentiels mais que ce n'est la vitesse de rien, ce ne serait plus tellement extraordinaire...!)

Si le photon avait une masse (aussi petite soit-elle) il existerait même des référentiels dans lequel il serait immobile.

Come je l'ai indiqué precedemment il y a une différence ENORME entre une particule de masse strictement nulle et une particule de masse infiniment petite.

[invite499b16d5]

Si le photon avait une masse (aussi petite soit-elle) il existerait même des référentiels dans lequel il serait immobile.

Come je l'ai indiqué precedemment il y a une différence ENORME entre une particule de masse strictement nulle et une particule de masse infiniment petite.

Mais alors, pourquoi cela dans le fil "La masse du photon":

Le papier que Christian Arnaud a trouvé est présenté de façon un peu naïve, mais "n'est pas faux". Tout le monde a le droit de poser E=mc² pour le photon. Pourquoi ? Tout simplement parce qu'il est impossible de montrer que le photon possède effectivement, et de façon infiniment précise, la vitesse c (ce qui est équivalent a montrer que sa masse est précisément nulle). Qui oserait prétendre pouvoir mesurer, et ce de façon infiniment précise, la masse du photon ? Aucun expérimentateur de physique des particules bien entendu. La seule chose que l'on puisse faire est de majorer cette masse.

Tous physicien des particules connait le "particle data group" qui a pour objectif de référencer(réactualiser chaque année) dans son fameux "booklet" toutes les propriétés connues des particules élémentaires. C'est LA base de donnée du physicien des particules. Un bon nombre d'expérience ont permis de fournir une borne supérieur à la masse du photon (ce qui bien sur ne montre pas qu'il en possède une, attention). Voici la page du booklet relative au photon :
http://pdg.lbl.gov/2008/listings/s000.pdf

La "meilleure" borne supérieure communément admise est de 10-18 eV, ce qui fait 1,783x10-54 kg !


Ceci dit, la question de la masse du photon n'intéresse que très peu de gens parmis la communauté. On pose la plupart du temps (sa valeur théorique) ce qui est une très très très bonne approximation (si s'en est effectivement une, mais bon comme je l'ai déjà dit, on ne pourra jamais le savoir par définition) !