pouquoi la vitesse de la lumière est constante?

[merou]

Bonjour,

On sait que la vitesse de la lumiere est posée constante parpostulat Mais j'aimerais savoir quelles sont les raisons profondes qui font que la vitesse de la lumière est constante ?
-----

[mtheory]

Bonjour,

On sait que la vitesse de la lumiere est posée constante parpostulat Mais j'aimerais savoir quelles sont les raisons profondes qui font que la vitesse de la lumière est constante ?

Parce qu'elle le vaut bien!
Non je blague ,en fait on n'est pas sûr à 100% qu'elle le soit et qq papiers et théoriciens explorent l'idée que non.

http://www.parutions.com/pages/1-85-428-3935.html

Des effets de gravitation quantique sont suspectés depuis longtemps.Il y a eu des discussions sur Futura sur cette question,utilise la fonction recherche.

[invite8c514936]

On ne peut pas répondre à ce genre de question en physique... Quelle genre de réponse attends-tu ? On ne sait pas pourquoi les choses sont comme elles sont, mais on essaie de savoir comment tout ça marche...

Sinon pour préciser un peu le point que tu soulèves, ce sont d'abord des mesures qui ont montré que la vitesse de la lumière était la même dans des référentiels en mouvement l'un par rapport à l'autre (expérience de Michelson et Morley)

[invitec913303f]

Bonjour, je me permet de te donner un lien vers une discussion ou des personnes on répondu à cette question: http://forums.futura-sciences.com/th...3441-1-18.html

Aussi il y a un message que j'ai posté, qui me semble bien explicite, enfin sinon les grands me corigerons

>>Bonjour, pour resituer les choses dans l'histoire, je tien juste à rajouter qu'avant la relativité on pensait que l'espace et le temps était des choses qui n'était pas physique, ces cela était des notion qui allais de sois, ainsi le rapport entre les distances et le temps n'étai pas pensé et comprit. A cet époque, on pouvais avoir la pensé suivante: imaginons une force qui communique un mouvement à un truc situer à une distance d de la source de la force, l'objet subit la force instantanément. Or la relativité a montré que l'espace, c'est à dire les distances ainsi que le temps sont des objets physique. Une distance est associée à un temps. Ainsi, si je reprends le cas de mon exemple précèdent avec mon histoire de force. L'objet ne ressentira la force qu'au bout d'un temps égale au temps que parcoure la lumière pour effectuer cette distance d. Ainsi, en physique moderne on parle d'espace-temps comme étant deux objet physique unifies et inséparable. Ainsi l'espace est associer à un temps minimum et ces précisément ce temps minimum associer à l'espace qui est à l'origine de la vitesse limite "c". Voila j'espère que ces plus claire.<<

Par conséquent, chaque referentiel à son propre esapace-temps, ou l'association du temps et de l'espace restent vrai pour n'importe quels referentiels. J'aispaire que ces un peut plus claire, sinon faut pas hésiter.

Bien cordialement
flo

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebde7b642]

Bonjour,

On sait que la vitesse de la lumiere est posée constante parpostulat Mais j'aimerais savoir quelles sont les raisons profondes qui font que la vitesse de la lumière est constante ?

En faite si je comprend bien ta question, voilà la réponse que je peux te faire.

Au début, il y avait la physique Newtonienne, celle qui nous semble le plus logique car c'est celle que l'on vie tout les jours.
Si je suis dans un train qui avance de façon constante à 100 Km/h par rapport au paysage extérieur et que moi même j'avance à 5 km/h dans ce même train à vitesse constante et dans la même direction que le train, je peux affirmer qu'une vache ce trouvant à regarder le train pourrait mesurer une vitesse de 105 km/h. Pour vérifier ceci, on a fait des expériences et qui donnait ces valeurs là tant qu'on a pas eu des appareils suffisamment précis pour montrer les effets relativistes.
Par contre la même expérience a été réalisé il y a plus de 100 ans avec la lumière. En partant de la physique newtonienne, si je prend un faisceau de lumière voyageant dans le vide (vide réalisé dans un tube par exemple) et si je fais avancer mon tube dans le même sens que j'émet mon rayon de lumière, je devrais mesurer une vitesse >C (C = 299 792 458 m/s). Or les expériences prouvent que la vitesse mesuré reste à C. Et c'est donc par l'expérience que l'on en est venu à dire que la vitesse de la lumière dans le vide est une constante.

Ce fut l'un des postulats clé de la relativité d'Einstein, mais il fut mis sur la voix par ces prédécesseurs.

[BioBen]

Ce fut l'un des postulats clé de la relativité d'Einstein, mais il fut mis sur la voix par ces prédécesseurs.

En fait il est possible de se passer de ce postulat pour établir les transformations de Lorentz :
http://forums.futura-sciences.com/at...achmentid=1074 (pdf)
http://forums.futura-sciences.com/sh...ad.php?t=17532

Historiquement tu as raison, Einstein avait énoncé deux postulats. Mais une étude plus rigoureuse des fondements de la relativité a montré que le second (celui sur la vitesse de la lumière) peut se déduire du premier (celui sur les référentiels d'inertie équivalents). Il suffit simplement (encore fallait-il y penser) de considérer l'espace-temps comme isotrope pour construire les transformations de Lorentz. Une fois ces transformations obtenues, la constance de la vitesse de la lumière apparaît naturellement.

Jean Hladik, Introduction à la relativité restreinte
J.M. Levy-Leblond, American Journal of Physics, n°44, p.271 (1976)

Benjamin

[invite6c250b59]

Salut les physiciens,

Je me sens d'humeur à venir vous taquiner

j'aimerais savoir quelles sont les raisons profondes qui font que la vitesse de la lumière est constante ?

La vitesse de la lumière, c'est la vitesse de transmission de l'information. Si elle n'était pas limitée, il n'y aurait pas de causalité possible. Et donc pas d'intelligence non plus. Et donc tu serais pas là à te poser la question.

CQFD



Après pourquoi la lumière se déplace au max de la transmission d'information... marf détail, demandez à rince_deep_theory

[invitebde7b642]

Si elle n'était pas limitée, il n'y aurait pas de causalité possible.

Euh, et pourquoi ca?

[invitec913303f]

Si elle n'était pas limitée, il n'y aurait pas de causalité possible. Et donc pas d'intelligence non plus. Et donc tu serais pas là à te poser la question.

Ah bon? J'ais sans doute très probablement pas assé d'intelligence pour déduire cela. Peut tu détailler, quel est le rapport entre la vitesse de la lumière et la causalité?

désolé ces peut étre la chaleur de lété qui me fait sa!
merci encore
flo

[BioBen]

Peut tu détailler, quel est le rapport entre la vitesse de la lumière et la causalité?

Bah si ....justement, la limite de causalité est la valeur de la vitesse d'une particule de masse nulle dans le vide, que l'on note "c". Il se trouve que toutes les experiences tendent à montrer que la photon a une masse nulle, donc par "abus de language" on dit que "c" est la vitesse de la lumière. Mais en l'état actuel de os connaissance,s on pourrait aussi parler, toujours avec un abus de language, de vitesse du graviton.

Mais en fait "c" est une limite de causalité, ie une limite de transmission d'information.

Par contre le lien entre "c" et l'intelligence est beaucoup beaucoup plus obscur ! De plus si c = infini alors il y a toujours causalité (plus de tachyons possibles), c'est juste que c'est faux dans notre univers (qui nous interesse en physique).

[invitebde7b642]

Bah si ....justement, la limite de causalité est la valeur de la vitesse d'une particule de masse nulle dans le vide, que l'on note "c". Il se trouve que toutes les experiences tendent à montrer que la photon a une masse nulle, donc par "abus de language" on dit que "c" est la vitesse de la lumière. Mais en l'état actuel de os connaissance,s on pourrait aussi parler, toujours avec un abus de language, de vitesse du graviton.

Mais en fait "c" est une limite de causalité, ie une limite de transmission d'information.

Par contre le lien entre "c" et l'intelligence est beaucoup beaucoup plus obscur ! De plus si c = infini alors il y a toujours causalité (plus de tachyons possibles), c'est juste que c'est faux dans notre univers (qui nous interesse en physique).

Oui ok, il y a un lien entre la vitesse est la causalité, mais ce n'est pas parce que la vitesse serait infini qu'il n'y aurait pas de causalité comme tu le dis. C'est pour ca que je demande à Gamma, d'humeur taquin, d'expliquer ce qu'il veux dire.
Il me semble que ta taquinerie pourrait bien ce retourner vers toi

[BioBen]

mais ce n'est pas parce que la vitesse serait infini qu'il n'y aurait pas de causalité comme tu le dis.

Bah si vu qu'on revient à un modèle newtonien qui respecte la causalité (dans un univers de "type newtonien" bien sûr).
Si la vitesse maximale de trasnmission d'information est infinie (c = infini), alors il n'y a aucun moyen de violer la causalité (il n'y a pas moyen d'envoyer une information plus rapidement), ce qui n'est pas le cas quand la vitesse maximale de transmission de l'information est finie.

[merou]

salut les gars, j'ai lu vos contributions mais elles ne relatent que ce qui est établi jusqu'ici .Je pose la question autrement :

pourquoi la lumière échappe à la loi de la composition des vitesses cà d pas de c+v dans n'importe quel repère d'inertie je ne veux pas de réponse expérimentale ni de postulat ni meme de justifications à posteriori

[BioBen]

pourquoi la lumière échappe à la loi de la composition des vitesses cà d pas de c+v dans n'importe quel repère d'inertie je ne veux pas de réponse expérimentale ni de postulat ni meme de justifications à posteriori

Parce que quand tu veux faire de la relativité, cad que tu postules que la vitesse de la lumière est une constante universelle ou bien avec le postulat d'isotropie de l'esapce, tu obtiens des transformations autres que les transformations de galilée (où w = c + c = 2c ) que l'on appelle transformations de Lorentz et qui modifient la loi de compostion des vitesses (w= (c + c)/(1+(c*c)/c²) = 2c/2 = c donc pas moyen de dépasser c, même avec deux photons se foncant dessus).

En clair elle n'échappe pas à la loi de composition des vitesses, c'est la loi de compostion des vitesses que tu veux utiliser qui est fausse (tu utilises la composition galilèenne des vitesses).

Deux sites à consulter sans modération ("sûrs")
http://www.astrosurf.org/lombry/rela...reinte-ex2.htm
http://nrumiano.free.fr/Fcosmo/cg_relat.html

[mtheory]

salut les gars, j'ai lu vos contributions mais elles ne relatent que ce qui est établi jusqu'ici .Je pose la question autrement :

pourquoi la lumière échappe à la loi de la composition des vitesses cà d pas de c+v dans n'importe quel repère d'inertie je ne veux pas de réponse expérimentale ni de postulat ni meme de justifications à posteriori

A cause de la structure de l'espace-temps, c'est ça le point capital!
Dans un Univers espace+temps l'invariance serait incompréhensible, elle ne l'est plus si tu as l'espace-temps.
Of course tu va dire 'mais alors pourquoi l'Univers possède t'il une structure espace-temps?'.
On ne sait pas.
Si l'écoulement du temps n'est pas le même selon des observateurs différents et bien pour une distance donnée ça altère la valeur de la vitesse des corps en gros.
Au total c devient la vitesse maximal.
Imagine deux vaisseaux se déplaçant à vitesse presque c dans un référentiel au repos et dans des directions opposées.
Comme l'horloge de l'un ne bat pas au même rythme que l'autre il ne mesurera pas une vitesse d'environ 2c dans son référentiel.
Intuitivement c'est ça.

[invitec913303f]

Bonjour, concernant ce qu'a dit Gamma Je ne comprend pas très bien ce que vous voulez signifier par le maot causalité? Sa sera gentil à vous de préciser pour des gens comme moi, pas très fute fute. De plus Gamma soutien que si la vitesse c était infinie il n'y aurai plus de causalité et BioBen affirme le contraire! Sa veux dire quoi sa?

J'aimerais savoir le rapport justement entre l'intelligence et la vitesse de la lumière, en quoi le fonctionement du cerveau se fonde t'il, mis à part bien sur le comportement des particules, mais en quoi la le rapport entre l'intelligence et la lumière?

Merci bien. Cordialement
flo

[invite9c9b9968]

En fait il est possible de se passer de ce postulat pour établir les transformations de Lorentz
Benjamin

Salut BioBen,

Je voulais juste rajouter ce lien, en français (toujours le même que je cite d'ailleurs )

http://www.phys.ens.fr/cours/notes-d...relativite.pdf


Page 17 (du fichier pdf)


@+

julien

[BioBen]

Je ne comprend pas très bien ce que vous voulez signifier par le maot causalité?

Ca veut dire que pour tout le monde la cause n'arrive jamais après l'effet.
En clair il y a violation de la causalité si je réponds à ta question avant que tu ne me la poses,...

Sa veux dire quoi sa?

Que j'ai raison

J'aimerais savoir le rapport justement entre l'intelligence et la vitesse de la lumière, en quoi le fonctionement du cerveau se fonde t'il, mis à part bien sur le comportement des particules, mais en quoi la le rapport entre l'intelligence et la lumière?

Bah à mon sens il n'y a strictmeent aucun rapport (c'était assez ironique comme phrase je crois).

[merou]

Parce que quand tu veux faire de la relativité, cad que tu postules que la vitesse de la lumière est une constante universelle ou bien avec le postulat d'isotropie de l'esapce, tu obtiens des transformations autres que les transformations de galilée (où w = c + c = 2c ) que l'on appelle transformations de Lorentz et qui modifient la loi de compostion des vitesses (w= (c + c)/(1+(c*c)/c²) = 2c/2 = c donc pas moyen de dépasser c, même avec deux photons se foncant dessus).

justement il ne faut pas se contenter de postuler il faut EXPLIQUER pourquoi c est invariable!

[invitef591ed4b]

Pourquoi la vitesse de la lumière est constante et maximale ?

Ben ... peut-être parce que jusqu'à maintenant, on n'a jamais pu observer le contraire ?

[mtheory]

justement il ne faut pas se contenter de postuler il faut EXPLIQUER pourquoi c est invariable!

invariance de c non pas => espace-temps mais invariance de c<=> espace-temps.
L'un implique l'autre,lis attentivement mon post

[BioBen]

justement il ne faut pas se contenter de postuler il faut EXPLIQUER pourquoi c est invariable!

Certaines choses sont pour l'instant indémontrables ! D'ailleurs si tu lis bien les messages précédents tu verras que l'on ne postule pas la constance de la vitesse de la lumière.
En se basant seulement sur l'istropie de l'espace on peut obtenir le fait qu'il y ait une vitesse maximale de transmission de l'information (qui est la vitesse d'une particule de masse nulle dans le vide).

On en peut pas tout expliquer. Pourquoi l'univers existe, pourquoi il y tel ou tel truc,... on fait des théories qui collent le mieux à la réalité, ou pour l'instant la théorie de la relativité est remarquable (précise à 10^-15 près, jamais mise en défaut et pourtant énormément mise à l'épreuve).

Sinon, je comprends pas dut out ce que tu cherches à savoir...formules mieux ta question (plus explicitement, ce qui te pose problème).

[invite6c250b59]

Bouh.. je lance mon paté et j'ai pas le temps de jouer avec vous après: séance de ratrapage

Bioben: Si la vitesse maximale de trasnmission d'information est infinie (c = infini), alors il n'y a aucun moyen de violer la causalité (il n'y a pas moyen d'envoyer une information plus rapidement), ce qui n'est pas le cas quand la vitesse maximale de transmission de l'information est finie.
Floris: Gamma soutien que si la vitesse c était infinie il n'y aurai plus de causalité et BioBen affirme le contraire! Sa veux dire quoi sa?
Bioben: Que j'ai raison

En toute modestie Bioben Je ne suis pas d'accord avec toi là-dessus: si l'information se propage à vitesse infini alors l'effet et la cause sont indissociables. Comment dans ce cas dire lequel est lequel? Regarde ce qui se passe avec les particules intriquées: on peut considérer que l'information se transmet de l'une à l'autre à une vitesse infini, et plusieurs physiciens considèrent qu'il n'y a pas de causalité entre deux particules intriquées n'est-ce pas? En fait c'est plus clair en reprenant une de tes phrases:

En clair il y a violation de la causalité si je réponds à ta question avant que tu ne me la poses

Et si tu réponds en même temps qu'on te pose la question?

Il me semble que ta taquinerie pourrait bien ce retourner vers toi

Pas impossible, d'autant que Bioben doit s'y connaitre pas mal plus que moi en physique maintenant. Hé Bioben: sans compter ton don inaliénable pour les photocopies

Floris: J'aimerais savoir le rapport justement entre l'intelligence et la vitesse de la lumière, en quoi le fonctionement du cerveau se fonde t'il, mis à part bien sur le comportement des particules, mais en quoi la le rapport entre l'intelligence et la lumière?
Bioben: Par contre le lien entre "c" et l'intelligence est beaucoup beaucoup plus obscur ! (...) à mon sens il n'y a strictmeent aucun rapport (c'était assez ironique comme phrase je crois).

C'est le principe anthropironique : si l'univers est comme ça (avec c=vitesse de la lumière), c'est parceque s'il était autrement il n'y aurait personne (sous-entendu: aucune intelligence) pour se poser la question (en admettant que la causalité nécessite une vitesse indépassable). Or on se l'a pose donc l'univers est comme ça. En fait ça s'appelle le principe anthropique, mais c'est un peu foireux puisque ça peut répondre à un peu n'importe quoi. Personnellement ça me fait penser à la réponse de xx (Thomas d'Aquin?) à la question: que faisait dieu avant d'avoir créé l'univers? Il préparait l'enfer pour ceux qui posent ce genre de question

Au plaisir,
Domas Thaquin

[invite19e21d13]

Salut à tous !
bon je suis loin d'être un specialiste mais concernant l'effet EPR si je ne "m'amuse", il n'y a certainement pas de transmission de l'information plus vite que c ... c'est les deux particules intriquées qui peuvent avoir "les deux états". On ne découvre l'état de chaque particule qu'en en observant une, ce qui nous donne l'état de la 2ème ... mais elles ne se transmettent pas d'info !

et pour la causalité, il y en a une dans le sens où tu ne peux connaitre l'état de la deuxième particule qu'une fois que tu as observé la 1ere. Tu observe (cause) -> tu connais (effet)

enfin c'est ce que j'ai compris... mais pour la vitesse constante de c il y a en effet plusieurs posts sur le forum.

peamak

[BioBen]

En toute modestie Bioben

J'ai mis un " " à coté de mon "Que j'ai raison"

Et si tu réponds en même temps qu'on te pose la question?

NB : là on se place dans le contexte ou le son se propage à une vitesse infinie...
Bah pour pouvoir répondre il faut que tu ais entendu ma question en entier (ou au moins le début) pour pouvoir y répondre, ce qui ne serait pas le cas si il y avait violation de la causalité.
C'est toujours pareil : même si dans le cas où l'information se propage à vitesse infinie, il devient hard de différencier cause et effet, l'effet ne précède jamais la cause, donc il n'y a jamais violation de la causalité.

Regarde ce qui se passe avec les particules intriquées: on peut considérer que l'information se transmet de l'une à l'autre à une vitesse infini

Non parce qu'il n'y a pas de l'une et l'autre, il n'y a qu'un seul système (non-localité)donc pas de violation de la causalité (pas moyen de transmettre une information de cette façon).

Hé Bioben: sans compter ton don inaliénable pour les photocopies

?

le principe anthropique

Mouais....tu vas le chercher loin celui-là...

[invitec913303f]

"En se basant seulement sur l'istropie de l'espace on peut obtenir le fait qu'il y ait une vitesse maximale de transmission de l'information (qui est la vitesse d'une particule de masse nulle dans le vide)." Salut ben, peut tu me développer se sujet?
merci à toi.
flo

[invite6c250b59]

dans le cas où l'information se propage à vitesse infinie, il devient hard de différencier cause et effet

C'est exactement ce que je voulais dire: si l'effet ne succède pas à la cause alors il n'y a plus (à mon avis) causalité mais identité.

Non parce qu'il n'y a pas de l'une et l'autre, il n'y a qu'un seul système (non-localité)donc pas de violation de la causalité (pas moyen de transmettre une information de cette façon).

C'est une des interprétations possibles (la plus répandu?), mais il y en a d'autres incluant des mondes parallèles ou des trucs qui reviennent du futur... j'aurais pas du prendre cet exemple ça ne fait que rajouter de la confusion

Mouais....tu vas le chercher loin celui-là...

J'admet Mais pas aussi loin qu'avec le coup de la photocopieuse (une vieille vieille discussion qu'on avait eu un jour).

Au plaisir,
Gamma

[BioBen]

Salut ben, peut tu me développer se sujet?

Salut Flo,
Regarde mon message #6 pour toutes les infos que j'ai à ce sujet.

La vitesse de la lumière, c'est la vitesse de transmission de l'information. Si elle n'était pas limitée, il n'y aurait pas de causalité possible.

Revenons au centre du problème : Tu dis que si "c" = infinie, alors il n'y a pas de causalité possible. "c", que l'on peut appeler vitesse de la lumière, est par définition une limite de causalité, c'est à dire une limite de transmission d'information.

Dans notre monde, elle vaut une valeur finie. Ce qui fait qu'il existe de valeur superieur à "c" qui permmetteraient de transmettre une information, en violation avec le principe de causalité, ce qui entrainerait que l'effet se produise avant la cause.

Si l'on considère que "c" vaut l'infinie, alors la vitesse maximale de transmission d'information, ou limite de causalité, vaut l'infinie. Ce qui veut dire que tu peux transmettre une information à n'importe quelle vitesse sans violer la causalité. Dans le cas limite ou tu considère un photon (ou une particule/onde de masse nulle) dans le vide, il y a instantanéité entre cause et effet. Mais jamais il ne pourra y avoir violation de la causalité.

C'est ce que je dis en moins détallié dans mon message 12 :

Si la vitesse maximale de trasnmission d'information est infinie (c = infini), alors il n'y a aucun moyen de violer la causalité (il n'y a pas moyen d'envoyer une information plus rapidement), ce qui n'est pas le cas quand la vitesse maximale de transmission de l'information est finie.

Sur leffet EPR :C'est une des interprétations possibles (la plus répandu?),

Bah c'est aussi et surtout une constatation experimentale.... le seul moyen de savoir si l'autre a fait la mesure c'est de lui demander. Enfin ne nous étendons pas trop sur le sujet, on(je) va(is) vite dire des conneries

Pour l'histoire de la photocopieuse je retrouve pas...un indice que je puisse mettre dans l'outil Recherche ?

Benjamin

[BioBen]

Salut mtheory...
J'ai un petit point de chipottage à soulever sur ton message #15 :

A cause de la structure de l'espace-temps, c'est ça le point capital!
Dans un Univers espace+temps l'invariance serait incompréhensible, elle ne l'est plus si tu as l'espace-temps.
Of course tu va dire 'mais alors pourquoi l'Univers possède t'il une structure espace-temps?'.
On ne sait pas.
Si l'écoulement du temps n'est pas le même selon des observateurs différents et bien pour une distance donnée ça altère la valeur de la vitesse des corps en gros.
Au total c devient la vitesse maximal.

Surtout sur cette partie là. Bon je comprends tout à fait ce que tu veux dire (les temps ne s'écoulant pas de la même facon pour les observateurs, on arrive à ces compositions des vitesses etc..), mais en fait c'est la manière dont tu le dis qui me trouble.

Tu laisses sous entendre que si la structure est du type espace-temps (et non espace + temps), on a des défomations temporelles et donc hop une vitesse limite....
En fait j'ai l'impression que tu montre sle problème à l'envers : moi je vois plus ca sous la forme : comme il existe une vitesse limite, alors on aboutit au fait que le temps passe différement pour différents observateurs et il y a d'autres conscéquences (outtes celles de la RR).

Parce qu'en fait je ne vois pas ce qui serait faux de se placer dans un espace-temps de Minkowski (espace-temps) avec c->infini. Là pour le coup on a que des géodésiques de genre temps ou de genre lumière (n'est -cep as Gamma ), et aucune dilatation du temps ni rien (contraction des longueurs, composition relativiste des vitesses,...) puisqu'à chaque fois on retombe sur de la mécanique newtonienne.

Non ?

Benjamin

[invite6c250b59]

Enfin ne nous étendons pas trop sur le sujet, on(je) va(is) vite dire des conneries

On a les mêmes conclusions

Pour l'histoire de la photocopieuse je retrouve pas...un indice que je puisse mettre dans l'outil Recherche ?

__________________
Je cherche un stage pour cet été (physique/astrophysique/...) ->Contactez moi par mp