Célérité & Temps

[invitedecd6713]

Plop,

Depuis quelques semaines maintenant, je m'intéresse de près à l'espace, à la lumière, aux atomes, également aux travaux d'Einstein. Donc j'ai quelques questions.


1) Imaginons un photon allant donc, dans le vide, à c. Si je filme ce photon avec une caméra grande vitesse et que je ralentis la vidéo 5 000 fois. A quelle vitesse ira ce photon ? 300 000 000 m.s-1 ou bien 60 000 m.s-1. D'après la relativité, ça devrait aller à c, mais comme ce n'est pas réellement une vision "réel"..


2) Ma deuxième remarque serait plutôt une démonstration qui demande validation. Supposons un photon allant toujours dans le vide à c; je me déplace à côté de lui à la vitesse de 200 000 000 m.s-1. On a vitesse=distance/temps.
Or c=300 000 000/1 et ma vitesse est v1=200 000 000/1.
(Ne prenons pas en compte cette additivité des vitesse qui ne devraient pas se faire, mais c'est pour prouver.)
Ainsi, je vois le photon aller à v2=300 000 000-200 000 000=100 000 000m.s-1.
Or c doit toujours être égal à c. Donc c=100 000 000/t, ainsi t=100 000 000/c.
En conséquence, t=0.33s; donc une personne placé extérieurement à la scène aurait vu "son temps" écoulé de 1 seconde, tandis que "le mien" ce serait écoulé de 0.33 s.
Voilà, donc cette démonstration peut-elle être plausible ?


Merci de vos lectures.
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[invite8d75205f]

Bonsoir,

1) Imaginons un photon allant donc, dans le vide, à c. Si je filme ce photon avec une caméra grande vitesse et que je ralentis la vidéo 5 000 fois. A quelle vitesse ira ce photon ? 300 000 000 m.s-1 ou bien 60 000 m.s-1. D'après la relativité, ça devrait aller à c, mais comme ce n'est pas réellement une vision "réel"..

La difficulté ici est de filmer un photon ! Ce sont les photons entrant dans la caméra qui intéragissent avec les capteurs photosensibles et fournissent les images des objets dont ils proviennent. Donc, de deux choses l'une : ou le photon poursuit sa course sans entrer dans la caméra et tu ne pourras pas le filmer, ou il entre dans la caméra et tu ne pourras pas le filmer non plus !

Une solution pour contourner le problème serait d'avoir deux écrans actifs, émettant de la lumière lorsqu'ils sont touchés par un photon. On place les 2 écrans E1 et E2 à la distance D l'un de l'autre et on installe la caméra sur la ligne médiane de la droite joignant les écrans, de telle sorte que la lumière mette le même temps pour parvenir de l'un ou l'autre des écrans dans la caméra. Un système placé sur la droite à l'extérieur du segment [E1E2] envoie 2 photons dont l'un touche E1 à l'instant t1 et l'autre E2 à l'instant t2 = t1 + D/c.
La caméra enregistre deux signaux lumineux séparé par une durée t2 - t1 = D/c.
Tu te repasses le film et tu le ralentis : la durée (t2 - t1)_film a augmenté : cela signifie-t-il que c à diminué ?

2) (Ne prenons pas en compte cette additivité des vitesse qui ne devraient pas se faire, mais c'est pour prouver.)

je ne comprend pas cette phrase : tu ne veux pas la prendre en compte mais tu le fais quand même ! Ta démonstration étant basée sur une hypothèse fausse (l'addition galiléenne des vitesses), elle donne un résultat faux !

cordialement

[invite4ff2f180]

Bonjour,

Sur un film ralentit, la vitesse ne change pas ... si tu film une voiture à 100km/h, et que tu accélère le film deux fois, elle va toujours à 100km/h, ce n'est qu'une illusion donné par le film.

Pour répondre à ta deuxième question, ton raisonnement est faux puisque si tu avances à 200 000 000 m/s, tu verra toujours le photon aller à la vitesse c ... c'est un des résultats de base de la relativité (la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels).
De plus en relativité il faut être précis quand on parle : par exemple, qu'entends tu par "extérieur à la scène", j'imagine que tu veux dire fixe dans le référentiel par rapport auquel tu te déplaces à 200 000 000m/s ?
Pour trouver la bonne solution il faut simplement utiliser les transformation de Lorentz pour des boosts.

Cordialement.

[invitedecd6713]

Bonsoir,

je ne comprend pas cette phrase : tu ne veux pas la prendre en compte mais tu le fais quand même ! Ta démonstration étant basée sur une hypothèse fausse (l'addition galiléenne des vitesses), elle donne un résultat faux !

cordialement

Oui, c'est vrai c'est une infraction puisque pour c c'est prohibé. Mais je le fais en disant par la suite que c va toujours à c, donc tu la verras pas aller à 1.10^8 m.s-1 mais à c. Une sorte de fausse démonstration corrigé dans sa suite.. ?

Sur un film ralentit, la vitesse ne change pas ... si tu film une voiture à 100km/h, et que tu accélère le film deux fois, elle va toujours à 100km/h, ce n'est qu'une illusion donné par le film.

Oui tu as raison, j'me suis mal exprimé. COmme on sait que c va toujours à c, est-ce que ce photon(ou un rayon solaire!) parcourera la MÊME distance pour le MÊME temps ?
Ex, si je relentis 10 fois une voiture allant à 100km.h-1, en une minute il fera 10 fois moins de distance (vitesse constante). Mais est-ce pareil pour c ?

De plus en relativité il faut être précis quand on parle : par exemple, qu'entends tu par "extérieur à la scène", j'imagine que tu veux dire fixe dans le référentiel par rapport auquel tu te déplaces à 200 000 000m/s ?

Oui, il est fixe par rapport au référentiel.

Sinon nico2009, imaginons alors que l'on ne filme pas un photon, mais un rayon solaire. Nous sommes dans le vide, et dans le noir complet. On prend pas en compte les capacités des caméras ou les quelconques difficultés. Comme si je lançais une balle, que je filmes et je la ralentis simplement. Pour un temps 10 fois inférieur si sa vitesse est constante, elle aura parcouru 10 fois moins de distance pour x seconde.


Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gloubiscrapule]

Ex, si je relentis 10 fois une voiture allant à 100km.h-1, en une minute il fera 10 fois moins de distance (vitesse constante). Mais est-ce pareil pour c ?

L'intervalle de temps dans ton film est modifiée si tu passes au ralenti donc la vitesse reste toujours la même.
Si je ralentis 10 fois, la seconde dans le film dure 1/10 secondes en réalité, elle mets du coup 10* 3600* 1/10 secondes pour faire 100km donc elle roule bien à 100km/h.

C'est comme un changement d'échelle, c'est pas parce que ma carte de France fait 10 cm que la France fait 10 cm. Il faut prendre en compte que 1cm sur ma carte correspond à quelques centaines de kilomètres en réalité.

Sinon nico2009, imaginons alors que l'on ne filme pas un photon, mais un rayon solaire.

Quelle est la différence?

[invitedecd6713]

L'intervalle de temps dans ton film est modifiée si tu passes au ralenti donc la vitesse reste toujours la même.
Si je ralentis 10 fois, la seconde dans le film dure 1/10 secondes en réalité, elle mets du coup 10* 3600* 1/10 secondes pour faire 100km donc elle roule bien à 100km/h.

C'est comme un changement d'échelle, c'est pas parce que ma carte de France fait 10 cm que la France fait 10 cm. Il faut prendre en compte que 1cm sur ma carte correspond à quelques centaines de kilomètres en réalité.

Oui, mais justement c'est différent. En effet si tu vas à 200000Km.s-1, tu ne verras pas un photon aller à 100000Km.s-1 par rapport à toi, mais à c!

Quelle est la différence?

Simplement pour na pas prendre en compte les problèmes dû au filmage du truc, juste avoir une réponse scientifique, pas un problème "humain".

[invite4ff2f180]

Tu ne peux pas filmer de la lumière. C'est physiquement impossible car la mesure est destructive :
si tu peux voir un objet sur un film, c'est justement parce que les photons émis par cet objet son captés par la caméra. Donc tu ne peux pas filmer la "lumière".

[invitedecd6713]

Ouais je sais bien..

Mais si à chaque fois on se dit qu'c'est impossible.. Einstein a pas établit la relativité en pensant que le déplacement à c était impossible.

[invite4ff2f180]

Toutes les expériences de pensées d'Einstein sont (dans le cadre de ses théories bien sûr) totalement cohérentes. En particulier elles sont physiquement testables.
Il faut bien faire attention :
Une expérience de pensée DOIT être physiquement cohérente ! Le seul truc c'est qu'elle n'est pas faisable pour des raisons techniques (non pas physique).

Dans ton cas tu veux filmer un photon, mais ce n'est physiquement pas possible !


Ensuite comme souligné par une autre personne, tu utilise l'addition des vitesses galiléenne alors que tu n'as pas le droit. Si une de tes hypothèses est fausse, la conclusion n'a aucun sens.

[Deedee81]

Salut,

Dans ton cas tu veux filmer un photon, mais ce n'est physiquement pas possible !

Amha ce n'est là le problème car on peut toujours prendre un objet se déplaçant à presque 'c'.

Je pense plutôt que la difficulté est là :

tu utilise l'addition des vitesses galiléenne alors que tu n'as pas le droit. Si une de tes hypothèses est fausse, la conclusion n'a aucun sens.

Il faut effectivement appliquer la RR correctement.

Ca me rappelle un participant de sci.physic.relativity qui disait avait trouvé une contradiction dans la relativité. Il commençait par "supposons que la longueur d'onde de la lumière ne varie pas avec la vitesse de l'observateur"

Il faut donc faire attention.