Vitesse de la lumière - limite absolu ?

[invitebae3576d]

Bonjour je me demandais si la vitesse de la lumière était réellement une limite infranchissable et pourquoi.

On m'as répondu:
"Parce que le photon est une particule sans masse, donc sans inertie. "

Ok mais ne pourrait il pas exister un référentiel ou le temps est modifié de tel manière à ce que la vitesse de la lumière puisses être franchis ?

Et autre question au sujet de l'expérience en physique quantique. Qui je crois se nomme EPR ??
Bref celle disant d'une particule "frère", informe instantanément son double ou qu'il se trouve. (si j'ai bien compris la banalisation scientifique)
La transmission de cette information est elle limité elle aussi par la vitesse de la lumière ?
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[gcortex]

Une onde peut aussi se propager très vite sans aucun déplacement matériel
ex: coup de marteau dans un burin

[gcortex]

Et d'ailleurs la notion de vitesse est relative

[mach3]

Ok mais ne pourrait il pas exister un référentiel ou le temps est modifié de tel manière à ce que la vitesse de la lumière puisses être franchis ?

Justement non, la vitesse de la lumière est la même (1) dans tous les référentiels par définition.

Et autre question au sujet de l'expérience en physique quantique. Qui je crois se nomme EPR ??
Bref celle disant d'une particule "frère", informe instantanément son double ou qu'il se trouve. (si j'ai bien compris la banalisation scientifique)
La transmission de cette information est elle limité elle aussi par la vitesse de la lumière ?

alors là attention, il n'y a pas d'information transmise entre les deux particules dans ces expériences. La mesure sur une particule change l'état de l'autre instantanément, mais on peut montrer qu'il ne s'agit en aucun cas d'un transfert d'information.
Dans ces expériences, une mesure est faite sur chaque particule et il se trouve que ces mesures sont corrélées. Cependant il est impossible de dire sans ambiguïté quelle mesure a été la première et a influée sur l'autre: il n'y a pas causalité entre les deux.

Lis à ce sujet les nombreux fils sur la question qui expliquent l'expérience et la théorie en long en large et en travers.

Une onde peut aussi se propager très vite sans aucun déplacement matériel
ex: coup de marteau dans un burin

alors la je dois dire que je ne saisis pas l'exemple... en tout cas pas de déplacement supraluminique dans cet exemple.

m@ch3

(1): pour rentrer un peu dans le détail, elle n'est la même que localement, mais c'est bien ça qui compte.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Juste un rappel (une fois de plus) : il y a deux notions distinctes de l'idée de vitesse en espace-temps de Minkowski. L'une est un rapport entre une distance et une durée, et l'autre est le paramètre d'une transformation de Lorentz.

La première n'a aucune limite. Par exemple, vu d'un observateur donné, deux photons opposés émis simultanément s'éloignent à 2c l'un de l'autre.

Par contre, le paramètre de la transformation de Lorentz a une norme strictement inférieure à c.

Et cela entraîne d'autres limitations : a) sur la vitesse d'un corps matériel mesurée dans un référentiel galiléen, via le postulat supplémentaire que pour tout corps matériel il existe un référentiel galiléen dans lequel il est au repos. b) Sur la vitesse de la causalité (de l'information) mesurée dans un référentiel galiléen, via le postulat que l'effet est postérieur à la cause dans tout référentiel galiléen.

Bref, l'idée fondamentale n'est pas une limitation de la vitesse par c, mais celle d'une borne (c), non atteinte, au paramètre dans une transformation de Lorentz.

(En classique on peut confondre sans risque la notion de vitesse et la notion de paramètre de la transformation de Galilée, mais cette confusion n'est plus acceptable en espace-temps de Minkowski.)

PS : On notera l'importance des référentiels galiléens dans le texte. Dans un référentiel tournant un corps matériel peut avoir n'importe quelle vitesse, suffit de penser aux galaxies lointaines dans le référentiel terrestre.

[Pfhoryan]

La première n'a aucune limite. Par exemple, vu d'un observateur donné, deux photons opposés émis simultanément s'éloignent à 2c l'un de l'autre.

Cette phrase est un peu curieuse.

[invité576543]

Cette phrase est un peu curieuse.

Pourquoi ? Une proposition pour l'améliorer ?

[mach3]

Cette phrase est un peu curieuse.

Si je divise la distance à la galaxie d'Andromède par l'age de mon petit frère, j'ai une grandeur qui à la dimension d'une vitesse et elle est largement plus grande que c et ça ne cause pas le moindre problème.

Autre exemple avec plus de sens physique cette fois:

Si je divise la distance apparemment parcourue par un photon près d'un trou noir en une seconde de mon temps propre, j'obtiens une vitesse supérieure à celle de la lumière, mais ça ne cause toujours pas de problème.
Dans un référentiel local en chute libre vers le trou noir, la lumière qui passe a bien sa célérité habituelle, et tout les autres objets qui passent ont une vitesse (ou plutôt un paramètre de transformation de Lorentz) inférieure à cette célérité.

m@ch3

[Les Terres Bleues]

Juste un rappel (une fois de plus) : il y a deux notions distinctes de l'idée de vitesse en espace-temps de Minkowski. L'une est un rapport entre une distance et une durée, et l'autre est le paramètre d'une transformation de Lorentz.

La première n'a aucune limite. Par exemple, vu d'un observateur donné, deux photons opposés émis simultanément s'éloignent à 2c l'un de l'autre.

Par contre, le paramètre de la transformation de Lorentz a une norme strictement inférieure à c.

Cette présentation en effet peut paraître curieuse parce qu'à travers une simple inversion de paramètres, c'est-à-dire dans le cas de deux particules qui se rapprochent l'une de l'autre à des vitesses proches de c puis se percutent, qu'est-ce que pourrait bien traduire de son propre point de vue l'observateur situé, lui, au droit de la collision ?

N'y a-t-il pas d'autres manières d'exprimer la chose ?

Cordiales salutations.

[invitead81a844]

Si je divise la distance à la galaxie d'Andromède par l'age de mon petit frère, j'ai une grandeur qui à la dimension d'une vitesse et elle est largement plus grande que c et ça ne cause pas le moindre problème.

Autre exemple avec plus de sens physique cette fois:

Si je divise la distance apparemment parcourue par un photon près d'un trou noir en une seconde de mon temps propre, j'obtiens une vitesse supérieure à celle de la lumière, mais ça ne cause toujours pas de problème.
Dans un référentiel local en chute libre vers le trou noir, la lumière qui passe a bien sa célérité habituelle, et tout les autres objets qui passent ont une vitesse (ou plutôt un paramètre de transformation de Lorentz) inférieure à cette célérité.

m@ch3

Kon'nichiwa,
Plus que jamais je m'intéresse à la question posé et à c’elles qui pourraient en découler :
Si la limite de vitesse dans un espace temps type (référentiel galiléen) reste la vitesse de la lumière (c), il semblerait que une déformation de l'espace temps concerné (par les forces ahurissante que sont les trous noirs, par exemple) pourrait rapprocher deux objets du même espace (notre référentiel galiléen) sans que les deux objets est eu, eux, la nécessité de ce déplacer dans celui-ci.
Ne peux ton, donc, envisager, de nos jours, par le biais des travaux de Sakharov, et les univers gémellaires, l'hypothèse d'un déplacement d'un point à l'autre de l'univers en empruntant des trous de verres ?
Pourquoi la théorie des trous de verres reste, à l'heure actuelle, encore peux probable, après les dernières découvertes sur les trous noirs au centre des galaxies ?

[invité576543]

Cette présentation en effet peut paraître curieuse parce qu'à travers une simple inversion de paramètres, c'est-à-dire dans le cas de deux particules qui se rapprochent l'une de l'autre à des vitesses proches de c puis se percutent, qu'est-ce que pourrait bien traduire de son propre point de vue l'observateur situé, lui, au droit de la collision ?

N'y a-t-il pas d'autres manières d'exprimer la chose ?

Je n'arrive pas à voir le problème ou la question ?

Si l'observateur au droit de la (future) collision voit la distance entre les deux particules diminuer à un rythme de 550000 km/s, en quoi serait-ce un problème, quelle question cela peut-il soulever

[Les Terres Bleues]

Si l'observateur au droit de la (future) collision voit la distance entre les deux particules diminuer à un rythme de 550000 km/s, en quoi serait-ce un problème, quelle question cela peut-il soulever

C'est certainement là que se trouve toute ma difficulté de compréhension.

C'est-à-dire dans le calcul auquel il va procéder pour prédire l'énergie produite par le choc. Je ne vois pas comment, lui, il peut relativiser.

Mais bon, j'en avais déjà parlé à Mach, et ses explications m'avaient paru claires, mais en fait je pige toujours pas.

[invité576543]

C'est-à-dire dans le calcul auquel il va procéder pour prédire l'énergie produite par le choc. Je ne vois pas comment, lui, il peut relativiser.

Le calcul doit prendre en compte la quantité de mouvement et pas seulement l'énergie. En procédant ainsi, il n'y aucune difficulté de prédiction, quel que soit le référentiel dans lequel on travaille.

Par contre, si on ne raisonne que sur l'énergie, on se goure...

(L'astuce consistant à travailler dans le référentiel du centre de masse est une arme à double tranchant : d'un côté cela simplifie les calculs, de l'autre on perd de vue l'importance de la q.m., qui a été annulée par le choix du référentiel. On trouve le même "double effet" dans la célébrissime et vénérée formule E=mc².)

[Pfhoryan]

Pourquoi ? Une proposition pour l'améliorer ?

Non. Je trouvais cette phrase curieuse, car en lisant rapidement, quelqu'un qui n'est pas familier avec la RR, pourrait penser que si deux particules convergent à 0.99 c vers un observateur, alors l'une des particules voit l'autre arriver à 2x0.99c.

[invité576543]

Non. Je trouvais cette phrase curieuse, car en lisant rapidement, quelqu'un qui n'est pas familier avec la RR, pourrait penser que si deux particules convergent à 0.99 c vers un observateur, alors l'une des particules voit l'autre arriver à 2x0.99c.

Certes ! Rien d'étonnant puisque "être familier avec la RR" implique "ne pas confondre la différence de vitesse entre A et B vu d'un observateur tiers avec la vitesse de B vue par A".

Du coup je trouvais (et trouve toujours) une bonne idée que de prendre comme exemple de grandeur de dimension vitesse et dépassant c le cas de la différence de vitesse entre deux particules vue d'un troisième.

Donc quelqu'un lisant rapidement cela et concluant que "l'une des particules voit l'autre arriver à 2x0.99c", et sachant par le journal que "rien ne peut dépasser c" devra se poser des questions, et conclure soit que j'écris n'importe quoi, soit qu'il a quelque chose à intégrer. Parfait.

[curieuxdenature]

Pourquoi la théorie des trous de verres reste, à l'heure actuelle, encore peux probable, après les dernières découvertes sur les trous noirs au centre des galaxies ?

Bonjour

attention, même si le trou noir est troublant, le wormhole n'a pas de rapport avec les vitriers.
Sérieusement, le trou de ver est toujours une hypothèse, à ma connaissance du moins. Tu devrais ouvrir un autre fil.

[Pfhoryan]

Du coup je trouvais (et trouve toujours) une bonne idée que de prendre comme exemple de grandeur de dimension vitesse et dépassant c le cas de la différence de vitesse entre deux particules vue d'un troisième.

Donc quelqu'un lisant rapidement cela et concluant que "l'une des particules voit l'autre arriver à 2x0.99c", et sachant par le journal que "rien ne peut dépasser c" devra se poser des questions, et conclure soit que j'écris n'importe quoi, soit qu'il a quelque chose à intégrer. Parfait.

Alors là bravo! C'est effectivement très bien vu!

Pour compléter, dans l'exemple donné, A voit arriver B à 0.99995 c, et réciproquement

[Les Terres Bleues]

Non. Je trouvais cette phrase curieuse, car en lisant rapidement, quelqu'un qui n'est pas familier avec la RR, pourrait penser que si deux particules convergent à 0.99 c vers un observateur, alors l'une des particules voit l'autre arriver à 2x0.99c.

Mais voilà, c'est ça !

Maintenant, il ne me reste plus qu'à comprendre le sens physique de cette notion de "quantité de mouvement", mais pas spécialement en Relativité restreinte ou en Relativité générale, ou encore en Mécanique quantique, non, juste son sens physique quoi, son sens physique en général, parce que du peu que j'en capte la notion de vitesse, elle, elle est déjà comprise dans celle de quantité de mouvement, alors tout ça, ça m'embrouille un peu les neurones, quoi.

Merci d'avance,
Et cordiales salutations.

[invité576543]

Pour la quantité de mouvement, un cas d'école qui aide à comprendre, c'est les balles de Newton (1).

La quantité de mouvement, c'est l'aspect inertiel du mouvement...

(1) C'est du concret. Et on ne peut pas le "résoudre" avec des formules avec seulement un raisonnement sur l'énergie : faut obligatoirement prendre en compte la quantité de mouvement pour rendre compte de ce qu'il se passe.

[Les Terres Bleues]

.
Bon, eh bien, d'accord.

Je vais essayer de potasser cette histoire de balles de Newton, et après seulement je passerai à Probability Theory - The Logic of Science de Edwin Thompson Jaynes.

Mais promis, je vais faire ça très sérieusement.

Cordiales salutations.

PS. Les balles de Newton, c'est adaptable à d'autres modélisations ou c'est juste pour la Mécanique classique ?

[invité576543]

PS. Les balles de Newton, c'est adaptable à d'autres modélisations ou c'est juste pour la Mécanique classique ?

Je ne sais pas, jamais essayé d'imaginer le dispositif avec des vitesses proche de c.

Mais comme des hypothèses essentielles pour un modèle simple (en méca classique) est l'élasticité parfaite ainsi que, sauf erreur, une vitesse du son dans le matériau de la balle négligeable devant la vitesse des balles, j'imagine qu'il faut d'abord étudier le cas classique mais sans ces hypothèses...

[invite7ce6aa19]

Mais voilà, c'est ça !

Maintenant, il ne me reste plus qu'à comprendre le sens physique de cette notion de "quantité de mouvement", mais pas spécialement en Relativité restreinte ou en Relativité générale, ou encore en Mécanique quantique, non, juste son sens physique quoi, son sens physique en général, parce que du peu que j'en capte la notion de vitesse, elle, elle est déjà comprise dans celle de quantité de mouvement, alors tout ça, ça m'embrouille un peu les neurones, quoi.

Merci d'avance,
Et cordiales salutations.

Bonjour,


On démontre que pour un ensemble isolé de particules en interaction la quantité:

P = Somme sur les i de [ mi.Vi (t))]

est indépendant du temps. On dit que P est une constante du mouvement. Cela veut dire que les particules individuelles changent sans arrèt de vitesse suivant leur interactions tout en conservant la quantité P.

la quantité Pi = mi.Vi(t) s'appelle quantité de mouvement.(Pour des raisons que je ne vais développer il préférable d'appeler celle-ci impulsion et non quantité de mouvement).

Si on note que:

V(t) = Somme sur les i de [ Vi (t))] dépendant du temps (ce n'est donc pas une constante du mouvement) on comprend mieux l'interèt d'introduire la nouvelle notion d'impulsion.


Nota:

La valeur de P est une constante du mouvement vis à vis des interactions entre particules, un repère galiléen étant choisi. Il est facile de comprendre qu'il existe un repère dans lequel P= 0 et on dit que le système de particules est au repos.