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Exception à la relativité restreinte ?



  1. #1
    astroreflek

    Question Exception à la relativité restreinte ?


    ------

    Bonjour à tous,
    la théorie de la relativité restreinte dit qu'il y a ralentissement du temps lors de grandes vitesses et je comprend le phénomène, j'ai beaucoup lu la-dessus, mais il y a quelque chose que je ne saisie pas.
    Si un observateur se situe à l'arrière d'un vaisseau spatial allant à une très grande vitesse et qu'il projette un faisceau lumineux vers l'arrière du vaisseau, donc le vaisseau fuit ce faisceau. Si un autre observateur se situe dans l'espace et est immobile, il verrait le faisceau s'éloigné du vaisseau plus rapidement que le verrait l'observateur situé dans le vaisseau, puisque la vitesse de la lumière est toujours constante. Donc le temps devrait s'écouler plus rapidement dans le vaisseau, ce qui contredit la théorie.

    Quelqu'un pourrait m'aider svp ?

    -----
    Lunette astronomique : D=50 mm / f=500 mm Oculaires : 8.3 mm

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  3. #2
    Higgsdiscoverer

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Etant donné que l'origine du faisceau se déplace tu as un effet Doppler, c'est différent de la RR (même si c'est similaire, mais sans temps).

    En RR le faisceau lumineux utilisé pour calculer la transformée de Lorentz a une origine fixe donc qui se situe dans le repère inertiel. Si l'origine du faisceau se déplace ce n'est plus une transformée de Lorentz (car le repère inertiel n'est plus le même ou plutôt le repère n'est pas inertiel), mais simplement un effet Doppler.

    Ce que tu décris c'est une ambulance qui s'éloigne de l'observateur. Il y a un effet relativiste sur l'ambulance car elle est animée d'une certaine vitesse par rapport à l'observateur au repos, et l'observateur va percevoir la lumière de l'ambulance (ou son pinpon plutôt) à une fréquence plus petite à cause de l'effet doppler.
    «Je soupçonne que la renormalisation n'est pas légitime mathématiquement.» Feynman, 1985

  4. #3
    Seirios

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Bonjour,
    Si un observateur se situe à l'arrière d'un vaisseau spatial allant à une très grande vitesse et qu'il projette un faisceau lumineux vers l'arrière du vaisseau, donc le vaisseau fuit ce faisceau. Si un autre observateur se situe dans l'espace et est immobile,
    Immobile par rapport à quoi ?
    il verrait le faisceau s'éloigné du vaisseau plus rapidement que le verrait l'observateur situé dans le vaisseau, puisque la vitesse de la lumière est toujours constante.
    Dans les deux référentiels, le faisceau va à la vitesse c.
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  5. #4
    GillesH38a

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par astroreflek Voir le message
    Si un autre observateur se situe dans l'espace et est immobile, il verrait le faisceau s'éloigné du vaisseau plus rapidement que le verrait l'observateur situé dans le vaisseau, puisque la vitesse de la lumière est toujours constante. Donc le temps devrait s'écouler plus rapidement dans le vaisseau, ce qui contredit la théorie.

    Quelqu'un pourrait m'aider svp ?
    effectivement la vitesse relative (classique) de deux objets va-vb peut dépasser c (avec deux photons allant en sens inverse, la vitesse relative serait 2c). A noter que ce n'est cependant pas la vitesse relative comme on la définit en relativité; qui est la vitesse de l'un dans le référentiel de l'autre (qui n'est d'ailleurs pas définie pour deux photons).

    Bref tu as raison la vitesse du rayon lumineux "par rapport" au vaisseau vu par l'observateur fixe est plus grande. Mais il n'y a pas que le temps qui change, il y a aussi la distance parcourue qui n'est pas la meme dans les deux référentiels, et d'ailleurs c'est deja vrai en cinématique classique : déplace ton doigt de quelques cm sur ta table, il a fait quelques cm dans ton référentiel, mais des dizaines de km dans le référentiel de Copernic lié au soleil ! l'espace est déja "relatif" en physique classique (la relativité n'a fait que rajouter la relativité du temps).

    Ici, la différence de "vitesse" est ici surtout due à la différence des distances mesurées par les deux observateurs.

  6. #5
    vaincent

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Si l'origine du faisceau se déplace ce n'est plus une transformée de Lorentz (car le repère inertiel n'est plus le même ou plutôt le repère n'est pas inertiel), mais simplement un effet Doppler.
    Non pas du tout. Si le repère change, tant qu'il est inertiel, on pourra toujours appliquer une transformation de Lorentz. C'est un de grands principe de la RR. L'effet Doppler lui, fera rougir le faisceau lumineux du point de vue de l'observateur qui n'est pas en mouvement par rapport à la fusée.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    vaincent

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par astroreflek Voir le message
    Si un observateur se situe à l'arrière d'un vaisseau spatial allant à une très grande vitesse et qu'il projette un faisceau lumineux vers l'arrière du vaisseau, donc le vaisseau fuit ce faisceau. Si un autre observateur se situe dans l'espace et est immobile, il verrait le faisceau s'éloigné du vaisseau plus rapidement que le verrait l'observateur situé dans le vaisseau, puisque la vitesse de la lumière est toujours constante. Donc le temps devrait s'écouler plus rapidement dans le vaisseau, ce qui contredit la théorie.

    Comment peux-tu dire dans la même phrase qu'un observateur verra un faisceaux lumineux aller plus vite qu'un autre obervateur, et dire que c'est justement à cause de la constance de la vitesse de la lumière ??

    Je suis sûr que si tu t'étais plus remis en question tu aurais rapidement trouvé ton erreur.

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  10. #7
    Higgsdiscoverer

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Non pas du tout. Si le repère change, tant qu'il est inertiel, on pourra toujours appliquer une transformation de Lorentz. C'est un de grands principe de la RR. L'effet Doppler lui, fera rougir le faisceau lumineux du point de vue de l'observateur qui n'est pas en mouvement par rapport à la fusée.
    Enfin en même temps si par définition il se déplace (ce que j'ai bien précisé dans ma réponse) par rapport à un repère inertiel il aura du mal à être lui-même inertiel, non ?

    Il me semble qu'une source de lumière se déplaçant va impliquer un shift par rapport à observateur inertiel ... ou alors je n'ai rien compris à la question ...
    «Je soupçonne que la renormalisation n'est pas légitime mathématiquement.» Feynman, 1985

  11. #8
    vaincent

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Enfin en même temps si par définition il se déplace (ce que j'ai bien précisé dans ma réponse) par rapport à un repère inertiel il aura du mal à être lui-même inertiel, non ?
    la définition d'un référentiel intertiel nous dit que si un objet est en mouvement rectiligne uniforme par rapport à référentiel inertiel, alors il est lui-même un référentiel inertiel.

  12. #9
    astroreflek

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Si j'ai bien compris, l'observateur situé dans le vaisseau verrait le faisceau lumineux allé plus vite que la vitesse de la lumière et le temps serait aussi ralentit ?
    Lunette astronomique : D=50 mm / f=500 mm Oculaires : 8.3 mm

  13. #10
    Amanuensis

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Enfin en même temps si par définition il se déplace (ce que j'ai bien précisé dans ma réponse) par rapport à un repère inertiel il aura du mal à être lui-même inertiel, non ?
    Non, aucune difficulté.

  14. #11
    Amanuensis

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par astroreflek Voir le message
    Si j'ai bien compris, l'observateur situé dans le vaisseau verrait le faisceau lumineux allé plus vite que la vitesse de la lumière
    Non, il "verra" (mesurera la vitesse de) le faisceau lumineux aller à la vitesse de la lumière. Faut penser en termes de mesure, pas en terme de ce que "fait" le faisceau lumineux. Les observateurs mesurent selon leurs étalons de mesure locaux.

  15. #12
    astroreflek

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Non, il "verra" (mesurera la vitesse de) le faisceau lumineux aller à la vitesse de la lumière. Faut penser en termes de mesure, pas en terme de ce que "fait" le faisceau lumineux. Les observateurs mesurent selon leurs étalons de mesure locaux.
    Donc le temps est-il accéléré dans le vaisseau ?
    Lunette astronomique : D=50 mm / f=500 mm Oculaires : 8.3 mm

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  17. #13
    Electro350

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Je connais moyen cette histoire, mais un pointeur laser c'est de la lumière soit 299 792 458 km/s je crois ?

    Donc même si on avait les machines pour aller a 99.99999% de la vitesse de la lumière soit le faisceau ne serais pas assez long et donc non évaluable soit dans des thermes d'infinité ou de valeurs grandes le laser rattraperait le vaisseau.

    Voila mon opinion a vous d'épilogué ^^

  18. #14
    Etorre

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Enfin en même temps si par définition il se déplace (ce que j'ai bien précisé dans ma réponse) par rapport à un repère inertiel il aura du mal à être lui-même inertiel, non ?
    En lisant ca me demande si tu a vraiment compris la relativité depuis galilée...
    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Il me semble qu'une source de lumière se déplaçant va impliquer un shift par rapport à observateur inertiel ... ou alors je n'ai rien compris à la question ...
    L'effet doppler n'a rien a voir la dedans. qu'elle change de fréquence ou non, l'onde se deplace a C. astroreflek je te conseille dans tes recherche de ne pas t’occuper de l'effet doppler ou red shift.

  19. #15
    Higgsdiscoverer

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Etorre Voir le message
    En lisant ca me demande si tu a vraiment compris la relativité depuis galilée...

    L'effet doppler n'a rien a voir la dedans. qu'elle change de fréquence ou non, l'onde se deplace a C. astroreflek je te conseille dans tes recherche de ne pas t’occuper de l'effet doppler ou red shift.
    Tu dis n'importe quoi.

    Renseigne-toi sur la notion de red/blueshift et son origine.

    Quand au repère inertiel, je répondais sur le ton de la blague par rapport à une intervention de vaincent. L'émoticone était là pour ça.

    De plus qu'on considère un repère inertiel par rapport au vaisseau, ou le vaisseau inertiel, ne change rien au problème (à part pour le red/blueshift éventuel évidemment car ça dépend du repère choisi).

    Il voulais savoir comment un rayon lumineux émis par une source en mouvement est perçu, j'ai répondu. Ou alors je n'ai rien compris à sa question, ce que j'ai précisé.

    Que je m'exprime mal est une chose, et corriger mes propos est souhaitable, mais dire n'importe quoi et induire en erreur en est une autre.
    «Je soupçonne que la renormalisation n'est pas légitime mathématiquement.» Feynman, 1985

  20. #16
    Higgsdiscoverer

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Etorre Voir le message
    En lisant ca me demande si tu a vraiment compris la relativité depuis galilée...
    Dans ce cas là explique-moi au lieu de dire n'importe quoi ...
    «Je soupçonne que la renormalisation n'est pas légitime mathématiquement.» Feynman, 1985

  21. #17
    Etorre

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par astroreflek Voir le message
    Si un autre observateur se situe dans l'espace et est immobile, il verrait le faisceau s'éloigné du vaisseau plus rapidement que le verrait l'observateur situé dans le vaisseau, puisque la vitesse de la lumière est toujours constante. Donc le temps devrait s'écouler plus rapidement dans le vaisseau, ce qui contredit la théorie.

    Quelqu'un pourrait m'aider svp ?
    Je crois avoir bien compris ta question, et du coup je tente une réponse. Visiblement tu a compris que la lumière se déplace a C pour le monde (observateur et fusée). C'est un des postulat de la relativité restreinte. avant de commencer laisse moi te soulever un petit paradoxe : pour le gars dans la fusée, l'observateur "au repos se déplace ?, donc le temps s’écoule plus lentement pour lui ? Pour le gars dans l'espace, le passager se déplace ? donc le tempe s’écoule plus lentement pour lui Verdict ? tu trouvera la réponse a ce paradoxe sur internet, bien mieux expliquer que je ne pourrais le faire. ta phrase est bonne : le faisceau s’éloigne a la vitesse C+V pour l'observateur de l'espace, et C pour le gars dans la fusée. Appuyons nous alors dessus. Si tu veux mesurer un temps, prenons une référence : le temps que la lumière aille de l'avant de la fusée a l’arrière (imaginons que la source soit a l'avant de la fusée et émettent vers l’arrière.) . la fusée a une longueur L, la lumière se déplace a C. Pour celui qui est dans la fusée, le temps de référence, vu par le passager c'est L/C. Maintenant pour celui qui est dans l'espace, la fusée va en sens inverse de la lumière, donc le temps c'est L/(C+V) ou V est la vitesse de la fusée. Tu vois que le temps propre a l'observateur de l'espace est plus court que le temps propre a la fusée. en d'autre terme : le temps que la lumière aille d'un bout a l'autre de la fusée aura durée paraitra moins long pour l'observateur dans l'espace. donc tu as raisons. le référentiel propre ici c'est la fusée. et le temps s’écoule plus lentement pour l’observateur de l'espace.

  22. #18
    Etorre

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Tu dis n'importe quoi.

    Renseigne-toi sur la notion de red/blueshift et son origine.
    Le red shift je vois mais le blue shift jamais vu ce terme

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Il voulais savoir comment un rayon lumineux émis par une source en mouvement est perçu, j'ai répondu. Ou alors je n'ai rien compris à sa question, ce que j'ai précisé.
    Non je pense qu'il se pose surtout des question de relativité, contraction ou dilatation des temps.
    Dernière modification par Etorre ; 23/06/2011 à 01h33.

  23. Publicité
  24. #19
    Etorre

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    Dans ce cas là explique-moi au lieu de dire n'importe quoi ...
    La définition d'un classe de référentiels inertiel, c'est que tout référentiels en inertie par rapport a un référentiel inertiel est référentiels inertiel. mais je crois que ca déja été dit non ?

  25. #20
    Higgsdiscoverer

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Etorre Voir le message
    Le red shift je vois mais le blue shift jamais vu ce terme
    C'est la même chose mais à l'envers. La lumière émise par une source qui s'éloigne, comme une étoile à cause de l'expansion, subira un redshift vu de la terre, sa fréquence perçue d'ici va diminuer. Si cette étoile s'approche de nous (pour une raison ou une autre) la lumière perçue subit un blueshift, donc on la perçoit à une fréquence plus élevée à cause du mouvement de la source. C'est un simple effet Doppler comme avec une ambulance.

    Citation Envoyé par Etorre Voir le message
    Non je pense qu'il se pose surtout des question de relativité, contraction ou dilatation des temps.
    Ok, autant pour moi ...
    «Je soupçonne que la renormalisation n'est pas légitime mathématiquement.» Feynman, 1985

  26. #21
    Etorre

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Citation Envoyé par Higgsdiscoverer Voir le message
    C'est la même chose mais à l'envers. La lumière émise par une source qui s'éloigne, comme une étoile à cause de l'expansion, subira un redshift vu de la terre, sa fréquence perçue d'ici va diminuer. Si cette étoile s'approche de nous (pour une raison ou une autre) la lumière perçue subit un blueshift,
    a oui maintenant que tu me le dis, ça me reviens. je crois que la technique qu'on utilise pour détecter les exoplanète.

  27. #22
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Etorre Voir le message
    a oui maintenant que tu me le dis, ça me reviens. je crois que la technique qu'on utilise pour détecter les exoplanète.
    Oui, c'est une des techniques.

    C'est aussi utilisé pour mesurer la vitesse des voitures avec les radars Doppler (avec effet Doppler dans un sens ou l'autre selon la direction de la voiture).

    A tous,

    Ci-dessus, attention de ne pas tout mélanger. L'effet Doppler est un effet classique. Il se produit aussi avec le son par exemple. A noter qu'il s'agit d'une espèce de "dilatation apparente du temps". C'est-à-dire que si vous observez une horloge en mouvement, vous la verrez batte plus ou moins vite à cause de l'effet Doppler.

    La dilatation relativiste du temps, l'habituelle dilatation du temps, est par contre un effet purement relativiste, qui n'a rien d'apparent.

    Et l'effet Doppler relativiste est juste la combinaison des deux. Ce qui explique qu'il existe un effet Doppler transversal, inexistant en physique classique, mais bien présent en relativité et qui est dû à la dilatation du temps.
    Keep it simple stupid

  28. #23
    astroreflek

    Re : Exception à la relativité restreinte ?

    Ok merci beaucoup Etorre, je crois avoir compris
    Lunette astronomique : D=50 mm / f=500 mm Oculaires : 8.3 mm

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