Expérience de pensée, vitesse de la lumiére
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Expérience de pensée, vitesse de la lumiére



  1. #1
    lo_du

    Expérience de pensée, vitesse de la lumiére


    ------

    Bonjour;


    Et si la vitesse de la lumiére était de 100 km/h ?

    quelle serait les conséquences les plus originales et les plus impressionnante que l'on pourrait observer ?

    Si les réponses pouvaient rester assez simple ( ou tout au moins pas plus complexe qu'un niveau L2 de physique ),je vous en serez reconnaissant.

    Merci

    -----
    Dernière modification par lo_du ; 24/01/2012 à 15h18.

  2. #2
    mariposa

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par lo_du Voir le message
    Bonjour;


    Et si la vitesse de la lumiére était de 100 km/h ?

    quelle serait les conséquences les plus originales et les plus impressionnante que l'on pourrait observer ?
    Pour ne peut pas dépenser trop de kérogène les avions ne devraient dépasser 1cm/h, ce qui devrait prendre toute une vite pour faire Paris-New York.

  3. #3
    triall

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Bonjour, @mariposa, vos ordres de grandeurs ne me semblent pas bons pour le gamma,(peu d'effet à 1cm/s ), puis selon la relativité, il me semble que le gamma ne devrait pas influer sur la consommation(contraction du temps) ! Mais peut-être pensez-vous à la vitesse du son qui serait forcément en rapport avec c : 300/300000000 =10(^-6) (300m/s pour le son et 300000000 m/s pour la lumière ...) .
    Sinon, il y a un livre sur ces effets dans la vie courante, avec les objets qui se rétrécissent dans le sens de la marche, objets dont on voit la face cachée quand on avance vers eux ... J'ai même trouvé ce livre à la bibliothèque de Privas , mon bled, c'est dire !
    Sinon, il y a une vidéo là http://guydoyen.fr/2012/01/08/a-quoi...de-la-lumiere/, qui la trouve en meilleure qualité ?
    1max2mov

  4. #4
    mariposa

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Bonjour, @mariposa, vos ordres de grandeurs ne me semblent pas bons pour le gamma,(peu d'effet à 1cm/s ), puis selon la relativité, il me semble que le gamma ne devrait pas influer sur la consommation(contraction du temps) !
    J'ai écrit cela dans l'esprit qu'approcher la vitesse de la lumière 100km/h est très couteux en énergie. C'est une réponse à vue de nez.


    Sinon, il y a une vidéo là http://guydoyen.fr/2012/01/08/a-quoi...de-la-lumiere/, qui la trouve en meilleure qualité ?
    Effectivement, j'avais entendu parler de cela.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    triall

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    De mariposa
    J'ai écrit cela dans l'esprit qu'approcher la vitesse de la lumière 100km/h est très couteux en énergie. C'est une réponse à vue de nez.
    Je peux me tromper; mais il me semblait que faire approcher un véhicule à c par un observateur supposé immobile est très coûteux,(c'est l'observateur qui fournit l'énergie , comme dans un accélérateur de particule ) mais pas pour un véhicule , si son l'énergie est à bord, à cause de la contraction du temps sur ce véhicule ...?
    1max2mov

  7. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Salut,

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    De mariposa
    Je peux me tromper; mais il me semblait que faire approcher un véhicule à c par un observateur supposé immobile est très coûteux,(c'est l'observateur qui fournit l'énergie , comme dans un accélérateur de particule ) mais pas pour un véhicule , si son l'énergie est à bord, à cause de la contraction du temps sur ce véhicule ...?
    L'énergie dépensée est la même (sinon on aurait une violation de la conservation de l'énergie : il accélère en utilisant son énergie propre, puis on le ralentit de l'extérieur en récupérant l'énergie, attention si tu t'amuses à un calcul précis : il faut tenir compte du fait que le vaisseau s'allège quand il dépense de l'énergie et il faut éventuellement tenir compte du devenir de l'énergie dépensée, par exemple sous forme de gaz rapide. C'est important vu les énergies en jeu et le calcul pas nécessairement évident). Mais ce qu'on a c'est une dilatation du temps. Pour le véhicule, le voyage dure moins longtemps (c'est le fameux paradoxe des jumeaux). Par conséquent, il doit dépenser l'énergie plus vite que si elle était fournie de l'extérieur (le bilan restant le même, mais c'est un peu plus avantageux en le faisant du vaisseau pour la raison donnée plus haut : il maigrit en avançant, c'est le même principe que les fusées à étage).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  8. #7
    triall

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Bonjour; oui , c'est ce que je pensais, pas de consommation "anormale" due à l'approche de c pour l'avion , je ne dirais plus "contraction du temps" , mais dilatation c'est noté .(pour moi ça signifiait la même chose).

    Mais je ne comprends pas très bien l'explication de la conservation de l'énergie qui serait violée .

    Je raisonnais plutôt ainsi : à bord, si pour une accélération donnée a , mesurable à l'intérieur , le commandant notait une consommation anormale plus importante à cause de l'approche de c,(plus importante que celle du départ par exemple où sa vitesse relative par rapport à l'observateur est nulle) il pourrait calculer sa vitesse , et obtenir ainsi un référentiel privilégié , ce qui est contraire à" l'esprit" de la relativité... Tout autre commandant de bord, ailleurs, aurait ainsi un table , où ,suivant la consommation, à valeur de a identique , pourrait prétendre connaître sa vitesse absolue.
    1max2mov

  9. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Bonjour; oui , c'est ce que je pensais, pas de consommation "anormale" due à l'approche de c pour l'avion , je ne dirais plus "contraction du temps" , mais dilatation c'est noté .(pour moi ça signifiait la même chose).

    Mais je ne comprends pas très bien l'explication de la conservation de l'énergie qui serait violée .
    On s'est sans doute mal compris. D'ailleurs ci-dessous tu parles de consommation au cours du temps et non de la consommation totale.

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Je raisonnais plutôt ainsi : à bord, si pour une accélération donnée a , mesurable à l'intérieur , le commandant notait une consommation anormale plus importante à cause de l'approche de c,(plus importante que celle du départ par exemple où sa vitesse relative par rapport à l'observateur est nulle) il pourrait calculer sa vitesse , et obtenir ainsi un référentiel privilégié , ce qui est contraire à" l'esprit" de la relativité... Tout autre commandant de bord, ailleurs, aurait ainsi un table , où ,suivant la consommation, à valeur de a identique , pourrait prétendre connaître sa vitesse absolue.
    D'accord. Je vois ce que tu veux dire.

    Grosses confusions dans notre discussions entre "les effets et les causes". Je n'ai pas été assez clair.

    La consommation ne va pas dépendre de sa vitesse. Ca, ça dépend uniquement de sa machinerie (et des interactions avec l'extérieur pas nécessairement inexistante, pensons à la vitesse de la roue d'une voiture. Je vais supposer ici que ce n'est pas le cas).

    Ce qui va se passer c'est qu'à l'approche de la vitesse de la lumière (par rapport à l'extérieur), l'accélération ressentie sera la même mais l'accélération mesurée en comparant au mouvement du paysage diminue (pour nous aussi l'accélération de l'avion diminue). En effet, ce constat lui permet de connaitre sa vitesse par rapport à l'extérieur, mais même pas besoin d'un tel résultat : il voit le paysage défiler, donc...

    Maintenant, s'il veut garder une accélération apparente raisonnable, il peut augmenter sa consommation.

    De même, attention, l'énergie dépensée pour éjecter un kilogramme de gaz à vitesse V sera différente selon le point de vue de l'avion et le nôtre.

    Bref, c'est pas trivial et le mieux est sans doute, pour celui qui a le temps, de prendre un exemple précis avec un scénario précis et de calculer les différentes valeurs (vitesse, consommation, accélération, énergie de l'avio, du gaz éjecté, etc.) dans le repère du sol et le repère de l'avion. En utilisant les TL and cie.
    (avec des accélérations ça peut être un peu chié car il y a risque de devoir se taper une intégrale, je propose une accélération (du point de vue du vaisseau) constante, ce qui conduit au pire à des cosinus hyperboliques.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  10. #9
    triall

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Ouaip .Comme on roquet , je m'accroche à mon raisonnement qui fonctionne toujours, car le commandant sait quelles sont ses réserves en carburant, et peut ainsi avoir sa table de consommation suivant l'accélération, et ses réserves.....
    Pour ce qui est du défilement du paysage , il ne va voir , au fur et à mesure que sa vitesse augmente, que les étoiles vers l'avant , pas les étoiles perpendiculaires à son déplacement, leur lumière ne pouvant frapper l'appareil . Cela devrait faire une sorte de cône lumineux devant l'appareil , cône qui se rétrécie au fur et à mesure que sa vitesse % aux étoiles augmente .
    1max2mov

  11. #10
    lo_du

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    merci de vos réponses.

    Maintenant de façon simple, avec une vitesse de la lumière égale à 100 km/h, l'énergie de masse diminue d'un facteur énorme ( supérieur a dix puissance dix ). En est il de même pour l'énergie chimique du carburant ( restera t'on dans un ordre de grandeur similaire ) et si ce n'est pas le cas, pourquoi n'est-ce pas le cas ?


    Une autre séries de question, en oubliant le coté énergétique de la chose ( donc notre voiture va a 49,999... km/h sans problème )
    Peut t'on considérer la voiture en mouvement comme une "source" de photons ?
    Si oui, alors l'effet Doppler a une influence sur un observateur immobile, et celui ci verra la voiture changer de couleur. Correct ?

  12. #11
    PlaneteF

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Sinon, il y a un livre sur ces effets dans la vie courante, avec les objets qui se rétrécissent dans le sens de la marche, objets dont on voit la face cachée quand on avance vers eux ... J'ai même trouvé ce livre à la bibliothèque de Privas , mon bled, c'est dire !
    Bonsoir,

    Je pense que tu veux parler du livre suivant : "Le nouveau monde de M. Tompkins" ... !?
    Dernière modification par PlaneteF ; 01/05/2012 à 19h34.

  13. #12
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Jamais trop compris l'histoire,
    Mais si la vitesse de la lumiere etait 100 km/h
    Alors c'est la definition du metre qui change, et au final ça ne change rien a la physique...

    Sinon un peu de SF :

    Si la question c'est "admettons qu'on puisse atteindre 99% de c sur une mobylette ou même un velo (technologie dérisoire)" alors oui ce serait assez amusant, et je suis sur qu'une telle société aurais de nombreux habitant dans des villes en déplaçant continuellement a 99% de c. Ceci pour bénéficier des progrès technologique réaliser par ceux qui sont a 0% de c... Surement les riches (le monde est injuste), sans compter les tres riche dans des villes a 99,99 % de c.
    Et bonjour les problèmes de calcul d’intérêt... Hop je dépose 1000 euros sur un compte, je pars une semaines a 99 % de c et hop j'ai 100 000 euros sur un compte garantit inflation + 2%... Il y aurait des problèmes au niveau de la finance aussi. Et les riches deviendrais encore plus riche...

    Mais les décalages temporel introduit a chaque déplacement devrais rapidement détruire le tissus sociale, imagine tu prends ton velo pour aller chercher le pain et en revenant tu ne connais/reconnait plus personnes. Triste monde. Propice a des humains névrosés...

  14. #13
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Bonjour,

    Si la vitesse de la lumière était de 100 km/h, justement la physique ne serait pas la même, même moyennant une sorte d'homotétie sur les vitesses. En fait, on n'es sait rien et on a aucun moyen de le savoir.
    Pas les mêmes constantes fondamentales, quoi d'autre encore de différent ?
    Bref, même pas sur que la vie apparaisse.... ce qui nous éviterai bien des questions sans sens...

    Bonne journée.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  15. #14
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Bonjour,

    Oui j'ai bien dit que j'avais pas vraiment compris ça... Mais j'aimerais ouvrir le debat alors.
    mu0*epsilon0*c*c = 1
    Donc si c change mu0 ou/et epsilon0 doivent changer aussi... Est-on sur que cela changera quelque chose a l'électromagnétisme ? Ne s'agit-il pas simplement d'un changement d'unite ?

    J'avais lu une discussion sur le forum comme quoi seul d’hypothétique variations de constante adimensionnelles pouvait changer quelque au Monde.
    Incapable de retrouver la discussion, sans plus d'argument, je ne peux pas non plus me permettre de vous contre-dire.

    Toutefois j'ai trouver ça (pas terrible) :
    http://www.futura-sciences.com/fr/ne...lespace_34336/
    Notamment :
    Sans dimension, sa valeur (il s'agit de la constante de structure fine) est indépendante d’une redéfinition des étalons de longueur et de temps, ce qui n’est pas le cas de la valeur de la vitesse de la lumière ou de celle de la charge électrique élémentaire.
    On parle toujours de la variation des constantes physique adimensionnelles, jamais de celle de la vitesse de la lumière, pourquoi ?
    Dernière modification par Youry ; 02/05/2012 à 12h03.

  16. #15
    rik 2

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    Mais les décalages temporels introduits à chaque déplacement devraient rapidement détruire le tissu social, imagine que tu prennes ton vélo pour aller chercher le pain et en revenant tu ne connais/reconnais plus personne.
    comment la vitesse d'une information sur le monde -à savoir celle des informations visuelles- peut-elle agir sur le monde lui-même?
    Dernière modification par rik 2 ; 02/05/2012 à 13h19.
    Je suis rik.

  17. #16
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    comment la vitesse d'une information sur le monde -à savoir celle des informations visuelles- peut-elle agir sur le monde lui-même?
    Je faisais référence au "paradoxe" des jumeaux de Langevin. Et de ce qui l'implique pour une société y étant confrontée quotidiennement...
    En revanche, désolé mais je n'ai pas compris votre propre commentaire...

  18. #17
    Amanuensis

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    On parle toujours de la variation des constantes physique adimensionnelles, jamais de celle de la vitesse de la lumière, pourquoi ?
    Quand on parle de "variation" d'une grandeur, on parle généralement de variation de sa valeur numérique. Pour une constante sans dimension, la valeur numérique a un sens physique. Mais la valeur numérique d'une grandeur dimensionnée dépend du choix des unités. Quand on parle de variation de la valeur numérique d'une grandeur dimensionnée cela peut aussi bien "cacher" une variation physique (auquel cas on pourra exprimer la variation comme celle d'une constante sans dimension) qu'une variation d'une ou plusieurs unités (auquel cas aucune constante sans dimension n'a varié).

    Parler de la variation d'une grandeur dimensionnée, comme la vitesse de la lumière, est donc ambigu. C'est donc à éviter, et à remplacer "en clair" soit par une variation des unités, soit par une variation d'une constante sans dimension.

    [Corollaire : la question du message #1 est au mieux ambiguë, au pire n'a pas de sens. Dans les deux cas, aucune réponse n'est correcte à la question "en l'état". Au mieux il faut rajouter des hypothèses.]
    Dernière modification par Amanuensis ; 02/05/2012 à 13h57.

  19. #18
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Si oui, alors l'effet Doppler a une influence sur un observateur immobile, et celui ci verra la voiture changer de couleur. Correct ?
    Ma reponse reste, si la vitesse est de 100 km/h alors ca changera rien (changement d'unite)
    Si la question est a 50% de c la voiture va elle changer de couleur, la reponse est oui -> effet Fizeau-Doopler
    Elle sera plus bleu en s'approchant et plus rouge en s'eloignant...

  20. #19
    Amanuensis

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    Je faisais référence au "paradoxe" des jumeaux de Langevin. Et de ce qui l'implique pour une société y étant confrontée quotidiennement...
    Pas grand chose. On pourrait définir un "temps" pour la surface terrestre sans difficulté (le TAI). Au lieu de remettre sa montre à l'heure à chaque fois qu'on change de fuseau horaire, faudrait le faire après tout déplacement un tant soit peu rapide.

    On devrait pouvoir faire des "montres automatiques" (écoutant le GPS par exemple) qui donnent le TAI (ou l'UTC...) ; simplement elles ne battrait pas la seconde dès qu'on va un peu vite. Il y aurait des montres doubles, une indication en temps propre, une autre en UTC...
    Dernière modification par Amanuensis ; 02/05/2012 à 14h04.

  21. #20
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Merci Amanuensis
    Parler de la variation d'une grandeur dimensionnée, comme la vitesse de la lumière, est donc ambigu. C'est donc à éviter, et à remplacer "en clair" soit par une variation des unités, soit par une variation d'une constante sans dimension.
    Tu soulèves et explique bien le quiproquo...

    Si on considere que la vitesse de c est modifiée.
    - Soit comme les autres intervenant de la discussion le font, on considère implicitement un changement d'une des grandeur adimensionnelle.
    - Soit on considère un changement en cascade d'autre constante dimensionnée qui correspondra simplement in fine a un changement d’unité.

  22. #21
    invite50625854

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Pas grand chose. On pourrait définir un "temps" pour la surface terrestre sans difficulté (le TAI). Au lieu de remettre sa montre à l'heure à chaque fois qu'on change de fuseau horaire, faudrait le faire après tout déplacement un tant soit peu rapide.

    On devrait pouvoir faire des "montres automatiques" (écoutant le GPS par exemple) qui donnent le TAI (ou l'UTC...) ; simplement elles ne battrait pas la seconde dès qu'on va un peu vite. Il y aurait des montres doubles, une indication en temps propre, une autre en UTC...
    Connais pas le TAI je vais regarder ça...
    Je parlais du tissu social (rubrique SF de ma discussion). Si les gens peuvent voyager a 99% de c de maniere quotidienne et facilement, il me parait difficile de pas devenir fou. Il devient impossible d'avoir des relations humaines (amoureuse, amitie, conflictuelle ect...) et je pense que cela serait la fin de la societe (je m'amusais, la question originel si portais bien). Avoir l'heure ne me parait pas plus important que d'avoir des amis. Je glisse des sciences mais il fallait pas m'attaquer sur ma phrase SF.

  23. #22
    Amanuensis

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    Connais pas le TAI je vais regarder ça...
    Le TAI, c'est juste les heures et jours, construits à partir des horloges atomiques, et ramenés à l'altitude 0 de notre planète qui sont derrière "l'heure officielle".

    Je parlais du tissu social (rubrique SF de ma discussion). Si les gens peuvent voyager a 99% de c de maniere quotidienne et facilement, il me parait difficile de pas devenir fou. Il devient impossible d'avoir des relations humaines (amoureuse, amitie, conflictuelle ect...) et je pense que cela serait la fin de la societe (je m'amusais, la question originel si portais bien). Avoir l'heure ne me parait pas plus important que d'avoir des amis. Je glisse des sciences mais il fallait pas m'attaquer sur ma phrase SF.
    Jamais facile de jouer à ces jeux d'imagination. L'adaptabilité humaine est énorme, paraît difficile d'en imaginer correctement les limites.

  24. #23
    Amanuensis

    Re : Expérience de pensée, vitesse de la lumiére

    Citation Envoyé par Youry Voir le message
    - Soit comme les autres intervenant de la discussion le font, on considère implicitement un changement d'une des grandeur adimensionnelle.
    Cela ne lève en rien l'ambigüité, au contraire. Chacun imagine la sienne, sans dire laquelle ! Comme il y a tout plein de possibilités (dont nombre sont telles que les propriétés des atomes seraient alors telle qu'il n'y aurait vraisemblablement personne pour se poser de question, et encore moins pour y répondre), on peut pratiquement être sûr que chaque réponse n'a de sens que pour celui qui la formule.

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