Par quel phénomène physique peut-on expliquer la constance de la vitesse de la lumière??
On peut très bien penser que la vitesse de la lumière est un postulat (une constatation sans explication)
Mais je pense que si la science trouvait une explication physique à ce phénomène- qui d'ailleurs ne boulversse plus personne -elle aurait la possibilité d'ouvrir des portes qui lui permettrait de faire un grand bond en avant.
Qu'en pensez-vous????
Bonjour,
la question a déja été abordée sur le forum.
Personnellement, et pour le moment, mon opinion sur la question est la suivante :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3898461
Dans cette direction du raisonnement vous allez avoir un problème de récursivité. Expliquer le phénomène qui explique le phénomène de la constance de la vitesse de la lumière.Envoyé par belette27
L'expérimentation jusqu’à ce qu'il n'y ait pas de réfutation constaté ne vous convient pas ?
Patrick
Difficile à dire : c'est la structure de l'espace temps.
Mais ce n'est pas la constance qui pose problème, en tant que telle, mais plutôt la valeur de cette constante, comme celle de la constante de Planck h ou de la constante de gravitation G.
Parcours Etranges
Relative à une convention d'échelle voir même de plus un choix d'une représentation par une classe de nombre non ?
Patrick
Bien sûr. Mais quelles que soit les conventions utilisées (qu'on la mesure en m/s ou en empans royaux égyptiens par jour, ça ne change rien) on aimerait bien savoir comment est fixé la valeur de cette grandeur.
Parcours Etranges
Il me semble que Rincevent poussait le concept de poser c = 1 au delà d'une simple convention facilitant les calculs.
Patrick
Dernière modification par invite6754323456711 ; 11/09/2012 à 23h37.
Bonsoir, la question me plait bien, et il me semble y avoir une réponse évidente :
La lumière "avance " ni plus ni moins comme le son, dans un milieu , cela me parait évident, et c'est ce milieu qui limite cette vitesse.
Pourquoi alors, à l’instar du son on ne calcule pas une vitesse du son variable suivant la vitesse dans ce milieu .
L'explication est assez simple, un véhicule qui file dans ce milieu avec une certaine vitesse voit ses particules (électrons..) tourner moins vite , et le temps est contracté ainsi avec la célèbre formule . Ainsi pas de variation de c mesurable , "l'instrument" de mesure variant avec la vitesse dans ce milieu (vide quantique).
Réfléchissons, pour un gaz, les molécules "ressemblent" aux photons virtuels .On n 'entend pas plus les molécules qui frappent en tous sens, que l'on voit les photons virtuels . Il y a trop de points communs entre le son, et la lumière pour les envoyer dos à dos, et dire que ce sont 2 phénomènes complètement différents ...
Ce milieu de propagation de la lumière serait le vide quantique,rempli de particules virtuelles dont on ne connait pratiquement rien .
C'est la seule explication physique de cette constance de c , me semble -t-il .
Il faut reprendre l'expérience de Michelson-Morley , et constater qu'il y a effectivement une solution qui donne une vitesse de la lumière constante sur un aller-retour , mais pas une vitesse forcément égale pour l'aller et le retour ...
J'ai une démonstration géométrique assez simple pour ceux que cela intéresse .
On peut voir les choses d'une autre façon, et constater avec la RR que cette vitesse de la lumière est calculée identique dans une fusée en translation , par rapport à la vitesse c dans un repère supposé fixe , car la vitesse de la lumière est justement mesurée avec des aller-retour dont le temps d'un aller-retour est lui, constant: (c 'est une constatation et elle s'explique très bien avec la contraction des distances , j'ai une démonstration géométrique ) .
Mais il semble qu'à l'heure actuelle on ne peut plus soutenir que la lumière se propage dans le vide (au sens rien,que dalle ...) , mais qu'elle a bel et bien un support : le vide quantique que d'aucun ici pourront mieux définir que moi ..
Nous avons 2 repères qui changent : la distance (contraction des distances) , et le temps (contraction du temps) ; ainsi le rapport c=d/t ne varie pas , finalement !
Il s'agit d'une piste , bien évidement , mais qui semble -t-il est trop ignorée, comme l'indique Belette .
1max2mov
On peut se poser la question dans l'autre sens. À savoir, prendre c comme référence, et chercher à savoir pourquoi telle ou telle vitesse usuelle a la valeur qu'elle a relativement à la référence. Par exemple, pourquoi la Terre a une vitesse linéaire de 1/10000 de c dans son mouvement de révolution autour du Soleil. Et aussi pourquoi le m/s est-il 1/300000 de c (pour l'autre, pas fait le calcul...).
L'avantage de se poser les questions dans ce sens est que cela oriente la recherche de la réponse dans ce qui me semble la bonne direction : les valeurs relative typiques des longueurs et durées des phénomènes lié aux différentes interactions, forte (masse des atomes), électromagnétique (taille et masse des atomes, énergie des orbitales), gravitationnelle (masses exprimées géométriquement).
[C'est dans ce sens que j'interprète l'intervention de Patrick, et, de là, la position indiquée de Rincevent.]
Dernière modification par Amanuensis ; 12/09/2012 à 06h33.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
toutes ces constantes peuvent être rendues égales à un dans un système d'unités convenables, et donc leur valeur n'a aucune autre signification que le choix de nos unités (c'est à dire pourquoi a-t-on adopté le mètre et la seconde ?) la "vitesse de la lumière" n'est que le rapport entre les unités (arbitrairement choisies ) de temps et d'espace , c'est la valeur de la "seconde lumière" exprimée en mètres : elle n'a pas plus de signification que la valeur de 4,18 J / calorie ou que 10^7 erg /J
Sa "constance" vient simplement du fait que nous DEFINISSONS nos repères d'espace temps par des étalons matériels dont la taille est directement ou indirectement liée à la valeur de c (par la taille des atomes), autrement dit toute variation "numérique" de c se répercuterait dans la taille de "tout le reste" et reviendrait finalement à un bête changement d'unité (comme de passer des mètres aux pieds, ce qui fait effectivement changer la valeur de c ). Il n'y a pas de différence physiquement observable entre un univers où c aurait varié et un univers où l'étalon de longueur change avec le temps.
Les "vraies " constantes de la physique, qui ne dépendent pas du système d'unités, et donc ne peuvent pas être "renormalisées" à un, ne sont pas h, c, G... mais les constantes sans dimension : rapport des masses des particules entre elles ou à la masse de Planck, constantes de couplages (dont la constante de structure fine), angles de mélange ....
Pour la question initiale, on peut la décomposer en deux :
1) Pourquoi les vitesses (locales) ne peuvent pas prendre une valeur aussi grande qu'on pourrait imaginer ?
2) Pourquoi la borne est la même pour tout "observateur" ?
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La 2) est la plus facile, cela fait juste partie du constat/postulat général qu'il y a des lois physiques universelles, valables en tout lieu, tout instant, toute trajectoire suivie. Le principe de relativité. Autrement dit, s'il existe une borne intervenant dans des lois physiques universelles, alors elle sera mesurée de la même valeur relativement à des phénomènes locaux universels servant d'étalons.
Pour la 1), pas d'argument fort, c'est un constat. On peut faire remarquer que sans borne sur la vitesse, la notion de causalité a des implications très particulières. Déjà, on obtient une synchronisation absolue (a la même date tout événement limite des origines d'un signal reçu avec une vitesse tendant vers l'infini, l'additivité infini + infini = infini amenant la transitivité), et donc une notion d'espace instantané bien définie (une hypersurface de synchronisation). Et le cône passé d'un événement devient l'intégralité de l'Univers pour l'intégralité du passé. Autrement dit, tout événement peut trouver sa cause n'importe où n'importe quand dans le passé même le plus récent. En particulier il existe des trajectoires a support temporel borné dans le passé, avec des bornes différentes. Belles recettes pour des "miracles", pour un monde bourré d'effets totalement imprévisibles, aléatoires.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
Petite déduction...:Tu as eu beaucoup de soleil cet été.....quelle chance!
Sérieusement, si tu as des démos, publie! cela te semblera moins ignoré.
Cordialement,
Dans cet ordre d'idée, on peut trouver des relations entre des longueurs fondamentales concernant la charge, relativiste ou quantique, qui font apparaitre la constante de structure fine dont parle Gilles.
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2367570
On doit pouvoir traduire cela en concept plus moderne...
Cordialement.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Salut,
Ce que tu explique est entièrement corrects et presque suffisant. Mais.... pas tout à fait (suffisant).
L'invariance (plutôt que sa constance) de c n'est pas innocente :
- Tu peux toujours définir une constante sans dimension avec par exemple : c / vr (vr = vitesse de référence, par exemple vitesse du son dans l'air sec blabla... ou, vitesse du boulet de canon envoyé le 12 Juin 1865 par blabla...). Dans ce cas, c / vr devrait être invariant quel que soit le choix des unités et même des unités par référentiel (les martiens ne sont pas obligés d'utiliser nos unités). Or ce n'est pas le cas.
- Le choix (au moins théorique, pour des raisons pratique ce n'est pas toujours les cas) des étalons est aussi imposé par le principe de relativité galiléen et peut entrer en conflit avec une constante ou une invariance imposée. Ce n'est pas étranger au point précédent.
- Enfin, l'invariance de c conduit aux transformations de Lorentz qui ne sont pas réductibles aux transformations de Galilée.
Alors, étant donné qu'on peut toujours choisir des unités tel que la vitesse de la lumière est 1, comment expliquer tout ça ??? Simplement parce que la vitesse de la lumière en soit n'a pas d'importance !!!! Ce qui compte est l'existence d'une vitesse invariante (et si d'aventure la lumière a la gentillesse d'aller à cette vitesse, ma foi, c'est surtout bien pratique). Et cette vitesse invariante peut être finie (=> Lorentz) ou infinie (=> Galilée). Et quand elle est finie, peu importe sa valeur numérique puisque, ce qui compte, est en effet son rapport aux autres grandeurs à travers le choix des unités et étalons.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Une valeur invariante infinie (ou nulle) n'a pas grand sens, puisque ces valeurs ne sont pas sensibles au choix d'une échelle. Mettre la constance avant le fait d'être fini non nul est source de confusion.
Pour moi, ce qui n'est pas innocent est d'abord l'aspect fini non nul. Dans les cas autres la constance est une trivialité.
Dernière modification par Amanuensis ; 12/09/2012 à 09h22.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour, cette constance est une propriété du vide.
Elle est directement liée aux constantes électromagnétiques.
En outre elle peut se démontrer de plusieurs manières à partir du principe de relativité : La physique est la même dans tous les référentiels.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonjour
Pour rendre compte de la constante de la vitesse de la lumière il faudrait*:
1) Découvrir ce qui rend compte des distances (et aussi du temps)
2) Découvrir ce qui explique le mouvement
En 1) Einstein pensait qu'il existait un éther mais cela peut poser des difficultés pour comprendre l'inertie qui est la même dans tous les sens, de même pour la vitesse de la lumière.
Il y a aussi la possibilité que l'existence de l'espace soit du aux rapports actuels des corps entre eux. Le principe de Mach sur l'inertie va dans ce sens.
En 2) Si il n'y avait que deux corps et qu'il devaient s'éloigner l'un de l'autre en étant plongés dans le néant il ne pourrait le faire que s'ils se repoussent, en effet on ne peut pas avancer de par soit même sur le néant, donc pas d'inertie possible dans ce cas de figure.
Maintenant si il y a un espace constitué et que le corps n'a pas un rapport constant avec lui c'est comme s'il devait avancer sur le néant, donc on se retrouve dans le même cas de figure que dans le cas précédent.
Donc pour qu'un corps avance il faut un rapport actuel du corps avec ce qui constitue la distance ou avec les autres corps.
Voilà ce que Einstein dit sur l'éther on voit bien que ce qui est en cause avec la compréhension de ce qui constitue l'espace c'est aussi la compréhension du mouvement.
.... d'après la théorie de la relativité générale, l'espace est doué de propriétés physiques ; dans ce sens, par conséquent un éther existe. Selon la théorie de la relativité générale, un espace sans éther est inconcevable, car non seulement la propagation de la lumière y serait impossible, mais il n'y aurait même aucune possibilité d'existence pour les règles et les horloges et par conséquent aussi pour les distances spatio-temporelles dans le sens de la physique. Cet éther ne doit cependant pas être conçu comme étant doué de la propriété qui caractérise les milieux pondérables, c'est à dire comme constitué de parties pouvant être suivies dans le temps : la notion de mouvement ne doit pas lui être appliquée. Conférence de leyde donnée en 1920 par Albert Einstein
Cordialement
Bonjour,
Et si la vitesse limite était (nettement) supérieure à la vitesse de la lumière, quels phénomènes?
Alors la lumière devrait se propager dans un milieu transparent pour elle.
C'est ce qui se produit dans le verre ou un liquide transparent.
Si elle devait toujours avoir une vitesse inférieure à la limite, elle ne pourrait pas se propager dans le vide de l'espace, et nous ne serions pas là, pour en discuter.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonjour,
pourquoi cela?
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Bonjour à vous,
A cause de la forme que peut prendre l'effet Doppler :
Dans un milieu, la vitesse du milieu intervient dans l'équation de l'effet Doppler, il y a une dissymétrie de l'effet et toutes les vitesses sont possibles.
En l'absence de milieu, la symétrie de l'effet, associé au principe de relativité, impose une forme précise dont les implications sont :
toutes les ondes qui se propagent sans support matériel vont à la même vitesse.
cette vitesse est une vitesse limite pour les objets matériels.
Nicophil suppose qu'une vitesse limite existe donc que le principe de relativité est toujours vrai.
Sinon, l'autre possibilité serait de retourner à la physique du 19ème siècle avec un domaine de vitesses infini et un éther qui baignerait toutes choses.
Remarquez que cela revient aussi à dire que la lumière devrait se propager dans un certain milieu.
Comprendre c'est être capable de faire.
ben si, cette grandeur sans dimension sera universelle si elle correspond au même état physique - pour des raisons dimensionnelles, toute vitesse s'écrira forcément c F(a1,a2...) où F est une fonction très compliquée de grandeurs sans dimension a1, a2, etc... , grandeurs pouvant être des constantes universelles du type de ce que je disais, ou des paramètres de contrôle (par exemple pour la vitesse du son, la température qui peut être dédimensionalisée en prenant kT/m^2 où m est une masse universelle, par exemple la masse de Planck)L'invariance (plutôt que sa constance) de c n'est pas innocente :
- Tu peux toujours définir une constante sans dimension avec par exemple : c / vr (vr = vitesse de référence, par exemple vitesse du son dans l'air sec blabla... ou, vitesse du boulet de canon envoyé le 12 Juin 1865 par blabla...). Dans ce cas, c / vr devrait être invariant quel que soit le choix des unités et même des unités par référentiel (les martiens ne sont pas obligés d'utiliser nos unités
On voit bien sur cette écriture que si les paramètres de contrôle et la fonction F restent fixes ("même physique") alors toute variation de c implique forcément la même variation de toutes les vitesses , ce qui veut dire qu'il s'agit en réalité d'un simple changement d'unité, sans signification physique. Et inversement, si F(a1,a2...) change, alors c'est la physique qui a changé : on peut alors tout à fait fixer c (comme avec la définition "moderne" du mètre) et considérer que ce sont les autres vitesses qui changent parce que les lois physiques ont changé (par exemple la constante de structure fine a changé ce qui peut aussi bien se traduire par une variation de la charge de l'électron). Dans aucun cas, il n'y a "obligation" de changer c - qui peut toujours être fixée à 1 . Sauf si bien sûr elle était infinie ... le problème est alors que sans vitesse fondamentale, il n'y a plus moyen de quantifier les vitesses réelles et il n'est à mon avis pas certain qu'on puisse concevoir un univers spatio-temporel "cohérent".
Bonjour, Didier ,(pour Didier) tout cela est encore un peu brouillon, mais commence à prendre forme .. Rassurez-vous ce n'est pas le soleil mais une très longue réflexion d 'une trentaine d'années qui m'a amené à cette conclusion . Croyez que de toutes façons je doute aussi , mais tout de même ..
Je vous invite à lire cette démo , et m'indiquer pourquoi on arrive à ce résultat , assez simple , donné ici :http://roland.grenier1.free.fr/PHYSIQUE/doppler.php Un petit effort, ce n'"est pas grand chose , expliquez ce résultat assez surprenant ! On traite l'information lumineuse comme une vibration dans un milieu , et on arrive à l'équation de la contraction du temps .
On dirait que la contraction du temps est là pour "expliquer" la présence d'un milieu de propagation de la lumière . Regardez bien le résultat , c'est très très troublant , et d'un niveau assez facile , ce qui ne veut pas dire que cela n'a aucune consistance.
Essayez de me donner une autre explication de ce résultat . On dirait que la contraction du temps "explique" et cautionne la présence d'un milieu de propagation de la lumière..
Un peu plus dur , même si cela reste de la géométrie euclidienne http://roland.grenier1.free.fr/PHYSI.../michelson.php ce résultat sur l'expérience Michelson -Morley , semble expliquer l'existence d'un milieu de propagation .
Je donne cela à tout hasard, personne , ici sur ce forum n'a pris le temps de le lire et de me donner confirmation ou infirmation; mais je le comprends très bien .
J'essaie de m'améliorer en math, et de publier quelque chose de plus abouti, plus condensé , avant de passer trépas ! (merci du conseil)
Cordialement
1max2mov
J'ai fait le même calcul, dans un fil récent, pour essayer de faire comprendre comment l'effet Doppler intégre la relativité, .
Le calcul donne, en effet, non seulement la contraction apparente, le coefficient Doppler en fonction de v, mais aussi la loi de composition des vitesses entre observateurs et enfin permet de reconstituer la TL et ses conséquences.
Je n'aime pas trop la transition 1-2, je pense qu'il est possible de la faire plus rigoureusement.
L'interprétation, par contre, n'est pas correcte, la démonstration a besoin de l'absence d'un milieu de propagation, sinon la loi Doppler n'est pas nécessairement symétrique. C'est la symétrie qui permet de trouver les résultats. L'information n'est pas traitée comme la vibration dans un milieu, mais comme une vibration libre. Mais il est vrai que la démonstration est quelque peu légère sur cette articulation.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonsoir , il y'a mieux que ça, moi 22 ans dans ce métier
Bonsoir, phys4 merci pour cette réponse, cela fait la première fois que j'ai la sensation d'avoir été lu ; même si je ne vois pas "le fil récent" dont vous parlez, merci , de me donner une adresse(internet) précise , si vous le voulez. Quant à la "TL et ses conséquences, je ne sais ce que cela veut dire, merci de préciser ...(TEL no comprendo ) De même pour la transition 1-2 , je ne sais de quoi il s'agit !
Bien cordialement Mr PHys .
1max2mov
ceci ne veut dire pas que je minimise tes efforts , sauf moi je suis un néolorentzien au sens physique non philosophique .Bonsoir , il y'a mieux que ça
Salut,
Quand je disais que ce n'était pas le cas, je parlais de constat expérimental. La vitesse d'un même rayon lumineux et la vitesse d'un même objet dans deux référentiels donnent un rapport différent (attention, je dis bien le même objet. Il s'agit de deux mesures différentes d'un et un seul phénomène, il n'y a pas répétition. Je préfère préciser car tu parles de "même état physique" comme si tu parlais de deux phénomènes observés chacun dans un référentiel).
Ca se vérifie sur le comportement des sections efficaces pour des particules très rapide par exemple, le passage du repère du laboratoire au repère du centre de masse.
Ce qui montre bien que ton raisonnement, bien que solide et correct, n'est pas complet. Il y a quelque chose en plus que tu oublies de prendre en compte.
De plus, je le répète, considérer que c'est 'c' qui est invariant ou qu'il ne l'est pas, conduit à des géométries de l'espace-temps incompatibles. De simples changements d'unités ou d'étalons ou d'autres conventions quelles qu'elles soient ne permet pas de passer de l'une à l'autre. Il y a quelque chose en plus. Une propriété fondamentale qui ne dépend ni des valeurs numériques des constantes, ni des choix d'unités, etc.
Et il faut bien dire qu'on est obligé de suivre ce que dit l'expérience. Si un raisonnement aussi génial soit-il est en contradiction avec l'expérience, alors c'est le raisonnement qui doit être modifié
Pour les messages qui suivent. Je manque de temps pour lire ces références en détail et qui ont déjà été commentées. Je rappellerai juste qu'il y a en effet des interprétation différentes de la RR conduisant aux mêmes résultats. Souvent le passage de l'une à l'autre revient à des changements canoniques des coordonnées. Par exemple, la théorie dites de l'éther de Lorenz (que je connais surtout via les forums anglophones) revient surtout à faire des choix de coordonnées de façon à imposer un repère dit absolu par rapport auquel tout est défini et ce repère est supposé contenir l'éther. A noter d'ailleurs que le choix du repère absolu est arbitraire, curieux repère absolu
Il existe d'autres variantes comme la relativité de Selleri (assez proche de celle défendue par Chaverondier sur Futura avec son espace-temps d'Aristote) qui redonne une addition des vitesses classique (mais la correspondance entre mesure et variables théoriques n'est plus immédiat).
Ces variantes ont toutes en commun d'être en contradiction avec le Principe de Relativité.
Mais j'estime malgré tout qu'il n'est pas sans intérêt de lire ces variantes. Puisqu'elles sont toutes équivalentes physiquement (résultats expérimentaux) au moins tant qu'on reste dans le cadre pur RR, cela force la question : qu'ont-elles en commun ? Quel est "l'essence" de la "réalité" que cela nous révèle. Cela permet des raisonnements assez profonds. Enfin, je trouve. Ca c'est mon opinion. C'est de là que vient ma conviction que le principe de relativité n'est pas physiquement imposé mais qu'il s'agit d'un principe logique minimaliste pour éviter d'introduire des artefacts qui ne sont que le reflet de nos choix arbitraires (comme l'existence d'un repère d'éther) et non le reflet de l'expérience.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Développement svp !
La notion de "mesure d'une vitesse dans un référentiel" est assez floue pour qu'on puisse l'utiliser pour tout et son contraire.
Pas convaincu du tout par le "ce qui montre bien". La transition logique mériterait d'être expansée plus en détail.Ca se vérifie sur le comportement des sections efficaces pour des particules très rapide par exemple, le passage du repère du laboratoire au repère du centre de masse.
Ce qui montre bien que ton raisonnement, bien que solide et correct, n'est pas complet. Il y a quelque chose en plus que tu oublies de prendre en compte.
Dernière modification par Amanuensis ; 13/09/2012 à 07h54.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour,
J'irais lire les liens par curiosité(n'ai parcouru que le 1er), meme si Phys4 a conclu l'histoire.Je ne t' indiquerais rien du tout, sachant qu'a chaque fois que j'ai eu à te poser une question(sur d 'autres fils) j'en attends encore les réponses, j'adopterais la meme attitude(et je sais c'est con mais suis bougon).Mais j'ai bon espoir d'échanger avec toi, mais là pas le temps.
Codialement,
ps:TL= transformations de Lorentz
