Vitesse limite de la lumière

[inviteb96a1fb5]

Bonjour,

Une question simple qui me laisse perplexe :
Qu'est-ce qui limite la vitesse de la lumière à environ 300 000 Km/s ?

Merci d'avance.

Simplet
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[coussin]

C'est comme ça, un constat experimental.

[inviteb96a1fb5]

Oui, ... mais non.
Cet état de fait a forcément une raison fondamentale.

Je pensais que la réponse à cette question serait plus simple que la question type «pourquoi les constantes fondamentales valent ce qu'elles valent» puisque la notion d'espace temps me sembl-(ait) mieux maîtrisée par la communauté scientifique.

J'ai trouvé une discussion fort intéressante ici :
Pourquoi y-a-t-il une vitesse limite dans l'univers ?

Je la découvre actuellement, mais la réponse semble très floue voir inexistante.

Simplet

[inviteb96a1fb5]

Il semble qu'une bonne piste est de comprendre le concept fondamental de MASSE.

Dans un autre fil, un intervenant rappel la définition de Wikipédia.

Une façon imagée d'expliquer cette vitesse limite est de revisiter le concept de masse inerte. C'est la masse d'un corps qui s'oppose à sa mise en mouvement, et plus le corps est massif plus sa mise en mouvement et son accélération sont difficiles. En relativité, il est possible d'envisager le fait que cette masse (qui n'a plus alors totalement le même sens qu'en mécanique classique) augmente avec la vitesse du corps. Ainsi, plus le corps va vite, moins il est facile de l'accélérer, jusqu'à ce qu'il atteigne la vitesse limite c et une “masse” infinie.

Ainsi, en comprenant la nature fondamentale de la masse et de l'inertie, on devrait résoudre cette question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[coussin]

Ainsi, en comprenant la nature fondamentale de la masse et de l'inertie, on devrait résoudre cette question.

OK. Bon courage alors

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

C'est aussi une prédiction de la théorie de l'électromagnétisme. De mémoire: .

[inviteb96a1fb5]

En ce qui concerne la masse je vais commencer avec ceci :
Etienne Klein: La nature de la masse

Paraboloïde : effectivement, ce qui induit l'idée d'une «nature» du vide qui «résiste» en quelque sorte au déplacement.
Je vais voir ce que Monsieur Klein va m'expliquer.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Une question simple qui me laisse perplexe :
Qu'est-ce qui limite la vitesse de la lumière à environ 300 000 Km/s ?

L'élément de distance ds entre deux événements est donnée par l'invariant de Lorentz

ds = c²dt²-dr²

où c est la vitesse limite, dt représente l'écart temporelle entre les deux événements (mesuré par l'observateur) et dr l'écart spatial.

L'intérêt de cette expression est qu'elle est invariante (on néglige ici la gravité).

Si je mesure la distance entre deux événements me concernant, étant donné que je suis immobile par rapport à moi même, dr=0, soit

ds² = c²dt² - 0 => ds=cdt


Il ne faut donc par voir c comme une valeur de vitesse qui caractérise les corps rapides, la lumière en particulier. La valeur affecte la mesure de la distance entre deux événements de l'espace temps. Tous les corps "vont à c" dans cette métrique. c est la constante qui relie l'espace temps en un seul bloc au sein duquel on mesure des distances en combinant la mesure de durée et la mesure de distance.

La valeur de c n'est pas donné par la théorie, mais si c était infini, la distance entre deux événements quelconque serait infinie. Et voila qui serait curieux, en définitive.

[inviteccac9361]

Bonjour,

Je vais tenter une réponse, à commenter/rectifier si nécéssaire.

Une vitesse limite est une concéquence de la séparabilité. (si il y a non-séparabilité dans un espace-temps 4d, la vitesse d'interaction est infinie)
Deux "choses" sont séparées lorsqu'elles peuvent interagir à distance dans l'espace, sinon c'est "la même chose" .
Qu'il existe une vitesse limite est la concéquence de l'invariance des lois physiques au niveau de ce qu'on appelle l'Univers.
Que la vitesse limite (la plus élevée) soit associée à celle de la lumière dans le vide est lié au fait que la masse du photon (qui correspond en quelque-sorte au vecteur de l'interaction electromagnétique) est nulle et de ce fait la courbure de l'espace-temps, local, est nulle (chemin le plus court).
Que cette vitesse limite vaut 300000km/s est lié au fait qu'elle est mesurée relativement aux corps atomiques... et que les corps atomiques (qui sont séparés) ont une certaine structure spatio-temporelle (une courbure non nulle).

[inviteb96a1fb5]

Merci
Je vais relire attentivement ces deux dernières interventions afin de bien en comprendre la portée.
Le nombre de points de vus pour aborder une question est impressionnant.
Conceptuellement, c'est très fort !

[Gilgamesh]

Que cette vitesse limite vaut 300000km/s est lié au fait qu'elle est mesurée relativement aux corps atomiques... et que les corps atomiques (qui sont séparés) ont une certaine structure spatio-temporelle (une courbure non nulle).

Je relis plusieurs fois et ça me semble complètement incompréhensible, même en prenant en compte ce qui précède.

[inviteccac9361]

Je relis plusieurs fois et ça me semble complètement incompréhensible, même en prenant en compte ce qui précède.

Merci pour cette correction.
Effectivement, j'admet qu'énoncé comme ça, ce point est incohérent.
Je ne suis pas sur d'ailleurs qu'on puisse trouver une justification très simple (et non circulaire...) à cette valeur précise.

[inviteccac9361]

Si on fait abstraction des unités, et dans le cadre d'un univers de Friedman, la valeur de la vitesse de la lumière ne serait-il pas, d'un point de vue plus fondamental, en rapport avec la densité du vide de l'univers ?

[ordage]

La valeur de c n'est pas donné par la théorie, mais si c était infini, la distance entre deux événements quelconque serait infinie. Et voila qui serait curieux, en définitive.

Salut

Cela reste cohérent avec le ds utilisé pour définir la causalité, le cône de lumière (de sommet O) d'un évènement O est "plat". Tout évènement O' se produisant à t > tO est dans le futur de O quel que soit sa distance r à O.

Autrement le ds² dégénère en deux propositions indépendantes: Le temps est universel, l'espace est universel.


Cordialement

[Gilgamesh]

Salut

Cela reste cohérent avec le ds utilisé pour définir la causalité, le cône de lumière (de sommet O) d'un évènement O est "plat". Tout évènement O' se produisant à t > tO est dans le futur de O quel que soit sa distance r à O.

Autrement le ds² dégénère en deux propositions indépendantes: Le temps est universel, l'espace est universel.


Cordialement

Merci de la correction.