un petit souci avec la relativité

[Floris]

Bonjour bonjour, j'ai juste un petit tracas concernant un problème que je vais vous évoquer. Alors soit, je suis très fatigué et donc il faudra me pardoner, soit la question est interessante dans ce cas tant mieux.

Alors voila, considérons un faisseau d'onde EM émis par une source dont j'iniore totalement la position. Puisque la lumière n'est pas un referentiel, peut importe ce que je fasse, le faisseau prendra à ma chompréhension des choses, le même temps avant d'intéragire avec moi. Somme nous d'accord?

Maintenant admetons que je connais la position de la source, dison qu'elle est placé à une année lumière de moi. Je me dit alors qu'il serais sympa de me raprocher de la source comme sa j'intéragirait avec le faisseau dans un temps plus court.

Alors au risque de n'avoir rien compris, ce qui me perturbe c'est que dans un cas, peut importe ce que je fasse, le temps que mettera le faisseau à me parvenire sera le même, et dans l'autre cas, il suffit que je conaisse la position de la source pour finalement me dire que j'intéragirait avec le faisseau dans un temps plus bref en me raprochant de celle ci. C'est là ou je bug, il y à quelque chose de pas claire dans mon esprit, c'est sans doute en raison de l'heure mais j'en doute.

Merci de votre aide et mes chalereuses salutations à tous.

Floris
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[invitebb921944]

Salut !

Puisque la lumière n'est pas un referentiel, peut importe ce que je fasse, le faisseau prendra à ma chompréhension des choses, le même temps avant d'intéragire avec moi. Somme nous d'accord?

Je n'arrive pas à saisir le rapport pour être honnête !

[Floris]

Ah oui alors je voulais dire par là que peut importe mon état de mouvement par rapport à un autre référentiel, le faisseau prendre le même temps pour m'atteindre.
merci bien
flo

[invitebb921944]

Je ne vois toujours pas pourquoi tu dis ça !

La lumière a une vitesse de 300000km/s, elle mettra donc deux fois plus de temps pour être vu par un observateur à 300000km de la source que par celui qui se trouve à 600000km de la source.
(Sinon, on ne verrait pas encore les étoiles alors qu'elles sont dejà mortes depuis des années).

Peu-importe ton état de mouvement, tu calculeras que la vitesse de la lumière est toujours la même, ce qui ne veut pas dire qu'elle mettra le même temps pour t'atteindre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Floris]

On est bien d'accord sur ce point mais ma question est de savoir si je ne connais pas la position de la source, peut importe mon mouvement par rapport à un referentiel donné, la lumière mettera le même temps avant de m'atteindre alors que dans le cas ou je connais la position de la source je peut me dire que je me raproche d'elle je verrai le faisseau m'atteindre dans un temps plus bref. Il y donc quelque chose qui va pas dans ma chompréhension du problème.

[invitebb921944]

On est bien d'accord sur ce point mais ma question est de savoir si je ne connais pas la position de la source, peut importe mon mouvement par rapport à un referentiel donné, la lumière mettera le même temps avant de m'atteindre

En quoi le fait que tu connaisses ou non la position de la source change-t'il quelque chose au temps que met la lumière pour arriver jusqu'à toi ?

[nanotek]

si j'ai bien compris c'est toi qui te diriges vers la source. essayes d'utiliser les transformations de Lorentz pour pour calculer la durée que fait le signal pour t'atteindres en considérant que le référentiel est lié à toi (l'observateur)

[GillesH38a]

si tu es en mouvement par rapport à la source, votre distance relative change constamment. Tu ne peux pas parler du temps mis par la lumière pour te parvenir, il changera tout le temps. En revanche tu peux effectivement calculer le temps mis par la lumière émis à un moment précis (un photon émis lors d'un tic, imagine un volet qui s'ouvre et se referme très vite) pour te parvenir, et ça dépendra de ta vitesse.

[nanotek]

envoies moi le problème par ce que j'l' ai peut etre mal compris
pour t'aider un peu, va sur ce site:
http://www-archives.script.univ-pari...sique/laverne/

[invitefa5fd80c]

Salut !

Je ne sais pas si j'ai bien saisi ton problème, mais si c'est celui auquel je pense, il est très intéressant.

Il semble que le raisonnement que tu as fait est le suivant:
étant donné que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels, si je change mon état de mouvement par rapport à une source lumineuse à un certain instant T0, le temps que mettra la lumière émise par la source à ce même moment T0 prendra le même temps à me parvenir que si je n'avais pas changé mon état de mouvement.
Si c'est bien là ton problème, la réponse est la suivante (à moins que je sois complètement dans les patates) : au moment où tu changes ton état de mouvement, la distance entre toi et la source lumineuse change instantanément car la distance entre toi et la source est relative au référentiel dans lequel tu te trouves (contraction des longueurs).
C'est un problème des plus intéressants et à mon sens presqu'aussi étrange que les phénomènes quantiques.

A la prochaine

[Floris]

Bonjour, alors oui justement tu t'aproche de ma question. En effet, pour reprendre le sujet. Imaginons un faisseau de lumière émis par une source don't j'iniore la position. je dispose d'un beau vaisseau. Quelque soit les ordres du capiten, d'alumer ou non les propulseurs pour étre par exemple en mouvement par rapport à la terre, le faisseau mettera le même temps pour parvenir au détecteur situer sur le tôt de mon vaisseau.

1/ Par cet exemple je veux simplement évoquer le fait que d'un coté, quelque soit les ordres du capitene, la vitesse de la lumière sera invariente et donc elle attendra mon détecteur dans le même temps, même si je me déplace à grande vitesse par rapport à la terre.

2/ D'un autre coté, imaginosn que la source de lumière soit le soleil, je peut toujours me dire que pendant le trajet de parcoure de la lumière, je peut me raprocher du soleil de sorte à ce que la lumière interagisse plsu tôt avec mon détecteur.

C'est donc là que je bloque! Etes vous d'accord avec 1 et 2 ?

Enfin quoi qu'il en soit, je me régouis de ne pas comprendre car je me dis que d'une certaine magnière, c'est la méilleur façon de comprendre plutôt que de dire que l'on comprend comme beaucoup de personnes le fon!!

[invitefa5fd80c]

Bonjour Floris !

L'énoncé 2 me semble parfaitement correct.
Le problème semble se situer dans l'énoncé 1.

Il est tout à fait vrai de dire que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels.
Mais le temps que met la lumière émise par le soleil pour nous atteindre sur la terre ne dépend pas seulement de la vitesse de la lumière mais aussi de la distance entre nous et le soleil au moment où il a émis cette lumière : plus un objet est loin de nous, plus cela prendra de temps à la lumière émise par cet objet pour arriver jusqu'à nous.

Prenons un exemple concret.
En un premier temps, supposons que le vaisseau dont tu parles se trouve près de la terre et au repos par rapport au soleil. La lumière émise par le soleil à un instant donné prend environ 8 minutes pour arriver au vaisseau.
Maintenant, supposons qu'au lieu de rester au repos par rapport au soleil, le capitaine du vaisseau décide de mettre le vaisseau en mouvement et supposons en plus qu'il est amateur de grande vitesse et de grandes accélérations et que de façon presqu'instantanée il donne au vaisseau une vitesse par rapport au soleil égale à environ 87% de la vitesse de la lumière.
Et bien ce que dit la relativité restreinte c'est qu'au moment précis où cette vitesse est communiquée au vaisseau, la distance entre le vaisseau et le soleil est réduite de moitié et donc le temps que mettra la lumière émise par le soleil pour atteindre le vaisseau sera lui aussi réduit.

C'est ce qu'on appelle la contraction des longueurs de Lorentz-Fitzgerald : si on prend une règle mesurant 1 mètre lorsqu'elle est au repos et qu'on lui donne une vitesse disons égale à 87% de la vitesse de la lumière, elle nous apparaîtra comme ayant une longueur de 0.5 mètre.

Est-ce que ça t'aide un peu ?

A la prochaine.

P.S. Moi aussi je préfère le plaisir de comprendre à celui de m'épater moi-même et/ou d'épater les autres.

[Floris]

Bonjour, merci beaucoup pour ton message. Alors oui je comprend bien ce que tu dit. A ceci près que lorsque je me raproche du soleil, à l'état de ma chompréhension des choses, la distance entre moi et lui ne change pas instantanément?? Somme nous d'accord?? Cela me parait juste enfin selon ce que j'en comprend et en effectuant un calcule!


Bon, mon problème est un peut différent, vraisemblablement pas grand monde à l'aire de voir mon problème, c'est sans doute qu'il y en à pas pourtant moi j'en voi bien un. (:

Ce qui me turlupine c'est que me raprochant du soleil, je suis en mesur de pouvoir penser que le faisseau lumineux m'attendra dans un temps plus bref. Ce qui je reconnais est en soi, une conclusion qui semble intutive. Mais en quoi ai-je la possibilité d'admettre cela? Si j'admet cette affirmation, on dirait que la vitesse de la lumière n'est pas invariente. C'est là la mon problème!!

Bon, je dois sans doute étre assé limité d'esprit?

Merci bien

[invite6a923382]

Salut Floris. Je ne suis pas un expert dans le sujet, ainsi pardonneriez-vous mes erreus si j'en fais. Ce n'est pas la vitesse de la lumière qui change, mais plutôt la distance qui te sépare de la source de cette même lumière. Si on suppose que tu restes au même point et qu'à un instant, la lumière t'arrive dans un temps plus bref que dans un autre, alors oui on pourra dire que la lumière arrive plus vite. Mais ce n'est pas le cas. Tu t'approches de la lumière et donc, tu la vois plus rapidement. La vitesse de la lumière n'est en fait que la distance(que tu réduis en t'approchant) qu'elle parcourt dans un certain temps. La vitesse de la lumière étant constante, c'est donc la distance et le temps qui changent.

Ce qui m'embête moi, c'est une autre vision de ce problème. Admettons qu'il y ait un observateur immobile à côté d'une source de lumière et que j'ai un super-vaisseau qui se déplace à 100000km/s et qui part dans la même direction que cette lumière. Après une seconde, je suis à 100000km de l'observateur et la lumière est à 300000km de ce même observateur. Si je suis supposé voir la lumière filer à 300000km/s quelque soit ma vitesse, elle devrait être, si je comprends bien, à 300000km de mon vaisseau. Comment alors peut-elle être à 300000km de l'observateur immobile et être en même temps à cette même distance de moi?

J'espère avoir été assez clair pour ce qui est de l'explication de mon problème. Quoiqu'il en soit, il y a sûrement un aspect du problème qui m'échappe toujours.

Sincèrement,
Hachem

[pidofra]

Salut à tous, Je ne suis pas un specialiste de la chose mais grandement interréssé.
Das ton cas Hachem n'y a t il pas une difference, selon que la source de lumière soit dans le vaisseau ou au pied de l'observateur?
EN fait ce que dit la relativité, et c'est cela qu'on a tous du mal à comprendre, enfin je crois, c'est que la lumière a bien la même vitesse, mais c'est le temps qui change selon que l'on soit dans le vaisseau, ou sur la ligne de départ. La lumière voyage à la même vitesse pour vous deux et sera à la même distance, seulement la notions de temps ne sera pas la même pour vous deux, en fait je crois qu'il ne faut pas confondre km/h et km, et c'est là que ça coince, pour nous tous je crois. C'est sur le temps qu'il faut se pencher et non pas la distance, puisque la distance sera la même mais pas en même temps. en fait ce qui vous paraitra le même temps. Voyez vous ce que je veux dire tous , ou je suis moi aussi à côté de la plaque.
merci

[Floris]

Salut Floris. Je ne suis pas un expert dans le sujet, ainsi pardonneriez-vous mes erreus si j'en fais. Ce n'est pas la vitesse de la lumière qui change, mais plutôt la distance qui te sépare de la source de cette même lumière. Si on suppose que tu restes au même point et qu'à un instant, la lumière t'arrive dans un temps plus bref que dans un autre, alors oui on pourra dire que la lumière arrive plus vite. Mais ce n'est pas le cas. Tu t'approches de la lumière et donc, tu la vois plus rapidement. La vitesse de la lumière n'est en fait que la distance(que tu réduis en t'approchant) qu'elle parcourt dans un certain temps. La vitesse de la lumière étant constante, c'est donc la distance et le temps qui changent.

Bonjour alors oui je reonais e que tu dis je suis bien d'accord. Mais le problèlme à mon sens n'est pas si simple que cela. Le souci justement, j'aimerais que les spécialistes me corigent en cas d'erreur de ma part, c'est que la lumière n'est pas on objet avec le quel tu peut faire de la cinématique! Effectivement on parle de vitesse alors on se dit quà un instant donné, la lumière est localisé à un endroit de l'espace! C'est là tout mon problème. Alors peut étre que c'est moi qui n'arette pas de voir des problèmes partout mais il faut bien en inventer non? sinon sa serai pas drôl!

Ce qui m'embête moi, c'est une autre vision de ce problème. Admettons qu'il y ait un observateur immobile à côté d'une source de lumière et que j'ai un super-vaisseau qui se déplace à 100000km/s et qui part dans la même direction que cette lumière. Après une seconde, je suis à 100000km de l'observateur et la lumière est à 300000km de ce même observateur. Si je suis supposé voir la lumière filer à 300000km/s quelque soit ma vitesse, elle devrait être, si je comprends bien, à 300000km de mon vaisseau. Comment alors peut-elle être à 300000km de l'observateur immobile et être en même temps à cette même distance de moi?
Hachem

Alors en fait, c'est une question très interessante. j'ustement, la relativité montre que l'espace et le temps on parle en relativité d'un seul objet l'espace-temps car en fait il s'agit d'un seul objet. En relativité on découvre justement que l'espace et le telmps sont des grandeur relatives qui dépendant de l'observateur. La question que tu pose est très concréte car justememtn elle ilustre un exercice sympa pour appliquer les transphormations de Lorentz.
Les transphormations de Lorentz, te permettent de passer d'un referentiel à un autre. Par exemple ton vaisseau, et l'apareil qui est la source de lumière. Si tu fais les calcules pour chaque-uns des referentiel, il t'aparaitra que la vitesse de la lumière est la même pour un personage placé sur la source lumineuse, par exemple un lazer, ou ce personage placé dans le vaisseau.

flo

[invite6a923382]

Salut Floris. Oui j'imagine que d'après les calculs des transformations de Lorentz, on obtient que la vitesse de la lumière est toujours constante quelque soit le référentiel. Mais quelqu'un ne pourrait-il pas m'expliquer mon problème en se basant sur une logique pour que, justement, logiquement je comprenne l'erreur dans le problème. Par contre pour toi, je n'arrive pas à voir ton problème. Imaginons un point x0,y0 d'ou part la lumière. Et bien, à l'instant 0, cette lumière se trouve à ce point x0,y0. Après une seconde elle se trouve au point x1,y1. Et pour n secondes, la lumière sera au point xn,yn. Mais cela ne change rien au fait que le point x0,y0 et x1,y1 sont distancés de 300000km, et ainsi de suite... Donc la lumière voyage quand-même à 300000km/s. Je ne comprends pas pourquoi cela pose un problème que la lumière soit à tel instant à un tel point. Cela ne change strictement rien!

Pidofra, en fait, la source de lumière est immobile ainsi que l'observateur qui la tient. C'est le vaisseau et la lumière qui se déplace. La solution ne serait-elle pas plutôt dans le fait que lorsqu'on se déplace très rapidement, le temps ralentit? Ainsi, l'observateur verra la lumière à 300000km de lui et je pourrais la voir de mon vaisseau à 300000k de moi aussi après une seconde et demi par exemple, mais j'aurais l'impression à partir de mon vaisseau qu'il s'est écoulé une seule seconde. Se pourrait-il qu'il y a quelque chose dans mon raisonnement qui soit vrai?

Merci d'avance,
Hachem

[pidofra]

En tous cas Hachem, c'est exactement comme cela que je l'ai compris et je crois que c'est comme cela qu'il faut le comprendre. Tout est une question de temps dand le référentiel où tu te trouve. Et le temps n'est pas le même selon où tu te trouve dans l'Espace ni selont vitesse.
Le plus dur c'est de ce déconnecter de cette notion de temps telle qu'on l'a perçois, mais dés que l'on y arrive la compréhension est facilité, et je crois que tu as bien immagé la chose, et c'est pour cela que la vitesse de la lumière sera toujours la même oùu que tu soit dans l'espace, parceque il y a km par heure terrestre, et km par heure spaciale, (si je peux dire)

[juliendusud]

Bonjour, merci beaucoup pour ton message. Alors oui je comprend bien ce que tu dit. A ceci près que lorsque je me raproche du soleil, à l'état de ma chompréhension des choses, la distance entre moi et lui ne change pas instantanément?? Somme nous d'accord?? Cela me parait juste enfin selon ce que j'en comprend et en effectuant un calcule!


Bon, mon problème est un peut différent, vraisemblablement pas grand monde à l'aire de voir mon problème, c'est sans doute qu'il y en à pas pourtant moi j'en voi bien un. (:

Ce qui me turlupine c'est que me raprochant du soleil, je suis en mesur de pouvoir penser que le faisseau lumineux m'attendra dans un temps plus bref. Ce qui je reconnais est en soi, une conclusion qui semble intutive. Mais en quoi ai-je la possibilité d'admettre cela? Si j'admet cette affirmation, on dirait que la vitesse de la lumière n'est pas invariente. C'est là la mon problème!!

Bon, je dois sans doute étre assé limité d'esprit?

Merci bien

Quand tu changes de référentiel, il y a deux choses à considérer :
1) La distance qui te sépare de la source lumineuse sera plus courte après un changement de référentiel. Attention, une fois que tu as changé de référentiel la distance qui te sépare d'un évènement donné est invariante. Par exemple, si tu es dans un train et que tu vois un éclair qui détruit un arbre situé à 1 km de toi caractérisé par un évènement E(x,y,z,t), une heure plus tard l'évènement a toujours eu lieu à un km de toi, même si tu t'es éloigné de l'arbre d'une distance de 200 km. Ne pas confondre les coordonnées d'un objet à celles d'un évènement. Dans ton problème la distance à considérer n'est pas celle de la source (par exemple le soleil) mais l'intervalle d'espace qui te sépare de l'évènement qui correspond à l'émission d'un signal lumineux.
2) Lorsque tu vas changer de référentiel, la notion de simultanéité change, le même évènement qui s'est produit dans le présent, dans le référentiel d'où tu viens, peut être situé dans le passé ou dans le futur dans ton nouveau référentiel.

[invitefa5fd80c]

Quand tu changes de référentiel, il y a deux choses à considérer :
1) La distance qui te sépare de la source lumineuse sera plus courte après un changement de référentiel. Attention, une fois que tu as changé de référentiel la distance qui te sépare d'un évènement donné est invariante. Par exemple, si tu es dans un train et que tu vois un éclair qui détruit un arbre situé à 1 km de toi caractérisé par un évènement E(x,y,z,t), une heure plus tard l'évènement a toujours eu lieu à un km de toi, même si tu t'es éloigné de l'arbre d'une distance de 200 km. Ne pas confondre les coordonnées d'un objet à celles d'un évènement. Dans ton problème la distance à considérer n'est pas celle de la source (par exemple le soleil) mais l'intervalle d'espace qui te sépare de l'évènement qui correspond à l'émission d'un signal lumineux.
2) Lorsque tu vas changer de référentiel, la notion de simultanéité change, le même évènement qui s'est produit dans le présent, dans le référentiel d'où tu viens, peut être situé dans le passé ou dans le futur dans ton nouveau référentiel.

Entièrement d'accord. J'avais omis de considérer ce point concernant le temps de l'événement parce que je considérais le déroulement des événements dans le référentiel propre de l'observateur, ce qui complique la situation étant donné que c'est un référentiel accéléré et doit donc être traité dans le cadre de la relativité générale. Ta description est plus rigoureuse que la mienne et résume très bien le problème.