Je répète, prenez la trajectoire dans le wagon, celle qui atteint la rétine, et regardez ce qu'elle devient pour l'observateur extérieur. Cela correspondra nécessairement à une direction. Comment imaginer que cela puisse être autrement?Envoyé par Danabc
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonnes études. Futura ne perd jamais rien :
http://forums.futura-sciences.com/as...28-rr-a-6.html
C'est assez énorme, après un coup d'oeil sur les figures les plus importantes, il vaut mieux continuer dans la discussion présente.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonjour Danabc, et merci pour ce problème intéressant.
A mon avis, non, le photon ne sera pas percuté par la paroi arrière du wagon parce que dés le départ le photon est animé d'une vitesse horizontale égale à celle de la vitesse du train (comme quand on lâche une pierre à la place d'un photon, le fond du wagon ne percute pas la pierre parce que la pierre se déplace horizontalement à la même vitesse que le train).
De ce fait, l'observateur à quai voit la distance entre le fond du wagon et le photon rester constante (puisque le photon se déplace horizontalement à la même vitesse que le train).
Pour l'observateur à quai, le photon décrit donc une trajectoire oblique descendante.
Bien à toi
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Je vous prends au mot :"celle qui atteint la rétine", nous sommes d'accord, pour le voyageur ce rayon est vertical (à cause du cylindre perpendiculaire au toit du wagon);et "ce qu'elle devient pour l'observateur exterieur", je doute qu'il ait vu un trajet en baïonnette verticale (verticale avant l'entrée du cylindre et verticale décalée en avant à la sortie du cylindre), et l'autre option, je trace une diagonale depuis le rayon au sommet du cylindre jusqu'à la rétine, mais là je trouve une diagonale qui traverserait la paroi arrière du wagon, ce qui n'a plus de sens physique. Vous voyez, je bloque sur quelque chose.
mais pourquoi dis-tu que le photon est animé d'une vitesse horizontale. Dans mon schéma, il suit un trajet vertical dans un référentiel considéré comme fixe pour l'examinateur extérieur (donc son référentiel). C'est uniquement le wagon et son cylindre qui ont un trajet horizontal. Je me fais mal comprendre, ou je comprends mal les explications qui me sont données. J'espère y arriver. Merci
Je vais suivre ton lien, merci beaucoup.
Vous bloquez sur la manière pour procéder à un changement de référentiel inertiel en mécanique classique. Un mouvement rectiligne uniforme se transforme en mouvement rectiligne uniforme, pas en une succession de segments en baïonnette.
En face à face avec un tableau, c'est facile à expliquer, via un forum moins.
C'est vraiment basique, va falloir résoudre ce blocage, car cela ne sert à rien de s'intéresser aux effets relativistes avec un tel blocage.
Dernière modification par Amanuensis ; 23/08/2016 à 19h28.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Et le blocage doit faire aussi intervenir une méconception sur la verticale et le mouvement vertical.
Si la verticale pour l'un est bien parallèle à la verticale pour l'autre, par exemple en prenant des fils à plomb statiques, ce n'est pas le cas pour des mouvements verticaux, qui eux vont se "pencher" à cause de la vitesse. Suffit d'imaginer le mouvement d'une balle qu'on lâche dans le train, vu de l'extérieur (et réciproquement).
C'est vrai que ce point n'est pas si évident que ça...
Dernière modification par Amanuensis ; 23/08/2016 à 19h35.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui, votre exemple avec la balle est très parlant, et on le visualise très bien en oblique pour l'examinateur externe, mais pour la lumière cela me semble moins évident. Et pourtant, j'admets bien le phénomène, puisque c'est que nous constatons dans notre "vaisseau terre". Mais je n'arrive toujours pas à comprendre pour l'observateur externe que je suis, ce satané photon qui dans mon référentiel "fixe" à moi, avec sa trajectoire verticale, qui devrait être absorbé au cours de sa descente dans ce cylindre, pourquoi donc devrais-je continuer à le voir par la suite circuler en oblique vers notre voyageur. Il est absorbé, c'est terminus pour lui.
Petit rappel historique : au XVIIeme siècle, dans le débat qui les opposait à Galilée, les aristotéliciens affirmaient que la Terre ne peut pas tourner sur elle-même, car si elle tournait sur elle-même, alors en lâchant une pierre du haut d'une tour, cette pierre ne tomberait pas exactement à la verticale, mais décalée en raison de la vitesse de rotation de la terre. Comme on constate que la pierre tombe exactement à la verticale, ils concluaient que la Terre est immobile.
En réponse, Galilée a montré qu'en lâchant une pierre du haut du mat d'un navire en mouvement uniforme, la pierre tombe exactement à la verticale malgré le mouvement. Galilée avait ainsi établi le fameux principe de la relativité.
Selon ce principe, si tu lâches une balle dans un train en mouvement, la balle tombe exactement à tes pieds car avant même de la lâcher elle se déplace à la même vitesse que toi et que le train.
C'est exactement pareil pour tes photons qui sont produits par une source qui se déplace avec le train. C'est parce que tes photons sont produits par un appareil qui se déplace avec le train que les photons sont animés, pour l'observateur à quai, d'une vitesse horizontale. Le passager quant à lui ne perçoit que le mouvement vertical du photon, tout comme tu ne perçois que le mouvement vertical de la chute de la balle quand tu la lâches dans un train, alors que la balle se déplace (horizontalement) à la vitesse du train.
Bien à toi
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Dans la situation que je soumets, la source n'appartient pas au train, elle est dans le même référentiel que moi, observateur externe, fixe. Je vois donc le photon s'engager dans le cylindre en mouvement, mais voilà que (toujours pour moi observateur externe) je remarque que ce photon qui s'était engagé verticalement, se voit heurté par la paroi arrière du cylindre, donc terminus pour lui ! Et pourtant, pour le voyageur, il semble toujours exister, ce photon, et poursuivre sa course. Qu'est-ce qui coince ?
Votre expérience de pensée est comme un obturateur pour ce fameux photon.
Suivant la vitesse du train, l'instant auquel vous allumez votre laser et la longueur de votre cylindre ce fameux photon "passe" ou pas et arrive dans le train.
Cet état de fait, que le photon soit "passé" ou pas, doit être, bien évidemment, indépendant du référentiel
Je voudrais pour obtenir votre persévérance à m'expliquer ma demande, vous assurer que je suis pourtant loin d'être un simplet. Je suis considéré souvent comme "très intelligent" pour les personnes qui me connaissent, et on vient régulièrement vers moi pour résoudre des problèmes techniques dans des domaines très divers, ou tout simplement pour avoir un avis éclairé sur tel ou tel sujet. Donc, effectivement, il doit y avoir un blocage, peut être dû à une mauvaise interprétation de départ. Et il faut aussi dire que les mauvaises vulgarisations n'aident pas. Et d'autre part, je suis très ouvert à remettre en question des préjugés, je sais que notre intuition est formatée par notre vécu, et qu'elle est souvent trompeuse.
Concernant la baïonnette, j'ai laissé entendre que cela n'était pas possible, d'où mon incompréhension comment les deux observateurs verraient un mouvement vertical du photon, alors que le wagon a avancé entretemps. Et pire que ça, je le répète, je ne comprends pas comment le photon, pour l'observateur externe, puisse dépasser le cap du cylindre, puisqu'il y est percuté par celui-ci.
J'ai présenté le schéma qui me semble clair, on voit ce photon qu'on suppose descendu verticalement à partir de la source fixe pour l'observateur extérieur, on voit ce photon ensuite être percuté. Je dois admettre que ce photon n'est pourtant pas percuté puisque le voyageur le reçoit sur sa rétine. Aidez-moi, par pitié !!!
Ca vous dit tout de suite que, dans le référentiel du train, la trajectoire est oblique. La trajectoire "limite", celle où le photon passe de justesse, correspond à la "diagonale du cylindre" (si vous voyez ce que je veux dire...)
Dernière modification par coussin ; 23/08/2016 à 21h14.
Mais c'est bien ce que je m'évertue à dire ! D'où mon angoisse !!! Dans toutes les vulgarisations, on prend les deux référentiels, et dans l'un le rayon est vertical, tandis que pour l'extérieur, il est oblique, et on explique ainsi la désynchronisation des horloges. Très bien, je l'admets. Mais là où je bute, c'est qu'ici, pour moi, c'est pas un problème de simple désynchronisation, c'est que les phénomènes physiques semblent différents selon les examinateurs. Pour l'externe, il voit, comme vous dites, un rayon arrêté par un obturateur si le wagon va suffisamment vite, tandis que l'interne, lui semble dire, puisque la "fenêtre" est ouverte, il voit le rayon.Votre expérience de pensée est comme un obturateur pour ce fameux photon.
Suivant la vitesse du train, l'instant auquel vous allumez votre laser et la longueur de votre cylindre ce fameux photon "passe" ou pas et arrive dans le train.
Là tu changes d'énoncé en cours de route !...
Si la source du photon est extérieure au train, le photon est simplement happé au passage du train, aussi bien pour l'observateur que pour le passager. Quelle est la difficulté ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Relisez mon message ci-dessus : les phénomènes physiques sont bien évidemment les mêmes. Soit le photon est passé ou pas. Ca dépend de la longueur du cylindre, sa section et la vitesse du train.
Oui, s'il passe, je comprends ce que vous voulez dire. Ce que je ne comprends pas, c'est .... qu'il passe ! puisque dans mon postulat, le train va suffisamment vite pour intercepter le photon dans le cylindre. Merci.
Eh bah dans ce cas là, il passe pas pis c'est tout. Mais il n'est pas passé pour les deux observateurs.
Je comprends pas trop là...
Dernière modification par coussin ; 23/08/2016 à 21h29.
Oui, tu as raison, mon énoncé manquait de précision, j'ai dit "dirigé du plafond vers le bas" mais en omettant de dire que la source était fixe à l'extérieur du train.
Par contre, si tu dis que le photon est happé pour "tout le monde", ok, tout est réglé. Mais le train peut être assimilé à notre "vaisseau terre", et lorsque nous faisons un trou au plafond qui serait muni de ce cylindre vertical, il y a bien un rayon qui touchera le sol. Et rien ne m'interdit de penser que pour un observateur qui observerait notre vaisseau terre de l'extérieur, ce vaisseau a une vitesse analogue a ce que j'ai présenté pour le wagon. D'où mon blocage.
Après vient la géometrie de ce fameux cylindre.
Par la pensée, si ce cylindre a une longueur nulle, tous les photons passent. S'il a une section nulle, aucun photon ne passe. Etc...
C'est simple : pour que le photon passe il faut qu'il puisse parcourir la longueur du cylindre avant que le wagon n'est avancé du diamètre du cylindre (bon, vous voyez ce que je veux dire...) C'est facile à calculer tout ça
Oui, mais tu auras bien compris que si je place ce cylindre, c'est justement pour arriver à créer mon problème. Il est suffisamment long pour intercepter les photons lors du déplacement horizontal. Mais si tu dis qu'aucun observateur verra un photon aboutir sur la rétine du voyageur, à condition que le wagon se déplace assez vite, mon problème est réglé. Mais je ne suis pas certain que les autres confirment ton opinion. Si c'est le cas, qu'on me le fasse vite savoir, c'est que j'ai très mal exposé le problème, et je serai ravi que je me suis fais des soucis pour rien.Après vient la géometrie de ce fameux cylindre.
Par la pensée, si ce cylindre a une longueur nulle, tous les photons passent. S'il a une section nulle, aucun photon ne passe. Etc...
C'est simple : pour que le photon passe il faut qu'il puisse parcourir la longueur du cylindre avant que le wagon n'est avancé du diamètre du cylindre (bon, vous voyez ce que je veux dire...) C'est facile à calculer tout ça
Très bien, mais du coup le problème n'a plus rien à voir avec la relativité (la Terre tourne autour du Soleil à la vitesse de 30km/s), et je ne comprends plus le dispositif de l'expérience...
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Oui, c'est vrai que c'est un mauvais exemple que j'ai donné, comme tu dis, le soleil n'a rien d'une vitesse proche de c par rapport à la terre. Mais dans mon exemple, disons quelques part abandonné dans l'univers, j'avais placé cette longue source lumineuse horizontale au-dessus du train, et je croyais que le voyageur percevrait les photons de la source, d'où la contradiction. Mais si tu dis que ce n'est pas le cas, c'est bien réglé pour moi. Merci
Comme cela a été dit, pour voir la lumière d'une source placée à la verticale il faut incliner le cylindre (ça pourrait être un tube de télescope) d'un angle, par rapport à la verticale, d'autant plus grand que la vitesse du voyageur est élevée. Dans le cas classique (vitesse très inférieure à celle de la lumière), la tangente de cet angle est égale à v/c.
Par exemple si la vitesse du voyageur est de 10000 km/s, l'angle en question est de 1,9°. Pour toutes les autres sources de lumière qui ne sont pas au zénith le phénomène est le même. Leur direction est abaissée par rapport à leur position réelle.
Avec des vitesses relativistes, l'inclinaison par rapport à la verticale est plus prononcée. Pour une vitesse de 250000km/s, une source lumineuse au zénith sera vue dans une direction d'environ 56° par rapport à la verticale soit 34° au-dessus de "l'horizon". Toutes les sources de lumière entre la verticale et l'horizon seront donc contenues dans un champ visuel de 34° d'ouverture.
Voilà, ainsi je comprends parfaitement. Effectivement, pour que le photon ait le temps d'atteindre le bout du cylindre, la seule façon c'est de l'incliner.
Je crois que c'est ma faute s'il a fallu tant de réponses pour y arriver. Certains de mes premiers messages pouvaient laisser penser que je parlais d'une source lumineuse qui se déplaçait dans le même référentiel que la voyageur.
Voilà, si tout le monde est d'accord avec votre conclusion, j'ai ma réponse logique, et la physique est sauve, ouf ! Grand merci.
Il y a beaucoup de messages dans tous les sens.
Je pense que mon graphique n'a pas été bien compris. Le fait que tous les points entourent l'observateur indique clairement que pour une direction quelconque il existe toujours une direction correspondante pour l'autre observateur.
Ainsi si je prends toutes les direction de 0° à 180° de l'avant vers l'arrière, l'éventail des directions pour l'autre observateur vaut également 0° à 180° mais la répartition n'est pas la même.
Peut-être sous forme d'équation cela aura plus de succès : si j'appellel'angle entre l'avant et la direction du rayon pour un observateur et
avec D rapport Doppler
Comprendre c'est être capable de faire.
Dans l'expérience de pensée de Danabc on ne parlait que de photons provenant du zénith, si j'ai bien tout compris !
Mais il est évident, et le graphique le montre, que si le cylindre dans le vaisseau reste vertical, des photons de sources lumineuses provenant de l'arrière pourront y entrer.
Sur ce même graphique on retrouve le résultat que je donnais dans mon précédent message. Les sources lumineuses situées entre la verticale et l'horizon, vers l'avant, sont concentrées dans un champ de 37° d'ouverture (pour v= 0,8.c).
En effet, et vous pouvez utiliser la formule pour vérifier que le résultat est correct.
Comprendre c'est être capable de faire.
On retrouve bien les valeurs attendues et la remarque que je faisais dans mon message #16, à savoir qu'en se déplaçant à une vitesse qui se rapproche progressivement de la vitesse de la lumière on verrait toutes les sources lumineuses de l'univers se concentrer dans un champ de plus en plus réduit dans la direction du déplacement.
