Vitesse de la lumiere et relativité

[fellagsexteur]

bonjour,
on dit toujours qu'il est impossible de depasser la vitesse de la lumière c'est que c'est démontré par la théorie de la relativité restreinte. ce que je ne comprend pas: on ne peut pas la depasser par rapport a quel référentiel ? par exemple si on envoie dans deux sens opposés deux navettes a 2/3 C ca veut dire que chacune se déplace a 4/3 C donc plus que la vitesse de la lumière, est ce si non uniquement par rapport au référentiel de la lumiere elle meme ? ca ne voudrait pas dire qu'on peut aller a n'importe quelle vitesse mais la lumiere reste toujours a une vitesse supérieure de C
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[XK150]

Bonjour ,

En tête du rorum Physique ,
http://forums.futura-sciences.com/ph...rre-plate.html

Lire : 2 fusées face à face

[pm42]

si on envoie dans deux sens opposés deux navettes a 2/3 C ca veut dire que chacune se déplace a 4/3 C

En plus de l'excellent conseil de XK150, toute l'astuce est là : on n'additionne pas les vitesses de la même façon. En fait que les vitesses soient additives ne marche que pour celles qui sont faibles parce que la vraie formule est alors très proche.

[Schrodies-cat]

bonjour,
on dit toujours qu'il est impossible de depasser la vitesse de la lumière c'est que c'est démontré par la théorie de la relativité restreinte. ce que je ne comprend pas: on ne peut pas la depasser par rapport a quel référentiel ? par exemple si on envoie dans deux sens opposés deux navettes a 2/3 C ca veut dire que chacune se déplace a 4/3 C donc plus que la vitesse de la lumière, est ce si non uniquement par rapport au référentiel de la lumiere elle meme ? ca ne voudrait pas dire qu'on peut aller a n'importe quelle vitesse mais la lumiere reste toujours a une vitesse supérieure de C

Ben en fait, en théorie de la relativité, la lumière se propage à la vitesse c quel que soit le référentiel inertiel considéré.
C'est un principe de base de la relativité.
Les règles relatives aux changements de coordonnées ne sont pas les mêmes que dans la physique classique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

@ OP
En physique, on se débrouille dans la mesure du possible à ce que les compositions de vitesses (par exemple) soient additives.

Ex1)
Tout se passe dans la même direction à faible vitesse : addition de nombres scalaires.

Ex2)
Directions différentes à faible vitesse : addition de vecteurs. L'expression avec des nombres est moins simple.

Ex3)
Directions différentes vitesse relativiste : "addition" dans le groupe de Lorentz de quadrivitesses. L'expression avec des vecteurs ou des nombres est moins simple.

[mugu allegi]

Bonsoir,

on dit toujours qu'il est impossible de depasser la vitesse de la lumière c'est que c'est démontré par la théorie de la relativité restreinte

En fait l'invariance de la vitesse de la lumière lors d'un changement de référentiel est vérifiée expérimentalement depuis 1887 donc avant la relativité restreinte (de manière générale une théorie ne démontre rien c'est juste un modèle plus ou moins prédictif qui est vérifié ou non par l'expérience). Einstein a poser comme postulat que la vitesse de la lumière est bien absolue (i.e. constante quelque soit le référentiel d'étude) ce qui l'a conduit à réécrire les lois de la cinématique dont la composition des vitesses.

on ne peut pas la depasser par rapport a quel référentiel ? [..] est ce si non uniquement par rapport au référentiel de la lumiere elle meme ?

La réponse est dans le postulat : si c est absolue alors par définition un objet constituant un référentiel inertiel ne peut pas atteindre c puisque sa vitesse resterait constante par changement de référentiel ce qui est un non sens. En quelque sorte il cesserait d'être un référentiel d'étude.
La lumière n'est pas un référentiel valable selon les lois physiques.

[invite54165721]

bonjour,
on dit toujours qu'il est impossible de depasser la vitesse de la lumière c'est que c'est démontré par la théorie de la relativité restreinte. ce que je ne comprend pas: on ne peut pas la depasser par rapport a quel référentiel ? par exemple si on envoie dans deux sens opposés deux navettes a 2/3 C ca veut dire que chacune se déplace a 4/3 C donc plus que la vitesse de la lumière, est ce si non uniquement par rapport au référentiel de la lumiere elle meme ? ca ne voudrait pas dire qu'on peut aller a n'importe quelle vitesse mais la lumiere reste toujours a une vitesse supérieure de C

le probleme pour cette example de 4/3 c c'est qu'en plus d'un pb sur les additions des vitesses en relativité, c'est que ce n'est pas la vitesse d'un objet. meme en relativité la distance entre deux objets peut etre proche de 2 c quand ils s'éloignent l'un de l'autre

[pm42]

meme en relativité la distance entre deux objets peut etre proche de 2 c quand ils s'éloignent l'un de l'autre

Comment une distance peut être proche d'une vitesse ?

[invite54165721]

je pense que tu as bien compris que je voulais parler de variation de la distance (par rapport au temps, c'est vrai que si
je le dis pas on va me demander par rapport a quoi)

[pm42]

Cela me semble totalement incompréhensible et incohérent.

[albanxiii]

Comment une distance peut être proche d'une vitesse ?

En posant ....

...

[invite80294156]

Bonjour,
J'admets être assez effaré pour deux raisons :
Les inepties concernant la relativité restreinte proférées par quelques uns,
L'absence totale d'intérêt manifesté pour la belle théorie de Maldacena et Susskind, théorie élégante qui relie le pont d'Einstein Rosen et les expériences EPR, et qui est très séduisante sous bénéfice évidemment de validation.
Mais, comme on dit : "tout est relatif" ! (Oui, je sais, sauf l'intervalle d'espace-temps en relativité, seul absolu qui pourrait d'ailleurs constituer l'axiome de départ de la relativité restreinte).
Eh bien, amusez-vous bien ...

[stefjm]

je pense que tu as bien compris que je voulais parler de variation de la distance (par rapport au temps, c'est vrai que si
je le dis pas on va me demander par rapport a quoi)

Ben oui.
distance et temps mesuré dans quel référentiel?

[stefjm]

En posant ....

...

Tu peux rester.
L'AD en RR n'est pas si claire que cela.

[invite80294156]

Ben oui.
distance et temps mesuré dans quel référentiel?

Je crois bien que la seule réponse raisonnable à vous donner est un conseil : Etudiez la Relativité restreinte et vous aurez la réponse à votre question.

[druidnaoned]

La question est intéressante 2 fusées qui partent de la terre à 2/3 de C une au pôle Nord l'autre au Sud
(A la fin de la question la vitesse de la lumière est toujours inferieure à C)
Quand les 2 fusées partent elles accélèrent de 0 jusqu'à 2/3 de C imaginons qu'elle soient capables d'obtenir leur vitesse rapidement en 1 heure par exemple.Imaginons aussi qu'elles soient aussi suffisamment lumineuses .
Après un certain temps elle vont arriver à 1/2 C . A partir de cette vitesse elles vont disparaître l'une de l'autre car leur vitesse relative sera supérieur à celle de la lumière , et cela pour toujours . On découvre ici une sorte d'horizon ! Cette expérience est aussi celle des quasars observés dans d'autres galaxies qui ne seront jamais observés après un certain âge car du fait de l'expansion de l'univers disparaîtront de notre observation .

[ID123]

Après un certain temps elle vont arriver à 1/2 C . A partir de cette vitesse elles vont disparaître l'une de l'autre car leur vitesse relative sera supérieur à celle de la lumière , et cela pour toujours .

et ben...

qu'est-ce qu'on lit pas comme bêtises par ici. Non sérieux : prenez svp la peine d'étudier sérieusement la relativité restreinte avant d'asséner de telles inepties.

[pm42]

Après un certain temps elle vont arriver à 1/2 C . A partir de cette vitesse elles vont disparaître l'une de l'autre car leur vitesse relative sera supérieur à celle de la lumière

Non justement. Là encore, c'est ce qu'on obtiendrait en additionnant les vitesses avec la formule simple de la mécanique newtonienne v1 + v2. Il faut utiliser la formule relativiste qui dit que leur vitesse relative sera 0.89c (à vérifier).

Comme le dit un peu brutalement ID123, il vaut mieux éviter de faire ce genre d'explications sans connaitre le sujet.

[Lansberg]

(A la fin de la question la vitesse de la lumière est toujours inferieure à C)

La vitesse de la lumière inférieure à c ??

Non justement. Là encore, c'est ce qu'on obtiendrait en additionnant les vitesses avec la formule simple de la mécanique newtonienne v1 + v2. Il faut utiliser la formule relativiste qui dit que leur vitesse relative sera 0.89c (à vérifier).

0,8c je pense.

[pm42]

0,8c je pense.

Oui, merci pour la correction, j'ai mis une racine carré là où il n'y en a pas.

[invite80294156]

La vitesse de la lumière inférieure à c ??



0,8c je pense.

Je crois utile de rappeler la formule d'addition des vitesses en relativité restreinte et celle de Newton
Newton : V = V1 + V2
Einstein : V = (V1+V2)/(1+V1V2/c²)
Ainsi, si V1 = V2 = c on trouve V = c pour Einstein et 2c pour Newton ce qui est faux.
Bien sûr, pour des vitesses faibles par rapport à celle de la lumière, Newton convient très bien.

[Lansberg]

Oui. Et alors ?
Si v1=V2=0,5c on a bien V = 0,8c et non c (pour "Newton").

[Nicophil]

Bonjour,
Je corrige :

Meme en relativité, [la derivee par rapport au temps de] la distance entre deux objets peut etre proche [ou egale a] 2 c quand ils s'éloignent [ou se rapprochent] l'un de l'autre.

[invite80294156]

Oui. Et alors ?
Si v1=V2=0,5c on a bien V = 0,8c et non c (pour "Newton").

Si c'est à moi que vous vous adressez je vous demande "qui a dit le contraire ?"
J'ai donné l'exemple pour V1 = V2 = c et non = à c/2.
J'espère que vous réalisez que la formule est valable pour toutes les vitesses ...

[stefjm]

Je crois utile de rappeler la formule d'addition des vitesses en relativité restreinte et celle de Newton
Newton : V = V1 + V2
Einstein : V = (V1+V2)/(1+V1V2/c²)
Ainsi, si V1 = V2 = c on trouve V = c pour Einstein et 2c pour Newton ce qui est faux.
Bien sûr, pour des vitesses faibles par rapport à celle de la lumière, Newton convient très bien.

Relations bien plus jolie de mon point de vu sous cette forme :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4458793

[Lansberg]

Si c'est à moi que vous vous adressez je vous demande "qui a dit le contraire ?"
J'ai donné l'exemple pour V1 = V2 = c et non = à c/2.

J'ai bien compris, mais je ne voyais pas le lien avec la reprise du message : "La vitesse de la lumière inférieure à c ??"

J'espère que vous réalisez que la formule est valable pour toutes les vitesses ...

Je vais essayer de réaliser....mais le choc est rude

[stefjm]

Je vais essayer de réaliser....mais le choc est rude

J'imagine.
En partant de la relation
avec w changé de signe par rapport à d'habitude pour avoir la symétrie et c=1.

On peut encore symétriser la relation en faisant apparaitre au numérateur la même relation au cube et au dénominateur, l'expression qui fait mal :



ce qui donne bien la très belle relation symétrique de la relativité :



Au bémol près relevé par Amanuensis dans le lien : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4459655

[pm42]

Tu peux préciser ? Parce que en lecture rapide mal réveillé tu es passé d’un truc nul au même truc élévé au cube et divisé par un autre nul aussi.
Ce qui est tjs vrai.

[stefjm]

Je l'écrit comme cela car j'aime bien les expressions symétriques nulles.

Cela vient de l'expression classique de composition de vitesse relativiste en changeant le signe habituel de w pour la symétrie (comme lorsqu'on écrit une somme de tension nulle v1+v2+v3=0 à la place de -v3=v1+v2).



La relation de composition de vitesse relativiste est solution de l'équation ci-dessous :


https://www.wolframalpha.com/input/?...*v*w%3D0+for+w

Équation qu'on peut écrire sous forme factorisée en (u-u0)(v-v0)(w-w0) avec , idem u0, v0.



en développant :


On peut écrire la même chose en encore plus symétrique sous la forme :



Ce qui permet de très bien voir les zéros de l'équation en +-1, ie la vitesse limite pour chacune des variables.
La solution est toujours la composition des vitesses relativistes.
https://www.wolframalpha.com/input/?...1%2Bv)(1%2Bw))

Ce n'est pas dans les livres mais j'aime bien quand même...

Cordialement.

[stefjm]

En complément sur un autre fil traitant du sujet :

C'est encore plus intéressant s'ils sont dans le même sens. Faut remplacer l'un par c l'autre par -c, et on obtient 0/0. C'est une manière de voir pourquoi essayer de trouver un référentiel dans lequel un photon serait immobile pose problème.

(Pour V=c et toute valeur de U dans R - {-c}, la composition donne c.)

La forme pour éviter l'écriture du 0/0 :

u+v+w+uvw/c^2 = 0 <=> (c-u)(c-v)(c-w) = (c+u)(c+v)(c+w)
(cas colinéaire avec w / w+u+v=0 pour le cas galiléen)

J'apprécie cette écriture car elle montre c ou -c comme origine (0) des vitesses.