expliquer simplement

[invitefaf7cb72]

oui je voit une question revenir assez souvent... la question bien que formuler differament resemble a ceci: pourquoi ne peut - on pas atteindre la vitesse de la lumière?

je croit pour voir vous faire une petite apercu de pourquoi.

par exemple vous fete un sondage que les gens doive repondre par oui ou par non
ds le cas ci le non remplace la masse et le oui l'énergie

alors vous fete votre sondage et une seul persone repond non (donc c'est comme si vous avez une masse)
alors peut importe le nombre de personne qui auront repondu non , jamais vous ne pourrai atteindre 100% de oui n'est ce pas( donc meme si vous fournisser une energie infinit vous n'atteinderai jamais la vitesse de la lumiere.)la preuve que vous n'atteinderai jamais 100%

essayer de diviser un nombre par 2 infiniment et vous nobtiendrai jamais 0 . c'est la meme chose

je croit que ceci peut expliquer clairement pourquoi seul la matiere sans masse peut atteindre la vitesse de la lumiere... encore une petite exemple

si personne ne repond non donc aucune masse, que vous ayer 1 ou 300 personne qui on dit oui vous resterai a 100% donc c'est pour cela que peut importe l'énergie qui est tranferer au photon, il ira a la vitesse c ( + ou - 300 000km/s)
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[Amethyste]

moais, c'est vaseux

le problème des raisonnements par analogie c'est justement l'analogie.

On a l'impression de comprendre, mais au juste que fait t'on d'utile avec cette explication qui n'en est pas une?

[invitefaf7cb72]

qu'est ce que tu fait de cette information ? oh mais elle a bien des utilite ... si tu te fit a la relativite cela prouve qu si tu ne peu depasser la viteese de la lumiere tu ne peu pas revenir ds le temps mais simplement les ralentir au yeux autre.

tu peut aussi expliquer ou part l'energie qui est depenser lorsqu'une masse approche la vitesse de la lumiere... j'ai vu des gens qui se demandait ou allait l'energie lorsqu'il etait rendu impossible d'accelerer ... eh bien on continu toujours d'accelerer mais tellement minimement que on a l'impressionde ne pas accelerer...

finalement je croit tout simplement que au lieu de rabaisser les gens qui tente dans aider d'autre tu devrait par toi meme esaayer d'expliquer quelque chose au autre et te rendre utile

le savoir est la seul chose qui augmente quand on le partage.... fait de meme

[Niels Adribohr]

qu'est ce que tu fait de cette information ? oh mais elle a bien des utilite ... si tu te fit a la relativite cela prouve qu si tu ne peu depasser la viteese de la lumiere tu ne peu pas revenir ds le temps mais simplement les ralentir au yeux autre.

tu peut aussi expliquer ou part l'energie qui est depenser lorsqu'une masse approche la vitesse de la lumiere... j'ai vu des gens qui se demandait ou allait l'energie lorsqu'il etait rendu impossible d'accelerer ... eh bien on continu toujours d'accelerer mais tellement minimement que on a l'impressionde ne pas accelerer...

finalement je croit tout simplement que au lieu de rabaisser les gens qui tente dans aider d'autre tu devrait par toi meme esaayer d'expliquer quelque chose au autre et te rendre utile

le savoir est la seul chose qui augmente quand on le partage.... fait de meme

Quand j'ai commencé à lire l'explication, j'avoue que je commençais à me dire: "qu'est ce qu'il raconte encore??". Et puis, à l'arrivée, ton explication n'est pas si mal que ça. Une explication plus économique serait de dire que lorsqu'on trace la courbe des valeurs de la vitesse en fonction de l'énergie cinétique, cette courbe tend asymptotiquement vers c.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Cyp]

bobcachelot>ça serait pas mal d'écrire en français plutôt qu'en phonétique, c'est plus agréable et plus compréhensible quand même... ton analogie est sûrement bien mais écrite comme ça elle donne pas envie d'être lue lol

[Gwyddon]

Bonjour,

C'est une très bonne analogie qui est présentée ici, très pédagogique


Ceci dit, il faut bien insister sur un point : une analogie, surtout celle présentée ici, n'explique pas en général les choses (sauf cas très particuliers, où l'on parle d'analogie formelle). Elle permet de les faire sentir et de se les approprier. Donc en fait, rien n'a été vraiment "expliqué" ici, pour cela il faudrait étudier la structure de l'espace-temps qui permet de savoir pourquoi il existe une vitesse limite.

[Vladzol]

Salut,

Est ce qu'il ne suffit pas de décrire simplement l'expérience de Michelson et Morley?

[Niels Adribohr]

Salut,

Est ce qu'il ne suffit pas de décrire simplement l'expérience de Michelson et Morley?

L'experience Mich-Morl montre simplement que la vitesse de la lumiere est une constante quelque soit le réferenciel, mais à premiere vu en tout cas, elle ne montre pas que cette vitesse est la vitesse limite.

[Rincevent]

Une explication plus économique serait de dire que lorsqu'on trace la courbe des valeurs de la vitesse en fonction de l'énergie cinétique, cette courbe tend asymptotiquement vers c.

c'est pas nécessairement plus économique : y'a plein de gens qui face à une phrase comme la tienne partent en courant sans même prendre le temps d'essayer de l'écouter et de réaliser que le contenu est pas si compliqué que ça...

les analogies du genre sont utiles pour faire comprendre à des non-scientifiques allergiques une partie d'un principe physique... m'enfin, c'est sûr que tout cela reste une analogie et n'explique pas réellement (en particulier le fait que chaque observateur mesure la même valeur pour c est absolument pas inclus dans l'analogie)

[Niels Adribohr]

c'est pas nécessairement plus économique : y'a plein de gens qui face à une phrase comme la tienne partent en courant sans même prendre le temps d'essayer de l'écouter et de réaliser que le contenu est pas si compliqué que ça...

Oui, c'est vrai que je n'emploirai pas le mot asymptote si je voulais expliquer à quelqu'un qui n'a vraiment aucune notion...bon ba le mieu ça serait avec un papier et un crayon de lui tracer l'allure de la courbe, mais c'est vrai que je ne peux pas le faire ici...

[invitefaf7cb72]

dsl si pour vous cela parrait comme disons mal expliquer car se sont des analogies mais presentement les seul base que j'Ai est ma physique de 4eme secondaire et qui je le précise ne sont pas terminer , alors vos experience de mitchell et cie je ne l'ai connait pas...moi j'ai expliquer ceci pour d'autre de mon age qui essai de comprendre la physique un peu voyer sa de se cote!

[Vladzol]

Salut Niels Adribohr!

Je vais t'expliquer à quoi je pensais. Cela dit je vais peut être dire des conneries (aussi près des examens, sur quelque chose d'aussi fondamental, c'est de bonne augure -_- ).

On se place dans le cadre où on cherche à expliquer à quelqu'un. On a décrit l'expérience de Mich-Morl et comment elle rend caduque la transformation de galilée.
On explique alors que l'invariance de c par changement de ref à amené à introduire la notion de dilatation du temps (si le mec qui cours après la lumière à 200.000km/s trouve la même valeur pour "c" que celui qui bouge pas, c'est que pour lui le temps s'écoule moins vite et blablabla) et que de ce fait, si on se déplace à la vitesse c, le temps ne "s'écoule plu" et même "s'écoule à l'envers" si on la dépasse...et là on introduit simplement le principe de causalité et on explique que ca pose un problème avec le monde qui nous entoure (par exemple "tu pourrais te prendre la balle de tennis dans la tronche avant que ton adversaire l'aie frappée").

De deux choses l'une:

-je me sentirais vraiment pas d'expliquer à un non-scientifique complet.

- ?

[Meumeul]

Apres lecture du fil, je tiens a souligner deux points importants (qui sont mis en valeur de facon plus ou moins eparse dans le fil).

Premierement, on ne peut pas expliquer pourquoi on ne peut pas atteindre . On n'est d'ailleurs pas actuellement surs de ce fait, on est simplement surs du fait qu'il existe une vitesse limite, qui semble etre de par des verification experimentales de ce que cela implique. On pourra de plus se poser quelques questions du genre ai-je le droit de parler de vitesse limite sachant que certaines choses semblent non-locales (mais la je m'egare et en plus des gens travaillent encore plus ou moins ardamment sur cette derniere question). En clair, ce que je veux dire c'est qu'on peut effectivement faire sentir aux gens la possibilite de toujours accelerer sans jamais depasser une certaine vitesse, mais on n'a aucune prise sur le pourquoi et encore moins sur le pourquoi cette derniere est/serait .

Deuxiemement, (et la je m'adresse tout particulierement a Bobcachelot-) il est effectivement assez important de soigner son francais (et je dois dire que si ton niveau de francais en 4eme est effectivement celui que tu montres ici, alors je vais commencer a croire que Jean-Paul Brighelli n'a pas totalement tort). Il est effet extremement important de soigner le francais dans une explication scientifique quelle qu'elle soit, sous peine de rendre l'auditeur encore moins receptif et plus perdu.

PS : je precise que l'absence d'accents dans mon post vient de leur absence sur les claviers canadiens et que malgre le cote caustique de mon post, je trouve ton image tres bonne pour expliquer la notion d'asymptote.

[Gwyddon]

Apres lecture du fil, je tiens a souligner deux points importants (qui sont mis en valeur de facon plus ou moins eparse dans le fil).

Premierement, on ne peut pas expliquer pourquoi on ne peut pas atteindre . On n'est d'ailleurs pas actuellement surs de ce fait, on est simplement surs du fait qu'il existe une vitesse limite, qui semble etre de par des verification experimentales de ce que cela implique.

Ceci est erroné. On peut expliquer pourquoi on ne peut atteindre c, ceci est dû au fait que l'on possède une masse et que pour atteindre exactement c, il faudrait une énergie infinie ce qui est physiquement impossible.

Il se peut cependant que le photon ait en fait une masse très très faible ; ceci ne remet alors pas en cause la relativité mais seulement la valeur de la vitesse de causalité (c'est-à-dire que c, qui en fait dans les théories modernes est la vitesse limite de causalité, n'est plus égale à la vitesse de la lumière mais est légèrement supérieure).

Ceci dit, tous les faits expérimentaux actuels tendent à attribuer encore une valeur nulle à la masse du photon.

[Vladzol]

Salut Meumeul, Salut Jul,

c'est pour une question.

Le coup de l'énergie infinie, c'est pas pluss une conséquence du modèle construit pour respecter les postulats de bases de la relativité plutôt qu'une raison pour laquelle on ne peut dépasser c?

amicalement
V.

[Floris]

Bonjour, selon l'état de ma chompréhension des choses, le coup de l'énergie infinie comme tu dit, vien bien entendu de la théorie et aussi du fait que l'on ne peut dépasset cette constante de vélocité.

Je vous propose une petite explication concernant le fait q'un observateur ne puisse voir un mobile à la vitesse "c". C'est parti:

Plus un mobile à une vitesse importante par rapport à un referentiel donné, plus le temps qui s'écoulera sur ce mobile paraitra ralenti par rapport au temps de l'observateur. (Cette dilatation du temps évolue selon les transphormation de Lorentz) Ainsi, pour une vitesse tendant vers "c", l'observateur mesura un temps signicativement ralenti par rapport au siens. Rapelon nous que l'accélération représente la variation de la vitesse au cours du temps. Soit dV/dt Plus la vitesse du mobile sera proche de "c" par rapport à l'observateur donné plus le temps du mobile mesuré par l'observateur sera important. Ainsi, t deviens de plus en plus important et par conséquent, l'accélération elle deviens de moins en moins importante. j'invite à regarder les transpho de lorentz à ce sujet.

Au passage on peut ajouter que, si l'on veux compenser cette diminution de l'accélération, il conviens d'augementer la force qui accélaire ce mobile. (EX puissance du propulseur) On peut donc s'apercevoir simplement que pour copenser les effets relativistes, il faut ajouter une énergie qui elle tend vers l'infinie, (en même temps que le temps lui se dilate vers un temps infiniment long)

Voila, j'aispaire avoir été claire.
Bien à vous
Flo

[Meumeul]

Ceci est erroné. On peut expliquer pourquoi on ne peut atteindre c, ceci est dû au fait que l'on possède une masse et que pour atteindre exactement c, il faudrait une énergie infinie ce qui est physiquement impossible.

la se pose le probleme du "pourquoi" : je suis physicien (du moins j'essaye de l'etre) et ce que je peux faire c'est decrire des choses, modeliser...et il me semble que la meilleure reponse a "pourquoi on ne peut pas depasser c" est un truc du genre : "parce qu'on observe que cela semble etre ainsi". Car si on veut creuser, on peut se demander : 'mais pourquoi je ne peux pas avoir une energie infinie" ou "mais qu'est-ce que c'est que l'energie" ...

Sur le reste on est tout a fait d'accords me semble-t-il.


Vladzol: sur le coup de l'energie infinie, je rejoins Floris, ca vient de la theorie.

Mais il me vient a l'esprit cette "explication" de pourquoi on ne peut pas depasser c :
On a observe que la vitesse de la lumiere est invariante par chgt de refenciel galilleen, or les transfos de Lorentz sont les seuls a expliquer cela et quand on developpe ca cela implique qu'on ne peut pas depasser c.

Cette explication reste fortement ancree sur l'experience, je veux juste mettre l'accent sur le fait que ce qu'on voit en premier c'est l'invariance d'une vitesse et non la possibilite de la depasser.

bref....

[invite90445145]

Premierement, on ne peut pas expliquer pourquoi on ne peut pas atteindre .

Ca s'explique pourtant très simplement lorsqu'on calcule l'accélération suivant l'axe des X, c'est à dire dV/dT. On obtient dV/dT proportionnel à (1-V^2/C^2)^3/2. Ainsi, plus on se rapproche de C, plus l'accélération diminue pour tendre vers 0 lorsque V tend vers C. Pas besoin de passer par l'énergie ou la masse du photon.

[Floris]

Mon message précédent n'a pas l'aire de convaincre, y aurai t'il un problème?

merci bien
flo

[invite08ce61fc]

Bien moi je croit qu"il serait bien plus simple de dire que la RR comporte 3 grandes consequence a retenir:

1:Augmentation de la masse(attention , masse n'egal pas le poid,les 2 sont bien different mais intimement lié) lorsqu'on passe a une grande vitesse(proche de C_

2: Dilatation du temps:A tres grande vitesse , l'ecoulement du temps ralenti au yeux d'un boservateur au repos.

3:contration des longueurs:C'est la consequence que je comprend le moins , mais a tres grandes vitesse les distances parcouru sont plus longue pour un obsrvateur au repos.

cepandant tout ces consequences peuvent etre calculé par le facteur gamma ( Y ): Y=√(1-(v^2/c^2))

[Gwyddon]

1:Augmentation de la masse(attention , masse n'egal pas le poid,les 2 sont bien different mais intimement lié) lorsqu'on passe a une grande vitesse(proche de C_

Non... D'abord oui bien sûr que la masse et le poids sont deux choses différentes, mais c'est déjà le cas chez galilée et newton : le poids est une force, dûe à la présence d'une masse dans un champ de gravité. Typiquement, si ta masse est de 60 kg, sur Terre ton poids est de 60 daN.

La mécanique relativiste différentie l'inertie et la masse, ce que ne faisait pas Newton : plus tu augmentes en vitesse, plus ton inertie augmente à cause du facteur . Ainsi la seconde loi de newton se réécrit où . La masse est invariante en relativité restreinte.

[Vladzol]

Bon, personne ne sait historiquement à quel moment est apparu l'idée que l'on ne pouvait depasser la vitesse de la lumière?

Est ce simplement une conséquence qui est apparue au cours du developpement de la RR ou une idée présente avant le début de la conception de cette théorie?

[invite14ea0d5b]

C'est apparu avant la RR, c'est même la cause du développement de la RR.

En fait ça vient des équations de Maxwell (les équations qui décrivent l'électromagnétisme - i.e. tout ce qui a faire avec des champs électriques et magnétiques et donc l'électricité les aimants etc). Ces équations prédisaient extrêment bien les phénomènes qu'on pouvait observer et prédisaient en particulier l'existence ondes electromagnétiques (lumières, ondes radios etc.). Seulement il y a un hic, ces ondes se propagent toujours, selon les équations (qui ont été établies sans connaissance de la relativité), à la même vitesse (la vitesse de la lumière) et ce quelque soit la vitesse à laquelle on se déplace.

Et donc elles violent le principe de relativité de Galilée (celui qui est intuitif) puisque même si t'essaie de rattraper l'onde elle s'éloigne toujours à la vitesse c de toi. C'est pas ce qui se passe quand tu veux rattraper un escargot, par exemple.


Bon, de deux choses l'une : soit les équations de Maxwell sont fausses (elles prédisent qqch de faux) ou alors c'est le principe de relativité de Galilée qui est faux.

On a donc procedé à des expériences : on a mesuré la vitesse de la lumière en restant immobile et en se déplaçant et là, stupeur, la vitesse de la lumière semble bel et bien constante.

Ensuite un tas de gens (surtout Einstein) intelligents ont commencé à se demander si on pouvait imaginer que le temps n'était pas identique dans tous les référentiels et arriver à comprendre ses phénomènes, et il se trouve que oui, c'est la RR.


Ce qui est vraiment remarquable à mon sens, c'est qu'une théorie élaborée sans aucune notion de RR était en fait "relativiste" et contenait déjà la notion de vitesse limite (et surtout de vitesse de la lumière constante)....et c'est aussi remarquable qu'en touillant ces équations on arrive à le remarquer et à y réfléchir au lieu de simplement discréditer la théorie.

[invite90445145]

Il est clair que la prise de conscience de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide est apparue avec les équations de Maxwell. Toutefois, la prise de conscience du fait qu'on ne puisse pas dépasser cette vitesse est apparue plus tard, lors de l'interprétation de l'expérience de Michelson et Morley par Lorentz, c'est à dire avant Einstein. En effet, pour s'en convaincre, il suffit de dériver deux fois l'équation de Lorentz relative à la position par le temps, et on obtient une equation de l'accélération proportionnelle au cube de l'inverse du coefficient de contraction-dilatation qui tend vers zéro lorsque la vitesse tend vers C.

[invite08ce61fc]

Bon pour ce qui est de la vitesse limite , je croit que nous devrions simplement accepter le fait que la vitesse limite es tC , cesser de tenter de la remettre en question , sinon comment pouvez-vous expliquer le fait que les accélérateur de particule comme les protons reussise a atteindre 99.99% de la vitese C mais sans jamais la depasser??C'est asser simple etant donner que les particules sont vraiment petite on peut leur comuniquer un somme importante d'energie par a port a leur minuscule taille ce qui leur fait atteindre une vitesse presque egal a C mais juste un peu de sous , On doit fournir une nergie infinie a n'importequel Particule(possèdant une masse) pour qu'elle atteingnent C , Peut importe la masse de la particule(tant qu'il y en a une).

J'aimerais savoir comment a ton reussi a transformer la seconde loi de newton pour arriver la formule mentionner plus haut.Moi lorsque j,ai compris l'augmentation de masse ,on fesait reference a la quantite de mouvement (impulsion).On me disait qu'a grande vitesse (a bord d'un vaisseau par exemple)une balle qui pesait initialement (au repos) 10kg et qui allait a une vitesse 10km/h penetrait plus dans le bois qu'une meme balle au repos a la meme vitesse(10 km/h).De ce fait le seul terme restant et qui aurait varier etait la masse puisque les 2 balle vont a la meme vitesse(je tien a preciser que a bord du vaisseau on lance la balle perpendicualirement a la direction du vaisseau).Mais je ne voit pas vrmt comment tu peut arriver a l'autre formule .Quelqu'un pourrait-il m'explaiquer les demarches mathématiques pour arriver a la formule relativiste de la seconde loi de newton.

[Gwyddon]

et on obtient une equation de l'accélération proportionnelle au cube de l'inverse du coefficient de contraction-dilatation qui tend vers zéro lorsque la vitesse tend vers C.

Oui, là j'aimerais des explications, ce n'est pas du tout clair...

Pour moi la seconde loi de Newton relativiste c'est toujours , seulement ici

[invite14ea0d5b]

Oui, là j'aimerais des explications, ce n'est pas du tout clair...

Pour moi la seconde loi de Newton relativiste c'est toujours , seulement ici

du coup



et donc



et si on choisit v // a un axe






or





en mettant au même dénominateur



Finalement




on obtient bien le facteur gamma cube.

Bon, le petit malin qui veut pas résoudre l'équa diff se demande ce qui se passe si on prend justement une force proportionnelle à gamma cube , en intégrant on obtient alors



mais ça suppose qu'on puisse avoir une force infinie, et même complexe dès que v > c -> pas de sens physique; (j'ai entendu dire que la force avait également une valeur limite...c'est vrai ?)

et bon si on prend une force constante, on obtient une équa diff en v ou on sent bien que v va tendre asymptotiquement vers c.

[invite08ce61fc]

Bon la je ne suis plus du tout puisque j'e n'ai pas de tres forte base en mecanique classiqueet en maths ,je suis encore au secondaire docn c'est poche pour les derivé.Cepandant je Croit que je pourrait renplacer la masse dans F=ma pas Ym Non???Ou Y=1/(√(1-(v2/c2))???

[Gwyddon]

Ok, merci beaucoup pour la réponse, je ne voyais pas les choses sous cet angle, c'est pour cela que ça me paraissait incongru

[invite90445145]

Oui, là j'aimerais des explications, ce n'est pas du tout clair...

Tu cherche d’abord la vitesse V d’un objet se déplaçant à la vitesse V’ dans un référentiel se déplaçant à la vitesse Ve par rapport à ton propre référentiel.

Tu prends X = γ (X’ + VeT’) et T = γ (T’ + VeX’/C^2) et tu calcules V = dX/dT
Tu obtiens dX/dT = (dX’/dT’ +Ve) /[(dT’/dT’ + Ve( dX’/dT’)/ C^2]
Soit V= (V’+Ve)/(1+VeV’/C^2)

Ensuite tu calcules l’accélération a d’un objet ayant une accélération a’ dans le référentiel se déplaçant à la vitesse Ve par rapport à ton propre référentiel.
Tu as : a = dV/dT = dV/dT’ dT’/dT.
Soit a = d/dT’ [ (Ve+V’)/ (1 +VeV’/C^2)] dT’/dT
a = [ [a’ (1+VeV’/C^2) – (Ve+V’) Ve a’/C^2]/ (1+VeV’/C^2)^2 ]dT’/dT (avec a’= dV’/dT’)
a = [a’ (1-Ve^2 /C^2)^3/2]/ (1+VeV’/C^2) (avec dT/dT’ = (1-Ve^2/C^2)^1/2)

Ainsi, lorsque la vitesse Ve du référentiel tend C, alors, quelle que soit l’accélération a’ de l’objet dans ce référentiel, l’accélération a que tu mesureras dans ton référentiel tendra vers zéro, et l’objet ne pourra jamais avoir une vitesse dépassant C.