Vitesse de la lumiere dans les transformations de Lorentz

[kaderben]

Bonjour

Lorentz a introduit la vitesse de la lumière, dans ses transformations, par convention ou bien par calcul ?

Autrement dit, pourquoi la vitesse de la lumière est présente dans ses transformations ?

Merci pour des réponses.
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[theophrastusbombastus]

Bonjour,
Réponse courte ? Tout simplement parce que la vitesse de la lumière est invariante dans le vide pour tout les référentiels galiléens... et elle apparaît donc naturellement dans les formules de changements de Lorentz qui donnent les relations entre repère galiléens.

Ce n'est donc pas une convention... Ensuite il faut voir ce que vous entendez par "calcul", dans les faits Lorentz a établit ces formules de transformations en étudiant des phénomènes électriques et optiques (donc avec des sources lumineuses) la vitesse de la lumière n'est donc pas apparu par magie à la suite d'un calcul, il en partait.

Si vous vous posez cette question dans le cadre de la relativité restreinte, avez vous vu l'exercice classique du rayon lumineux dans un wagon ?

[Amanuensis]

Lorentz a introduit la vitesse de la lumière, dans ses transformations, par convention ou bien par calcul ?

La question a laquelle s'intéressait Lorentz (et bien d'autres physiciens) était posée initialement uniquement dans le cadre de l'électro-magnétisme (par exemple le titre de l'article de 1905 d'Einstein était « Sur l’électrodynamique des corps en mouvement »). La vitesse de propagation des ondes e.m. apparaissait naturellement dans ce cadre. Par ailleurs, des mesures effectives avaient été faites sur des électrons à grande vitesse, et montraient une dépendance en v/c.

Que les équations proposées pour rendre compte de tout cela fasse intervenir c n'était ni par convention, ni par calcul, mais la combinaison du cadre théorique existant (les équations de Maxwell) et de mesures expérimentales.

Et les équations en question visaient à rendre compte du changement de référentiel entre celui du laboratoire, et celui des électrons en mouvement à une fraction notable (2/3 de mémoire) de la vitesse de c. L'idée était bien de chercher comment les lois étaient affectées par la vitesse, et plus précisément par le rapport v/c.