Pour quoi la vitesse C est MAXIMALE

[calculair]

Bonjour,

Je pense qu'il s'agit là d'un principe qui est validé er sur controlé que la vitesse limite des interactions est C ( vitesse de la lumière )

Ma question :

1) La lumière joue t 'elle un rôle particulier dans la conception de la physique moderne

2) Aujourd'hui existe t il ou a t'on des éléments de reflexion qui peuvent induire dans une construction logique que cette vitesse maximum est bien C

3) Pour le son dans l'air, la vitesse se calcule . Pourquoi il n'en est pas ainsi pour la lumière ? Est on sur de bien connaitre le milieu dit vide ?

Peut on apporter quelques éléments de réponse ????
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[trebor]

Bonjour à tous,

Ici une réponse pour le calcul de C avec une expérience réalisée en 1676 par Olaus Römer, physicien danois.
https://www.google.com/search?q=meus...t=firefox-b-ab
Pour le calcul, ici une réponse parmi d'autres :
https://www.drgoulu.com/2017/05/26/p...de-la-lumiere/

[XK150]

Salut ,
Personne n'a pu prouver que la vitesse de la lumière est la "chose " la plus rapide de l'Univers .
La seule certitude : elle est constante .
Accepter que c soit la vitesse la plus rapide convient à des expériences ou des modèles physiques " qui vont bien " et que , jusqu'à présent, personne n'a pu prouver que ce n'est pas vrai .

[penthode]

la vitesse de la lumière est une constante de la physique.

c'est comme ça , c'est tout !

le "pourquoi" n'est pas du domaine des physiciens , vaste débat !

perso je trouve cette vitesse bien trop faible ( voir escargot ! ) à l'échelle de l'univers

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves95210]

Bonjour,

1) La lumière joue t 'elle un rôle particulier dans la conception de la physique moderne

Pas la lumière en particulier, mais les ondes électromagnétiques en général. Ce sont les équations de Maxwell qui conduisent à établir leur vitesse de propagation dans le vide (la constante c).
Le fait que cette vitesse est indépendante du référentiel (deux observateurs dont l'un est en mouvement à vitesse constante par rapport à l'autre mesurent la même vitesse de propagation d'une onde EM) qui conduit à la relativité restreinte. Celle-ci impose c comme vitesse limite (inatteignable) des particules massives : il faudrait une énergie infinie pour qu'elles atteignent cette vitesse c.
La généralisation de la relativité respecte évidemment cette contrainte, ce qui conduit à une vitesse de propagation des ondes gravitationnelles elle aussi égale à c.

2) Aujourd'hui existe t il ou a t'on des éléments de reflexion qui peuvent induire dans une construction logique que cette vitesse maximum est bien C

cf. ci-dessus.

3) Pour le son dans l'air, la vitesse se calcule . Pourquoi il n'en est pas ainsi pour la lumière ? Est on sur de bien connaitre le milieu dit vide ?

La vitesse de la lumière - ou plutôt la vitesse de propagation d'une onde EM - dans un milieu (par exemple dans l'air) se calcule, et elle n'y est pas égale à c. Cf. à nouveau les équations de Maxwell. Mais dans l'air elle est très peu différente de c.
Quant au "milieu dit vide", sa meilleure description est celle de la théorie quantique des champs, le "vide quantique", qui n'est pas vide puisqu'il est nécessairement peuplé de champs - la notion de vide correspondant en fait à un état d'énergie minimal de tous les champs.
Mais ça nous entraîne un peu loin du niveau de tes questions et des réponses que je suis capable d'apporter. Commence donc par essayer de comprendre l'électromagnétisme et la relativité restreinte, si tu veux approfondir ces réponses.

[calculair]

Je me pose la question de savoir s'il n'y a pas des raisons fondamentales qui imposent cette vitesse C

Dans les lignes de transmission la vitesse est V = 1 / racine ( L Capa )

Cela pourrait suggérer que livide aurait une self linéaique et une capacité"...... mais c'est osé et trop rapide . C'est juste une accroche de reflexion

la vitesse de la lumière est une constante de la physique.

c'est comme ça , c'est tout !

le "pourquoi" n'est pas du domaine des physiciens , vaste débat !

perso je trouve cette vitesse bien trop faible ( voir escargot ! ) à l'échelle de l'univers

[Deedee81]

Salut,

1) La lumière joue t 'elle un rôle particulier dans la conception de la physique moderne

Oui et non.
Elle est évidemment importante du fait que :
- Elle est très pratique dans les expériences (que ferait-on sans elle ? )
- Elle a le bon goût de se déplacer à 'c'
- Elle a joué un rôle historique extrêmement important (dix-neuvième siècle, éther, expériences diverses et variées, naissance de l'électromagnétisme, toussa).
Et évidemment on sait bien que elle a eut un rôle majeur dans la naissance de la relativité.

Mais depuis, la lumière n'est considérée que comme un phénomène physique comme un autre et la formulation de la relativité est basée sur des postulats indépendant de la lumière en elle-même.

2) Aujourd'hui existe t il ou a t'on des éléments de reflexion qui peuvent induire dans une construction logique que cette vitesse maximum est bien C

Mieux encore, on peut le démontrer rigoureusement à partir de postulats très faibles et une petite larmichette de vérification expérimentale.
Ici : http://fr.scribd.com/doc/166636239/C...restreinte-pdf
tu as la démonstration détaillée avec la discussion autour des postulats.

3) Pour le son dans l'air, la vitesse se calcule . Pourquoi il n'en est pas ainsi pour la lumière ?

Le son est une onde mécanique, c'est la propagation de vibration longitudinale dans des milieux physiques (solides, liquides, gaz).
On peut donc le calculer à partir des propriétés mécaniques (élasticité, coefficient de Poisson).

La lumière non. C'est un "truc" qui se propage tout seul, au même titre qu'un boulet de canon. Et sa vitesse n'est pas calculable. Si ce n'est qu'étant sans masse sa vitesse est forcément la vitesse limite.
Notons deux choses :
- du fait de l'absence de masse, sa vitesse est énorme est difficile à mesurer et ses propriétés quantiques sont facilement visible (et c'est de là que vient le caractère périodique de la phase).
D'où la confusion facile avec les ondes mécaniques qui a existé au dix-neuvième siècle avant la naissance de la relativité et surtout de l'électrodynamique quantique.
- La vitesse de la lumière n'est pas calculable car toute vitesse est proportionnelle à la vitesse limite (un truc quelconque se propage à une fraction de la vitesse c, on retrouve in fine 'c' dans toutes les équations, formules,....) et qu'elle n'est que la conséquence du choix des unités. Ceci explique qu'on ait pu fixer sa valeur en métrologie (ce qui en découle est alors le mètre étalon, c'est lui qui change si on améliore la précision des mesures). Mais on peut parfaitement calculer la vitesse des phénomènes divers et variétés en "unité c". C'est ce qu'on fait tous les jours.

Est on sur de bien connaitre le milieu dit vide ?

Dit comme ça, ta question n'a aucun intérêt.
On connait le vide quantique dans la mesure de nos connaissances scientifiques (théoriques et expérimentales) actuelles, ni plus, ni moins.
Sans boule de cristal, difficile de dire si ça changera dans l'avenir.

[Deedee81]

C'est juste une accroche de reflexion

Malheureusement, sans intérêt (EDIT : enfin, ici, en théorie des lignes et autres sciences des ingénieurs, c'est utile).

Voir mes réponses ci-dessus.

[calculair]

Bonjour,

Tes éléments de réponses sont interessants.

OK pour mon collègue Maxwell et je me souviens encore du début de la démonstration en calculant le Rot de Rot de E

La dernière partie de ta réponse introduit une physique qui n'était pas enseignée lors de mes études en 1970 . Mais peut être elle contient des éléments d'explications. Il faudrait qu'u pedagode qui maitrise ces sujets nous fasse une petite vulgarisation sur cette physique.

Bonjour,

Pas la lumière en particulier, mais les ondes électromagnétiques en général. Ce sont les équations de Maxwell qui conduisent à établir leur vitesse de propagation dans le vide (la constante c).
Le fait que cette vitesse est indépendante du référentiel (deux observateurs dont l'un est en mouvement à vitesse constante par rapport à l'autre mesurent la même vitesse de propagation d'une onde EM) qui conduit à la relativité restreinte. Celle-ci impose c comme vitesse limite (inatteignable) des particules massives : il faudrait une énergie infinie pour qu'elles atteignent cette vitesse c.
La généralisation de la relativité respecte évidemment cette contrainte, ce qui conduit à une vitesse de propagation des ondes gravitationnelles elle aussi égale à c.


cf. ci-dessus.


La vitesse de la lumière - ou plutôt la vitesse de propagation d'une onde EM - dans un milieu (par exemple dans l'air) se calcule, et elle n'y est pas égale à c. Cf. à nouveau les équations de Maxwell. Mais dans l'air elle est très peu différente de c.
Quant au "milieu dit vide", sa meilleure description est celle de la théorie quantique des champs, le "vide quantique", qui n'est pas vide puisqu'il est nécessairement peuplé de champs - la notion de vide correspondant en fait à un état d'énergie minimal de tous les champs.
Mais ça nous entraîne un peu loin du niveau de tes questions et des réponses que je suis capable d'apporter. Commence donc par essayer de comprendre l'électromagnétisme et la relativité restreinte, si tu veux approfondir ces réponses.

[Deedee81]

Il faudrait qu'u pedagode qui maitrise ces sujets nous fasse une petite vulgarisation sur cette physique.

Sur quoi ? Sur le vide quantique ?
Le mieux est de chercher dans le forum, voir wikipedia,.... Cela a déjà été fait de nombreuses fois.

[C2H5OH]

Bonjour,

Je pense qu'il s'agit là d'un principe qui est validé er sur controlé que la vitesse limite des interactions est C ( vitesse de la lumière )

Ma question :

1) La lumière joue t 'elle un rôle particulier dans la conception de la physique moderne

2) Aujourd'hui existe t il ou a t'on des éléments de reflexion qui peuvent induire dans une construction logique que cette vitesse maximum est bien C

3) Pour le son dans l'air, la vitesse se calcule . Pourquoi il n'en est pas ainsi pour la lumière ? Est on sur de bien connaitre le milieu dit vide ?

Peut on apporter quelques éléments de réponse ????

Bonjour,

La question se pose ainsi : Un observateur dans un système galiléen observe que la vitesse de l'information ou de tout objet est limitée à c;
Ce n'est pas une propriété du vide mais un phénomène lié à une projection dans l'espace temps.

Si je veux aller sur un astre distant de 3 années lumières, en accélérant suffisamment et longtemps,j'atteindrai cet astre en bien moins de 3 ans !. ( c'est bien sur une expérience de pensée ! techniquement irréalisable pour le moment...)
C'est celui qui m'observe partir qui verra ma durée du voyage limitée, pas moi.

Une analogie interessante : De la même façon, on peut se poser la question "pourquoi sur un désert parfaitement plat, toute personne qui s'éloigne de l'observateur demeuré immobile ne peut dépasser la ligne d'horizon ?"....
Celui qui s'éloigne ne se sent aucunement limité dans son déplacement. C'est la projection de son image dans la rétine de l'observateur qui semble limitée par une ligne appelée horizon.

[albanxiii]

Ici une réponse pour le calcul de C avec une expérience réalisée en 1676 par Olaus Römer, physicien danois.
https://www.google.com/search?q=meus...t=firefox-b-ab
Pour le calcul, ici une réponse parmi d'autres :

Il s'agit donc de mesure, et pas de calcul. Je pense qu'il est important de faire la différence, en particulier sur un forum de physique.

[albanxiii]

Il faudrait qu'u pedagode ...

Michet ?
mouahahahahaha !!!

[DiracWorld]

La relativité restreinte considère la célérité (vitesse) de la lumière constante (ce qui est prouvé) et rien ne vas plus vite que la lumière à part l’expansion de l'univers qui n'est pas un objet à proprement parlé mais pourquoi ? la célérité de la lumière ne peut pas être dépassé car la fonction 1/racine carré(1- v^2/c^2) (c'est le facteur de Lorentz) ne marche plus quand v = c car v^2/c^2 devient = à 1 1-1=0 mais diviser par 0 est impossible (cette réponse est mon avi si tu veux quelque chose de plus entier regarde cette video https://www.youtube.com/watch?v=kELX0GEQ0H0 )

[pm42]

Michet ?
mouahahahahaha !!!

Excellent.

Blague à part, revoir l'historique permet de comprendre pourquoi on doit avoir une vitesse limite notamment suite aux travaux de Maxwell, etc : https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoi...ité_restreinte

Ce point a d'ailleurs été abordé ici plusieurs fois.

[coussin]

Je me pose la question de savoir s'il n'y a pas des raisons fondamentales qui imposent cette vitesse C

Dans les lignes de transmission la vitesse est V = 1 / racine ( L Capa )

Cela pourrait suggérer que livide aurait une self linéaique et une capacité"...... mais c'est osé et trop rapide . C'est juste une accroche de reflexion

Le vide a une impédance, comme une ligne de transmission, qui se calcule avec epsilon0 et mu0.

[calculair]

J'ai regardé cette video qui est très interessante. Elle donne une vision de ce que peut être l'espace, le temps et la vitesse..... Il faut le digérer philosophiquement.......

La relativité restreinte considère la célérité (vitesse) de la lumière constante (ce qui est prouvé) et rien ne vas plus vite que la lumière à part l’expansion de l'univers qui n'est pas un objet à proprement parlé mais pourquoi ? la célérité de la lumière ne peut pas être dépassé car la fonction 1/racine carré(1- v^2/c^2) (c'est le facteur de Lorentz) ne marche plus quand v = c car v^2/c^2 devient = à 1 1-1=0 mais diviser par 0 est impossible (cette réponse est mon avi si tu veux quelque chose de plus entier regarde cette video https://www.youtube.com/watch?v=kELX0GEQ0H0 )

[calculair]

Certe .... 377 Ohms environ si je me souviens...

Le vide a une impédance, comme une ligne de transmission, qui se calcule avec epsilon0 et mu0.

[calculair]

L'histoiredes sciences et des réflexions de ces savants est très interessante. Ils sont à essayer d'interpréter les resultats expérimentaux pour avoir une vision cohérente de l'univers.

C'est de mon point vue Einstein et sans doute avec ses collègues qui sont arrivés à une conception de l'espace tout à fait révolutionnaire. En ce sens la démarche intellectuelle n'est pas évidente. Tout cela suppose , ou cela m'a échappé d'admettre que C est bien une vitesse limite. Constat confirmé par l'expérience, mais non justifié par des postulats simples et facilement accessible à notre vision ( sans doute fausse ) du monde. ( MAIS peut être le sens physique commun s"éduque...!)

Excellent.

Blague à part, revoir l'historique permet de comprendre pourquoi on doit avoir une vitesse limite notamment suite aux travaux de Maxwell, etc : https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoi...ité_restreinte

Ce point a d'ailleurs été abordé ici plusieurs fois.

[stefjm]

Je me pose la question de savoir s'il n'y a pas des raisons fondamentales qui imposent cette vitesse C

Dans les lignes de transmission la vitesse est V = 1 / racine ( L Capa )

Cela pourrait suggérer que livide aurait une self linéaique et une capacité"...... mais c'est osé et trop rapide . C'est juste une accroche de reflexion

Ce n'est pas osé du tout...
Partant des caractéristiques du vide et , par analyse dimensionnelle, tu peux trouver :

- Une vitesse caractéristique

- Une impédance caractéristique

- Une inductance linéique (en H/m) :

- Une capacité linéique (en F/m) :

[calculair]

On ne va pas réinventer l'ETHER....... mais il y a peut être quelque chose dans le vide .....

Ce n'est pas osé du tout...
Partant des caractéristiques du vide et , par analyse dimensionnelle, tu peux trouver :

- Une vitesse caractéristique

- Une impédance caractéristique

- Une inductance linéique (en H/m) :

- Une capacité linéique (en F/m) :

[maxwellien]

Bonjour, on peut remarquer aussi que pour un champs électromagnétique les équations de maxwell ammenent à E=c.B oú E et B varient et s'autoentretienne.

[Deedee81]

Salut,

mais il y a peut être quelque chose dans le vide .....

J'espère qu'il ne t'a quand même pas fallu 10316 messages pour découvrir cette évidence
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_(physique)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_quantique

Et attention, l'éther dont on parle ici (et c'est le seul dont j'accepte de parler, le mot a été beaucoup trop galvaudé et a au moins cent définitions différentes) est l'éther luminifère du dix-neuvième siècle. C'est-à-dire le milieu élastique siège des vibrations mécaniques lumineuses et aussi le milieu de référence par rapport auquel la vitesse de la lumière est 'c'.
On dit aussi éther luminifère.
(j'accepte aussi l'éther diéthylénique mais dans le forum de chimie )
Et il ne suffit pas d'avoir un truc ou un machin dans le vide pour que ce soit l'éther !
Sinon autant dire "l'éther existe, et j'en ai une preuve expérimentale : il fait du bruit en présence des chats et remue la queue quand je lui présente un sucre".
(ceci dit je ne l'ai pas appelé comme ça, il s'appelle chappie )
La physique ça ne consiste pas à donner des noms aux choses juste pour avoir l'air malin.

Et bien entendu l'éther luminifère a été rendu inutile par la relativité et invalidé par l'électrodynamique quantique.

[stefjm]

Ce n'est pas osé du tout...
Partant des caractéristiques du vide et , par analyse dimensionnelle, tu peux trouver :

- Une vitesse caractéristique

- Une impédance caractéristique

- Une inductance linéique (en H/m) :

- Une capacité linéique (en F/m) :

En ajoutant et la masse de l'électron à l'étude, tu peux aussi trouver la tension disruptive du vide, dite limite de Schwinger (https://en.wikipedia.org/wiki/Schwinger_limit)

à un facteur près pour la valeur correcte.

Ainsi que la valeur de l'induction correcpondante

[calculair]

J'avoue que OUI :

Il me paraissait tellement évident que le vide était vraiment vide que j'étais prêt à censurer toute personne qui soutiendrait que vide ne l'est pas !

Je ne sais pas si l'origine de ma reflexion a partir de ce que Stefjm appelle l'inductance linéique et la capacité linéique du vide à vraiment un sens physique pour suggérer que le vide n'est pas si vide.

Wikipedia apporte un éclairage impressionnant sur la notion du vide.

En fait lorsque on croit que l'on a presque tout expliqué en physique sauf quelques petites anomalies, les physiciens en réfléchissant et en observant l'univers finissent par tout remettre en question. C'est presque comme la fin du 19 ème siècle....

Salut,



J'espère qu'il ne t'a quand même pas fallu 10316 messages pour découvrir cette évidence
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_(physique)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_quantique

Et attention, l'éther dont on parle ici (et c'est le seul dont j'accepte de parler, le mot a été beaucoup trop galvaudé et a au moins cent définitions différentes) est l'éther luminifère du dix-neuvième siècle. C'est-à-dire le milieu élastique siège des vibrations mécaniques lumineuses et aussi le milieu de référence par rapport auquel la vitesse de la lumière est 'c'.
On dit aussi éther luminifère.
(j'accepte aussi l'éther diéthylénique mais dans le forum de chimie )
Et il ne suffit pas d'avoir un truc ou un machin dans le vide pour que ce soit l'éther !
Sinon autant dire "l'éther existe, et j'en ai une preuve expérimentale : il fait du bruit en présence des chats et remue la queue quand je lui présente un sucre".
(ceci dit je ne l'ai pas appelé comme ça, il s'appelle chappie )
La physique ça ne consiste pas à donner des noms aux choses juste pour avoir l'air malin.

Et bien entendu l'éther luminifère a été rendu inutile par la relativité et invalidé par l'électrodynamique quantique.

[Deedee81]

C'est presque comme la fin du 19 ème siècle....

C'est presque ça en effet

Avec une grosse différence :
- A la fin du dix-neuvième siècle ils pendaient avoir presque tout compris "à part quelques détails" (comme le corps noir), dixit Lord Kelvin.
- Alors que maintenant on sait qu'on est loin d'avoir tout compris mais "il nous manque les détails" (les données expérimentales) pour progresser
C'est la même chose mais à l'envers

Je ne sais pas si l'origine de ma reflexion a partir de ce que Stefjm appelle l'inductance linéique et la capacité linéique du vide à vraiment un sens physique pour suggérer que le vide n'est pas si vide.

Pas pour moi, mais je ne vais pas creuser ce point ici (edit : manque de temps, tout bêtement, désolé)

[stefjm]

Je ne sais pas si l'origine de ma reflexion a partir de ce que Stefjm appelle l'inductance linéique et la capacité linéique du vide à vraiment un sens physique pour suggérer que le vide n'est pas si vide...

C'est toi qui a parler d'inductance linéique et de capacité...
Comme ce n'est pas bête, je me suis dit que j'allais te les calculer par analyse dimensionnelle.
Cela été très vite fait puisqu'on tombe directement sur les deux constantes magnétique et électrique du vide.

En terme de ligne de transmission, l'impédance caractéristique du vide est plutôt faible (60*2pi=377 ohm).
En terme de résistance statique, c'est carrément énorme 10^18V/m de champ électrique disruptif.

On peut aussi se demander ce que vient foutre la masse de l'électron dans la valeur d'un champ électrique de vide.

En rapide : champ électrique -> électromagnétisme -> photon -> pairs électron anti-électron

[yvon l]

C'est toi qui a parler d'inductance linéique et de capacité... (..)

Pourquoi ne pas reformuler cela en terme d’énergie avec un exemple (et avec les mains).
Le transfert de l’énergie par rayonnement se faisant à une certaine vitesse (c ), l’énergie puisée dans le soleil arrive un certain temps (8minutes) plus tard sur terre pour augmenter l’énergie de la terre.
Pour satisfaire à la 1ere loi on doit donc dire que le rayon contient de l’énergie que l’on peut calculer à partir de du temps et de la vitesse. Energie du flux qui est partie et pas encore arrivée.
Donc:
- Si le résultat est le même quel que soit l’observateur implique que la vitesse est la même pour tous et vaut c
- L’étude de cette énergie se fait à partir des constantes fondamentales découvertes pour la circonstance.

[azizovsky]

En ajoutant

Donc,l'entourage d'un magnétar est claqué (à froid..... ) par son champs magnétique ..., il y aura des indices dans la distribution de sa lumière ...:

Lorsqu'une supernova devient une étoile à neutrons, l'intensité de son champ magnétique croît. Duncan et Thompson calculèrent que celui-ci, normalement déjà de 10^8 teslas, pouvait dépasser dans certaines conditions 10^11 teslas

https://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tar

[azizovsky]

Déjà si on suppose qu'il y'a création de matière et d'antimatière par exemple (e-,e+) à partir du vide ..., leurs annihilation donne une énergie de 511 Kev (sans compté l'énergie cinétique acquis ...), ce qui est cadre avec les pulsars X anormales (~ 10^10 T): https://fr.wikipedia.org/wiki/Pulsar_X_anormal