Bonjour, j’ai une question. Je me demande que se passerait-il si on imagine une fusée qui voyage à la vitesse de la lumière. Le passager tient une lampe et allume cette dernière.
Que de passe t-il ? Le passager ne verra pas de lumière sortir de sa lampe? Ou bien il verra juste un halo lumineux sur le verre de sa lampe ?
Merci de votre réponse.
La théorie de la relativité restreinte permet de décrire ce qui se passe pour des vitesses relatives très élevées. Il se trouve qu'elle interdit à tout corps possédant une masse d'atteindre une certaine vitesse limite c et qu'elle impose à tout "corps" sans masse d'avoir cette vitesse c.
La lumière étant sans masse, sa vitesse est c. Le vaisseau et ses passagers ayant une masse ne peuvent pas aller à la vitesse de la lumière, car c'est c.
On ne peut donc pas répondre à la question car elle porte sur situation impossible.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Merci de votre réponse, si cette situation est impossible, que ce passerait il si la fusée allait à 90% de la vitesse de la lumière ?
Bonjour,
Si la fusée n'a pas de hublots, le passager ne peut savoir qu'elle est la vitesse de la fusée par rapport à la voûte céleste. Sa lampe brillera de la même manière indépendemment de la vitesse de la fusée.
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Rien de spécial. La vitesse de la lumière ne changeant pas, il ne constatera pas de différence.Envoyé par Tom85360
De plus, le concept de 90% de la vitesse de la lumière n'a pas de sens si on ne dit pas dans quel référentiel : une vitesse est toujours "par rapport à quelque chose".
La lumière ira à sa vitesse "normale", c. Peu importe la vitesse du vaisseau, le passager ne remarquera rien de spécial concernant sa lampe.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Pour moi il se formera un paradox entre le réferentiel de la personne dans la fusée (qui verrait la lumière aller à la vitesse de la lumière) et un personne dans un réferentiel exterieur au système (qui verra la lumière aller à 190% de la vitesse de la lumière ?)
Non. La vitesse de la lumière est constante dans tous les référentiels galiléens. C'est la base de la relativité.
Tu as l'impression qu'il y a aura un paradoxe parce que tu utilises les formules d'addition des vitesses newtoniennes qui ne sont que des approximations des vraies et valables uniquement quand on est loin de la vitesse de la lumière.
Le mieux serait de lire une introduction à la Relativité ou de trouver un des nombreux fils sur le forum où cela a été expliqué.
Bonjour
Aucun paradoxe, la vitesse de la lumière est toujours la même quel que soit le référentiel de sa mesure.
L'electronique, c'est fantastique.
C'est justement le point important.Pour moi il se formera un paradox entre le réferentiel de la personne dans la fusée (qui verrait la lumière aller à la vitesse de la lumière) et un personne dans un réferentiel exterieur au système (qui verra la lumière aller à 190% de la vitesse de la lumière ?)
En mécanique classique, le temps est absolu et les vitesses se composent par simple addition. Si je jette un objet devant moi a une vitesse v par rapport à moi alors que je suis à bord d'un véhicule se déplaçant a une vitesse w par rapport au sol, la vitesse de l'objet jeté par rapport au sol est v+w.
Ce n'est en fait qu'une approximation pour des vitesses faibles devant c. La formule correcte de composition n'est pas une addition et fait que si une des vitesses composée est c, le résultat est c : la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels.
D'autre part, le temps n'est pas absolu, chacun possède son temps propre. Dans la vie courante, les vitesses relatives étant faibles, on ne s'en rend pas compte car nos temps propres semblent tous coïncider en bonne approximation. Cependant des expériences avec des horloges très précises montrent bien des décalages.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Toute vitesse est RELATIVE. «aller à 90% de la vitesse de la lumière» n'a pas de sens en soi. Faut dire par exemple «aller à 90% de la vitesse de la lumière par rapport à la Terre».
Et comme c'est relatif, la question est alors la même que demander «que se passerait-il si la Terre allait à 90% de la vitesse de la lumière par rapport à la fusée»? En quoi voulez-vous que la vitesse d'un corps lointain affecte ce qui se passe dans la fusée??? Réponse claire: en rien.
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On n'a pas fait des théories pour décrire ce qu'il se passe «quand on va à presque c», car c'est très simple: rien de particulier. Les théories comme la RR sont là pour gérer les observations d'un observateur quand il observe des corps allant à telle ou telle vitesse par rapport à lui, ou plus généralement pour des interactions entre systèmes allant à telle vitesse l'un par rapport à l'autre. Donc, si la question ne porte pas sur des interactions (y compris observations), il n'y a rien de particulier à dire, c'est partout pareil, aucune vitesse n'intervient.
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Et si ces principes très simple ne sont pas compris, aucune formule ne pourra aider à comprendre.
Dernière modification par Amanuensis ; 23/01/2019 à 10h03.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
est-il alors correct d’imaginer qu'un passager se déplaçant dans une fusée ayant une vitesse "v" égale à 0.999999 c dans le référentiel héliocentrique, et allumant une lampe torche braquée devant soi:
- ne constaterait rien de spécial dans on référentiel ; la lumière émise pas sa lampe torche se déplaçant bien à une vitesse c dans le référentiel de la fusée;
- mais qu'un observateur extérieur situé dans un référentiel équivalent au référentiel héliocentrique, qui croiserait de très très prêt la fusée pendant son voyage et qui regarderait par le hublot, lui verrait un voyageur quasiment immobile et un faisceau lumineux quasiment immobile, de sorte que la vitesse qu'il mesurerait en ajoutant la vitesse de la fusée v à la vitesse de la lumière de la torche c, serait égale à c ?
Oui.
Non. Comme déjà dit par plusieurs personnes, il verra la lumière se déplacer à c.
Et réellement, pour comprendre, il faut faire l'effort de lire sur le sujet. Poser des questions en imaginant sans connaitre est inefficace. Cela amène par exemple à la dernière phrase qui fait encore de l'addition newtonienne des vitesses alors que cela a déjà été expliqué dans le fil.
Le forum permet de préciser des points non compris ou d'apporter un éclairage, pas d'apprendre sans effort.
Dernière modification par pm42 ; 23/01/2019 à 10h28.
Oui
Immobile relativement au référentiel héliocentrique, j'imagine. Ou «situé dans un véhicule/laboratoire/... immobile relativement au référentiel héliocentrique». [«Se situer dans un référentiel» est une expression impropre, même si (malheureusement) commune dans la vulgarisation, reflétant la mauvaise compréhension de ce qu'est un référentiel.]- mais qu'un observateur extérieur situé dans un référentiel équivalent au référentiel héliocentrique
Non, il le verrait aller à la vitesse relative au référentiel héliocentrique., qui croiserait de très très prêt la fusée pendant son voyage et qui regarderait par le hublot, lui verrait un voyageur quasiment immobile
Encore moins! La vitesse de la lumière sera mesurée comme égale à c.et un faisceau lumineux quasiment immobile
Non, les vitesses ne s'additionnent pas ainsi, cf. autres messages., de sorte que la vitesse qu'il mesurerait en ajoutant la vitesse de la fusée v à la vitesse de la lumière de la torche c, serait égale à c ?
Par contre, la différence de vitesse qu'il mesure, entre vitesse de la fusée et la vitesse de la lumière, ne sera pas c, mais une minuscule fraction de c.
Moralité: il y a deux notions d'addition (ou différence) de vitesse. Faut pas les mélanger...
Dernière modification par Amanuensis ; 23/01/2019 à 10h32.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Salut,
Pour info, la composition des vitesses :
https://fr.wikiversity.org/wiki/Rela...n_des_vitesses
(cette page est beaucoup plus simple que la page de wikipedia des calculs relativistes, mais cette dernière est plus complète)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je précise (car là comme ailleurs, les formules n'expliquent rien).
Une vitesse est toujours relative. C'est le point fondamental, et c'est son oubli qui fait achopper.
Dans un cas on a l'addition au sens «quelle est la vitesse de C par rapport à A, sachant la vitesse de C par rapport à B, et la vitesse de B par rapport à A». Le «par rapport à X» se comprend alors que «la vitesse par rapport à un référentiel relativement auquel X est immobile». (On applique alors l'addition relativiste.)
Dans l'autre cas on a la différence entre la vitesse de B par rapport à A et la vitesse de C par rapport à A. (On applique alors la simple addition vectorielle.)
C'est bien l'indication des «par rapport à» qui permet de voir la distinction...
Dernière modification par Amanuensis ; 23/01/2019 à 10h38.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Le point fondamental qu'on a tendance à manquer un peu, c'est que pour définir une vitesse de déplacement, il est nécessaire de définir une synchronisation entre des observateurs distants.
Pour expliquer un peu mieux : on sait tous qu'une vitesse est obtenue en divisant une distance parcourue par un intervalle de temps : si un "objet" (particule, qui peut etre un photon, ou plus exactement une surface equiphase d'un photon) se trouve en xA au temps tA et en xB au temps tB, alors sa vitesse est (xB-xA)/(tB-tA).
Mais ce calcul suppose implicitement d'une part que x soit bien une coordonnée en unité physique, d'autre part que tA et tB soient bien des temps physiques, et en particuliers qu'ils soient synchronisés (c'est à dire que deux événements au même temps tA=tB soient bien considérés comme simultanés).
Si les temps ne sont pas synchronisés , le calcul ne marche pas : l'expérience la plus simple en est fournie par les voyages en avion entre pays suffisamment éloignés pour avoir un décalage horaire, on sait bien qu'on ne peut pas prendre pour tA-tB (durée du voyage) , la différence entre les heures d'arrivée et de départ locales ! il faut justement corriger du décalage horaire. Mais la correction n'est possible que si on a une prescription pour ce décalage, et donc une définition de la simultanéité (en pratique la simultanéité peut etre définie par le temps universel).
Ce qu'a montré Einstein c'est que, dans un référentiel galiléen, cette synchronisation était toujours possible mais dépendait de l'observateur. Et que cela interdisait en particulier d'additionner simplement les vitesses , parce que l'intervalle de temps mesuré dans un référentiel n'était pas le même que dans un autre référentiel. Et en particulier, le fait d'imposer que la vitesse absolue ne soit pas mesurable impose que la vitesse de la lumière soit la même dans tous les référentiels galiléens, et impose la forme de la transformation qu'il faut donner au temps pour que ce soit respecté : il est donc logique que les formules de la relativité impliquent l'invariance de la vitesse de la lumière, puisqu'elles ont été établies pour l'assurer !
NB : le formalisme n'est valable en toute rigueur que dans des référentiels galiléens, sans gravitation. En présence d'accélérations d'inertie ou de gravitation (ce qui est en fait très lié), il n'y a pas de manière simple de définir la simultanéité en général, et donc pas non plus la vitesse. Par exemple la vitesse de la lumière mesurée à la surface de la Terre (qui n'est pas un référentiel galiléen) , avec le TU ... n'est pas égale à c !
Pourtant dans ce raisonnement je n'ai pas fait d'addition de vitesse newtonienne, au contraire.
J'ai considéré que, la fusée se déplaçant à la vitesse "v" de 0.999999 c (dans le référentiel de l'observateur extérieur qui croise la route de la fusée et regarde à travers le hublot, on ne pouvait justement pas ajouter la vitesse de la fusée v et la vitesse du faisceau lumineux c.
J'ai en effet conclu en distant que v + c = c
et non que v+ c = v +c
ce qui est donc une NON addition des vitesse newtonienne.
Je disais donc que oui, l'observateur extérieur verrait bien à travers le hublot la vitesse de la lumière se déplacer à c : "de sorte que la vitesse qu'il mesurerait en ajoutant la vitesse de la fusée v à la vitesse de la lumière de la torche c, serait égale à c".
Attention comprendre que la vitesse du faisceau lumineux émis par la torche du voyageur et que l'observateur extérieur mesurerait dans son référentiel serait égale à c, mais qu'il mesurerait également une différence de vitesse entre le voyageur et le faisceau lumineux très faible. D'où, mon erreur probablement, de penser que, du point de vue de l'observateur extérieur, et compte tenu de la faible différence de vitesse entre le voyageur dans le vaisseau et son faisceau lumineux (toujours du point de vue de l'observateur extérieur) , l’observateur extérieur aurait l'impression, de son point de vue, que les deux (le voyageur et son faisceau lumineux) se déplacent quasiment à la même vitesse".
Non, tu as dis "lui verrait un voyageur quasiment immobile et un faisceau lumineux quasiment immobile"...
??? En quoi serait-ce une «impression» ?? L'hypothèse est qu'il voit une fusée se déplacer à c-ε, ε très petit. Comme il voit la lumière aller à c (supposé colinéairement), oui, il les voient bien aller quasiment à la même vitesse, à ε près.
Le raisonnement est trivial.
(L'erreur serait d'en tirer la conclusion que la lumière est «quasiment immobile» par rapport à la fusée. Car on a alors changer de «par rapport à» ...)
Dernière modification par Amanuensis ; 23/01/2019 à 11h59.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
en écrivant, maladroitement "lui verrait un voyageur quasiment immobile et un faisceau lumineux quasiment immobile"... mais en écrivant également " de sorte que la vitesse qu'il mesurerait serait égale à c" (ce qui effectivement peu paraître contradictoire)
je voulais dire:
L'observateur extérieur verrait une fusée passant devant lui à 0.99999c
L'observateur extérieur verrait, en regardant à travers le hublot, une faisceau lumineux filant à une vitesse c
L'observateur extérieur verrait, en regardant à travers le hublot, (en considérant que le cosmonaute se tient debout sans bouger), un cosmonaute immobile dans la fusée, mais passant devant lui à 0.99999c (il se déplace avec la fusée)
L'observateur extérieur verrait, en regardant à travers le hublot, (est là est ma question et probablement mon erreur) un cosmonaute et un rayon lumineux quasiment immobiles l'un par rapport à l'autre à l'intérieur de la fusée.
Donc oui, tant le faisceau lumineux et que le cosmonaute passeraient à fond devant l'observateur (à c pour le premier et à 0.99999c pour l'autre), mais, du point de vue de l'observateur qui regard à travers cette fusée lui fileant devant les yeux, lorsqu'il arrive à voir à travers le hublot une très très très bref instant, il constate que le le cosmonaute est quasiment immobile par rapport au rayon lumineux.
Bien sur pour le cosmonaute en mouvement, le rayon lumineux file à c.
Non. Il constate que le cosmonaute et le rayon lumineux vont quasiment à la même vitesse par rapport à lui, l'observateur. Pas du tout la même chose.
[Si on ne fait pas cette distinction dans la terminologie, on va droit à des confusions irréparables. Une soi-disant maladresse peut être toxique.]
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
EDIT croisement avec Amanuensis, qui lui constate que ce n'est pas du tout la même chose.
Il y a vitesse et vitesse
Pour éviter tout malentendu, ce n'est pas vitesse utilisée habituellement (et en particulier dans la composition des vitesses).
En anglais on appelle cela "closing speed" et en français "vitesse d'approche".
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
si, je te cite :"Il constate que le cosmonaute et le rayon lumineux vont quasiment à la même vitesse par rapport à lui"
alors l'observateur doit également observer une différence de vitesse entre le cosmonaute et le rayon lumineux très faible
donc l’observateur peut être tenté d'interpréter son observation comme "de mon point de vue, le cosmonaute et le rayon lumineux, qui vont quasiment à la même vitesse par rapport à moi, conservent quasiment la même distance entre deux et sont donc quasiment l'un par rapport à l'autre, toujours de mon point de vue"
Toujours résister aux tentations
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
La relativité restreinte postule qu'il existe une vitesse limite de la transmission des interactions.
L'objet physique qui semble s'approcher au mieux de cette limite est le photon.
Cette vitesse est une vitesse instantanée relative à sa source d'émission, et sur son trajet elle est relative au "milieu" dans lequel l'objet se déplace (c'est un point qui est délicat à comprendre si on suppose qu'il n'y a pas d'éther).
Sachant cela (qu'en tout point de la trajectoire du photon sa vitesse locale vaut C), le photon est un excellent indicateur de la réalité physique dont découlent ENSUITE les observations.
Vous pouvez donc effectivement observer un faisceau lumineux à distance (en imaginant qu'il s'atténue et diffuse dans un "brouillard" qui fournit sa limite de progression dans l'espace), qui n'irait pas à la vitesse de la lumière, voir qui dépasserait la vitesse de la lumière (du fait de "l'illusion" liée à la variation de la vitesse d'écoulement du temps), mais vous savez aussi à ce moment que localement ce n'est pas le cas.
Par exemple, dans le cas de votre lampe torche dans le vaisseau qui va à .9999 C relativement au milieu extérieur du vaisseau (il y a nécessairement une "interface" entre le vaisseau et le milieu extérieur), localement, la vitesse de progression du faisceau lumineux va à C et la source des photons (la lampe) est immobile par rapport à la progression du faisceau.
Il ne se passe donc rien de spécial pour un observateur dans le vaisseau.
Mais pour un observateur en dehors du vaisseau (au delà de l'interface), le faisceau A L'INTERIEUR du vaisseau (qu'on suppose ici transparent pour le besoin de la cause), aura une vitesse de progression très inférieur à C...en apparence.
En apparence, puisque comme vous savez que la lumière va à C (et c'est là la réalité du phénomène valable de manière universelle) vous corrigerez bien sûr cette "illusion", et concluriez que le temps dans le vaisseau s'écoule en fait plus lentement qu'en dehors.
Maintenant, lorsque le faisceau quitte le vaisseau (en dehors de l'interface), vous constaterez également que sa progression vaut bien C (dans des conditions normales dirons-nous).
MAIS, vous constateriez également un point supplémentaire, qui validerait le fait que la lumière se déplace toujours à C, l'intensité du faisceau en dehors du vaisseau sera amoindri par rapport à l'intensité du faisceau dans le vaisseau (temps ralentit dans le vaisseau par rapport au milieu extérieur => moins d'énergie fournie à l'extérieur lorsque le faisceau sort du vaisseau).
Pour le message précédent, se référer à https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Dunning-Kruger
Après, j'ai voulu préciser tout ce qui était faux mais j'avais dépassé les 5 min. Si quelqu'un d'autre a le courage, c'est bien.
Perso, devant autant de nawak venant toujours des mêmes contributeurs, je fatigue parfois.
bonjours à tous
Donc à ce que j'en comprends les temps, mesurés par des horloges très précises et pareilles, sont eux-mêmes relatifs comme les vitesses ? mais je ne pense pas que les horloges elles-mêmes soient elles-mêmes relatives quand elles fonctionnent donc ce ne doit pas être les temps mesurés par les horloges qui sont en soi relatifs mais ce seraient plutôt les temps mesurés par des observateurs situés à des endroits différents, qui seraient relatifs. en effet je pense qu'une horloge isolée, toute seul, ne sert à rien et il faut donc l'associer à un observateur à proximité pour qu'elle se met à servir de quelque chose.
