Théorie invalidée

[curieuxdenature]

Mmy, tu mets le doigt sur le problème.

Supposons qu'on adopte deux définitions du mètre, celle d'un objet matériel (comme le mètre étalon) et celle d'un longueur d'onde immatérielle (celle du krypton 86 par exemple).

Supposons maintenant qu'on fasse des expériences de mesure du rapport de ces deux longueurs étalons (matérielle/électromagnétique) dans différentes conditions physiques (gravité, vitesse de la Terre sur son orbite, etc...) et qu'on trouve une VARIATION de ce rapport. Quelle INTERPRETATION de ce résultat proposeriez vous?

Cordialement

Gilles

Bonjour Hilles,

le fait est qu'on a effectivement trouvé des variations, c'est pourquoi la définition du mètre étalon de platine iridié a été abandonnée au profit de la raie de cesium 133. Mesurée au niveau de la mer à cause de la gravitation terrestre ; et sur Wikipédia on précise : à 0 kelvin, compte tenu que la température joue aussi sur la fréquence et que la technologie permet d'en rendre compte.
On a ainsi une définition qui frôle le 10^-14.

Sinon, au niveau de l'interprétation que j'en fais, c'est tout simplement que la RR et la RG sont confirmées, c'est la fréquence du signal, donc son énergie qui varie, pas la vitesse.
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[invité576543]

le fait est qu'on a effectivement trouvé des variations, c'est pourquoi la définition du mètre étalon de platine iridié a été abandonnée au profit de la raie de cesium 133. Mesurée au niveau de la mer à cause de la gravitation terrestre ; et sur Wikipédia on précise : à 0 kelvin, compte tenu que la température joue aussi sur la fréquence et que la technologie permet d'en rendre compte.
On a ainsi une définition qui frôle le 10^-14.

Bonsoir,

Faut quand même réaliser de ce dont on parle! On part de ce qui est essentiellement un étalon d'énergie, à savoir la différence d'énergie de liaison entre deux états bien particuliers d'un atome, un système complexe entre une charge centrale et un nuage électronique.

Cet étalon d'énergie est traduit par un dispositif matériel tout aussi particulier en un signal répétitif, que l'on prend alors comme étalon de fréquence et donc de temps. (Ce qui rend toute analyse de la variation de h dépendante des variations de l'étalon de masse!)

Ensuite, on transforme ce temps en longueur par application d'un coefficient conventionnel et fixe par définition. (Ce qui rend tout raisonnement sur c trivial!)

Alors, certes on a un "étalon" de longueur très précis, mais qui dépend quand même de pas mal de choses! Quand on dit précis à 10^-14, on dit surtout, il me semble, qu'il est répétitif à cette précision. Car précis voudrait dire par rapport à un autre étalon!

"Abandonner" un étalon pour un autre se justifie par la répétitivité, pas par la précision. Et justement, pour la précision, et pour cette notion d'invariance au cours de l'année, il faudrait DEUX étalons le plus indépendants possibles (répondant à des lois physiques assez différentes), tous les deux aussi répétitifs que possible, et les comparer au cours de l'année.

Tout ça pour dire que ma soif de compréhension n'est pas étanchée...

Cordialement,

[curieuxdenature]

Tout à fait d'accord avec ça MMY, c'est pourquoi j'ai ajouté:

Sinon, au niveau de l'interprétation que j'en fais, c'est tout simplement que la RR et la RG sont confirmées, c'est la fréquence du signal, donc son énergie qui varie, pas la vitesse.

Dans l'absolu, les variations en questions ne prouvent rien sur la vitesse de la lumière. De toutes manières on tourne en rond puisque tous les étalons sont soumis à la contraction des longueurs, quelles soit la technologie employée.
Il me semble bien que le fait de postuler l'invariance de 'c' résoud tous les problèmes et que rien n'a jamais mis ce postulat en défaut.

Un exemple de contradiction qui apparait si on prétend que c varie dans un champ de gravitation pour expliquer l'augmentation de la fréquence du photon mesuré est qu'il faudrait affirmer que c'est le nombre de photons qui augmente par unité de temps.
Ils viendraient d'où ces photons supplémentaires ???C'est la multiplication des pains...

à vous l'antenne.

[invite8915d466]

C'est une bonne manière de poser la question.

La seule partie évidente de la réponse est que les deux ne pourraient pas être considérés comme étalons! Ensuite, il faudrait choisir, et la réponse "c variable" (choix de l'étalon matériel) n'aurait rien d'évident!

Absolument. Ce n'est pas décidable. C'est ce que je veux dire par le fait que la variation de c n'a pas de sens physique absolu : constater une variation de c suppose que la distance parcourue par la lumière pendant une seconde-étalon , exprimée en nombre de fois le mètre étalon, a changé : mais on peut tout aussi bien interpréter ça comme une variation des étalons de temps, ou de longueur. Bien évidemment, si on choisissait le même rayonnement pour définir la seconde et le mètre (ce qui n'est pas le cas, puisque pour des raisons techniques on choisit le césium et le krypton), la vitesse de c serait par définition invariable.

ceci dit, si on constatait effectivement une variation du rapport entre les deux étalons, il s'agirait bien d'une variation physique d'une grandeur sans dimension,(le rapport des deux longueurs) constatable dans tout système d'unité : il serait donc la preuve d'une variation des grandeurs physiques fondamentales sans dimension

Plus précisément par exemple, la longueur de l'étalon matériel dépend in fine de sa structure atomique, et peut s'exprimer par le produit d'une longueur fondamentale qui peut etre choisie comme celle définissant l'étalon de longueur, par définition donc invariable*, multipliée par une fonction compliquée de constantes sans dimension (essentiellement constantes de couplages comme la constante de structure fine, et rapport de masses des particules). Comme le résultat final de ce produit varie expérimentalement, et que la longueur unité de base est par définition invariable (= 1 mètre), nécessairement au moins une des grandeurs sans dimension a varié.

L'expérience montrerait donc bien que au moins une grandeur fondamentale sans dimension a varié, ce qui serait le seul résultat physiquement significatif (parce qu'indépendant du choix des étalons-unités.)

Cordialement

Gilles

[invité576543]

le mètre (ce qui n'est pas le cas, puisque pour des raisons techniques on choisit le césium et le krypton)

T'es sûr ?

Décision de la CGPM, 1983:

décide

1. Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde.
2. La définition du mètre en vigueur depuis 1960, fondée sur la transition entre les niveaux 2p10 et 5d5 de l'atome de krypton 86, est abrogée.

En d'autres termes, la CGPM considère que toutes les méthodes pour mesurer le trajet parcouru par la lumière dans le vide donneront le même résultat...

Cordialement,

Michel

[invite8915d466]

oups, j'avais oublié !

donc ça règle le problème, la vitesse de la lumière est par définition constante et égale à 299 792 458 m/s, ça ne sert plus à rien de la tester depuis 1983

(la définition suppose quand même implictement que la lumière se propage à la même vitesse à toutes les longueurs d'onde et dans toutes les directions, ce qui est en soi testable!)

[invité576543]

(la définition suppose quand même implictement que la lumière se propage à la même vitesse à toutes les longueurs d'onde et dans toutes les directions, ce qui est en soi testable!)

J'avais fait la même remarque, et c'est même un peu "osé" de la part de la CGPM. Il me semble qu'il aurait été plus prudent de définir une "méthode étalon" pour la mesure de la distance parcourue définie!

Sinon, un petit bémol: une longueur d'onde donnée indique l'incertitude de la mesure, il me semble. Alors toute cause d'erreur ou de variation en o(longueur d'onde) n'est pas testable. De facto, le mètre n'est défini en toute précision que pour une longueur d'onde tendant vers 0! L'isotropie est un problème intéressant: en toute rigueur elle n'a un sens que dans une zone où la courbure de l'espace est parfaitement uniforme. Ca se trouve où?

Cordialement,