Vitesse latérale+absolu du photon, expérience

[moijdik]

quand tout le monde te dit que tu te trompes

ce n'est pas l'impression que j'ai, on discute voilà tout

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Born...Null_Geodesics

pfiou! c'est pour gens avertis... c'est quoi un cylinder chart, s et L sont des conditions? j'ai pas l'impression que ça va nous aider
Si on parle de géodésique, ne doit-on pas considérer des lignes quasi-parallèles dont la courbure dépend de la vitesse initiale? quasi-horizontales si la vitesse initiale est horizontale? Si on y fout un photon avec une vitesse horizontale, il va filer quasi-droit (et légèrement tomber) et si la source est inclinée vers le haut, la trajectoire est inclinée et la courbure moins forte. Et si on balance un photon depuis une source horizontale en ascension, ça dit quoi? si le photon est sans inertie (transverse, j'ai pas toujours précisé), peut-on projeter son vecteur vitesse sur la 'composante transverse à son mouvement'? je pense à l'écriture de E²=p²+m² lorsque m est nul

le trou va changer de position et le photon ne pourra pas sortir.

en tout cas, effectivement, il y a un truc à vérifier, comme considérer le mouvement de rotation d'un miroir par rapport à l'autre et le trajet des photons dans la caisse de résonance. Je ne sais pas si on parle de trou à la sortie du laser, c'est juste un miroir partiellement transparent, donc il y a de la marge à priori

ce référentiel est non-inertiel, en rotation, donc les trajectoires des photons paraissent courbes

la citation que tu as retenue parlait de la condition initiale du trajet du photon à la sortie du laser, pas de son trajet. Evidemment qu'ensuite il faut préciser le référentiel pour parler de trajet, apparent dans ce référentiel
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[coussin]

pfiou! c'est pour gens avertis... c'est quoi un cylinder chart, s et L sont des conditions? j'ai pas l'impression que ça va nous aider

Peu importe que vous ne compreniez pas les détails. La fig. 4 du lien que je donne montre la trajectoire de rayons lumineux d'une source placée à la périphérie du disque vers le centre de celui-ci. C'est ce que vous demandiez, non ? Eh bien voilà.
Si vous voulez encore complexifier le problème avec différentes directions d'émission ou autre, il vous faudra résoudre l'équation des géodésiques avec les conditions initiales qu'il faut. On ne peut pas non plus trouver tout ce qui vous passe par la tête "tout cuit" sur wikipédia. À un moment donné, faut que vous vous retroussiez les manches...
Je pense avoir fait beaucoup d'effort de mon côté (vous auriez pu chercher cette page vous-même) pour peu de gratitude en retour... J'en reste là pour ma part.

[moijdik]

une source placée à la périphérie du disque

vu les équations, on va dire qu'il tourne. Ces équations ont-elles été obtenues en supposant qu'il y a un champs d'accélération centré sur le centre du disque et dirigé vers l'extérieur, comme si le centre était doté d'une masse négative? Ca m'intéresse de savoir comment on peut parler de géodésique dans des cas où les masses n'interviennent pas, est-ce qu'une théorie commune à la RG définit la géodésique, ou est-ce que l'origine des différents types de géodésiques (masse ou pas) diffère? Peu importe qu'elles soient identiques à la fin sur un domaine commun...

À un moment donné, faut que vous vous retroussiez les manches...

j'ai orienté la discussion sur le thème 'affrontement des principes tirés des observations'. Si on observe une contradiction (je dis bien une contradiction, pas un paradoxe) dans les différentes interprétations, je dirais que c'est là qu'il faut se retrousser les manches...

pour peu de gratitude en retour

j'en ai manqué? à quel moment? ai-je peut-être donné l'impression d'avoir reçu des formules en pleine figure?

vous auriez pu chercher cette page vous-même

Bref tout ça pour dire que je n'ai pas eu l'idée de parler de géodésique, mais maintenant que vous le dites... un trajet, c'est, finalement, une géodésique plus ou moins complexe

[moijdik]

sinon, les équations ont l'air simple, il y a plein de zéros, peu de constantes, à priori le résultat est net: pas de déviation du photon (je suppose que la représentation courbe du trajet du photon est celui d'une géodésique générique, mais en fait il est droit). La seule déviation qu'il pourrait avoir y serait donc celle induite par des considérations relativistes d'objet assez massifs..
Mais a-t-on vérifié cette prédiction? Je parlais d'un disque de 1m à 3000tr/mn, les vitesses sont non relativistes et l'imagine mal que l'on puisse le faire à vitesse relativiste, mais de toute façon l'effet recherché ici n'est pas celui de Lense-Thirring, très faible, mais celui d'une déviation de 1mm. Parceque si l'on cherche uniquement à mesurer l'effet Lense-Thirring avec un disque en rotation, on n'essaye même pas, surtout à 3000tr/mn... on a directement envoyé un satellite. Ce satellite a permis d'observer l'effet (via des déviations mesurés par des gyroscopes lors de la rotation du satellite par rapport à la (rotation de la) Terre), mais pas celui que permet une plateforme en rotation. Les physiciens sont à l'affut des phénomènes mesurables mais encore faut-il les penser!

[Sethy]

Je voudrais conclure en disant ceci. Si on peut faire de la physique avec du français, il y a un moment où il faut passer aux mathématiques.

Je prendrai un simple exemple, la découverte (théorique) des trous noirs. Einstein, en 1915 publie un article dans lequel figure une équation. Même si on ne le voit pas immédiatement, cette équation est basée sur un tenseur contenant 256 valeurs (4^4). Einstein pense alors que certes son équation est juste mais qu'elle est insoluble, même dans les cas les plus simples.

C'est sans compter sur Schwarzschild, un officier allemand qui lit les travaux d'Einstein et tente la résolution dans le cas le plus simple : un univers totalement vide, à l'exception d'une seule masse et encore en prenant bien soin de se placer dans le vide à l'extérieur de cette masse. La résolution est purement mathématique et ce qu'il trouve est surprenant. Dans les formules apparait un terme de la forme 1 / (a - b). Or, évidemment, un tel terme est problématique car si a = b, le terme vaut l'infini. Schwarschild venait de découvrir ce qu'on appelle aujourd'hui "l'horizon" du trou noir.

Et ça, aucune dissertation, aucune expérience, même de pensée n'aurait pu le prévoir. Il y a d'autres cas tel que l'énergie résiduelle au zéro absolu par exemple.

Le recours à l'expérience est bien car c'est elle qui tranche dans tous les cas. Mais si la physique n'est pas "que" des maths, les maths sont un cribles indispensables par lequel passer. Et c'est même plus qu'un mal nécessaire, puisque ce passage obligé permet de découvrir de nouveaux effets totalement inattendus.

[moijdik]

Le recours à l'expérience est bien car c'est elle qui tranche dans tous les cas.

toujours est-il que la RR dirait que le photon est dévié du fait de la vitesse transverse de sa source afin qu'il se déplace dans son référentiel (schéma gauche du msg #49) alors qu'un calcul à base de géodésique indique que l'on n'en aurait pas. Dans le premier cas, on ne peut pas mesurer la vitesse du référentiel dans lequel on est, tandis qu'on peut le faire dans le deuxième

je résume parceque c'est pas évident: s'il n'y a pas de déviation du photon du fait de la vitesse transverse de sa source (on dira qu'on est dans le ref fixe), on observera une déviation dans l'ascenseur en MRU parceque l'ascenseur et le photon se déplace en même temps (on est alors dans le ref mobile et on définit alors le trajet apparent du photon). Par défaut, une déviation sera définie dans le ref fixe et on se place dans le cas où elle est nulle

Lorsque nous visons une cible en son centre avec un laser, nous atteignons son centre, évidemment. Les photons ne donnent pas l'impression d'être déviés par la vitesse de la Terre dans le cosmos (v=600km/s mesurable via le dipôle du CMB), on pourrait donc dire qu'il est déjà dévié, et d'en déduire que notre géométrie est légèrement penchée (d'un angle de type v/c) mais on ne s'en rend pas compte. Pour s'en rendre compte il faudrait envoyer un satellite dans la direction du pôle rouge de notre dipôle du CMB pour qu'il atteigne des vitesses très basses (beaucoup plus basses que 600km/s voire négative ce qui correspond à une inversion des pôle du dipôle du CMB, idéalement 0km/s, pas de pôles) pour observer une éventuelle déviation du faisceau. S'il y en a une, c'est le deuxième cas qui gagne: on peut mesurer notre vitesse dans le cosmos dans un référentiel fermé (pour cela il faut quand même mesurer la déviation obtenue lorsque le satellite a atteint la vitesse de 0km/s, pas de dipôle du CMB dans son ciel. Evidemment, à la fin il faudra dire que la déviation est nulle à 0km/s et d'en déduire la déviation, opposée, à 600km/s, ce sera l'angle par lequel notre géométrie par rapport à la géométrie à 0km/s)

Mais ne peut-on pas déjà effectuer cette mesure (viser une simple cible avec un laser) dans un satellite qui orbite perpendiculairement au plan de l'écliptique: la vitesse dans le cosmos est alors 600km/s+/-v... avec v=10km/s soit un delta de 20km/s. Avec une distance étalon de 1m, on pourrait voir une déviation de 20/300000= 60µm

[gts2]

Mais ne peut-on pas déjà effectuer cette mesure (viser une simple cible avec un laser) dans un satellite.

Où est la cible ? On rappelle que la seule vitesse qui compte est la vitesse relative source/cible.

[moijdik]

Où est la cible ?

en face du laser, à 1m. On est dans le cas où l'on se place dans l'ascenseur. Tout photon émis horizontalement, que ce soit via un trou dans la paroi ou d'une source dans l'ascenseur subit une déviation en fonction de la vitesse de l'ascenseur

[Geo77b]

La fig. 4 du lien que je donne montre la trajectoire de rayons lumineux d'une source placée à la périphérie du disque vers le centre de celui-ci.

à priori le résultat est net: pas de déviation du photon (je suppose que la représentation courbe du trajet du photon est celui d'une géodésique générique, mais en fait il est droit).

Le trajet est droit dans un référentiel inertiel et il est courbe dans le référentiel tournant, donc le photon paraît dévié dans le référentiel tournant (trajet courbe).
De plus, la source (à la périphérie) de ce rayon lumineux n'est pas orientée vers le centre du disque (le rayon ne part pas de la source dans la direction du centre), sinon le rayon n'arriverait pas au centre.

[moijdik]

Le trajet est droit dans un référentiel inertiel et il est courbe dans le référentiel tournant, donc le photon paraît dévié dans le référentiel tournant (trajet courbe).

le terme approprié est 'trajet apparent', c'est le trajet que l'on verrait lorsqu'on a les pieds dans l'ascenseur ou sur la plateforme

ce rayon lumineux n'est pas orientée vers le centre du disque (le rayon ne part pas de la source dans la direction du centre)

ne pas confondre direction initiale avec trajectoire. Ici le laser pointe bien vers sa cible, le centre de la plateforme, et la question était de savoir si le trajet est infléchi ou non par la vitesse transverse de la source. Ici, je propose de suivre la solution donnée par le calcul des géodésiques, selon laquelle il n'y a pas d'inflexion, la trajectoire étant une prolongation rectiligne de la direction initial

[Deedee81]

Salut,

- Non, "trajet apparent" n'est pas le terme approprié en physique. Ca c'est autre chose.
- Et Geo n'a pas confondu. Et dans le référentiel accéléré la trajectoire (pas apparente) est bien courbe.
- Enfin, ton "prolongation rectiligne" est une affirmation gratuite
- Et comme je l'ai dit dans l'autre fil, tu devrais mettre le calcul précis de la géodésique (les coefficients de Christoffel sont faciles à calculer dans le référentiel accéléré, et un petit calcul d'équation géodésique est c'est emballé)
Sinon accepte les explications de ceux qui manifestement en savent beaucoup plus que toi sur le sujet (ou alors pose des questions et ne fait pas des affirmations presque toujours incompréhensibles ou fausses, ça commence à bien faire cette violation permanente du point 6 de la charte)

sinon le rayon n'arriverait pas au centre.

C'est marrant, ça me rappelle un crank célèbre (que je ne nommerai pas et qui n'a jamais été membre de Futura) qui disait que la relativité état fausse car le rayon ratait la cible (et là il n'y avait même pas d'accélération)

[coussin]

Ici, je propose de suivre la solution donnée par le calcul des géodésiques, selon laquelle il n'y a pas d'inflexion, la trajectoire étant une prolongation rectiligne de la direction initial

Ce fameux calcul des géodésiques est fait dans le lien que j'ai donné sur les coordonnées de Born et montre une trajectoire courbée dans le référentiel tournant.
Ce n'est pas nouveau, c'est la même chose avec cette animation traitant de la force de Coriolis : https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Forc...%C3%A9finition

[moijdik]

Sinon accepte les explications de ceux qui manifestement en savent beaucoup plus que toi sur le sujet

tu pourrais lire les messages avant d'envisager d'écrire ça. J'ai cité des intervenants à plusieurs reprises. Toutes les réponses ne sont pas convaincantes, certaines sont pertinentes et je pense que je donne suffisamment de retour. Désolé si tout le monde est friand de calculs, ici je me penche sur la mécanique du photon
Mais je comprends que le cheminement puisse être pénible, voici donc un autre résumé:

1 Coussin a explicitement confirmé (msg62) que les photons émis par la source du message 36 viennent s'écraser au milieu du récepteur même lorsque la plateforme tourne

2 Le cas de la source qui tourne ainsi avec la source qui a une vitesse instantanée v perpendiculaire à la direction source-détecteur correspond à l'instant où une source tire un photon dans un ascenseur avec la même vitesse v

3 D'après la RR, ce photon (vitesse initiale horizontale dans l'ascenseur) devrait suivre le plancher de l'ascenseur (voir la réponse attendue par la théorie dans le msg22 par gts2), c'est à dire avec une vitesse d'ascension comme si la source donnait une impulsion transverse au photon (une sorte d'inertie apparente comme pour les masses, ce qui semble curieux), alors que les calculs de géodésique indiquent qu'il n'en a aucune. Il y a donc une contradiction quelque part (et le coup de l'impulsion transverse fait pencher la balance vers la RR)

4 Pour rétablir le lien, la RR suppose, en fait, que la source a été réorientée d'un angle (voir msg2 de Phys4) par rapport à son orientation "immobile" (cas 1 du msg 7, quand l'ascenseur est immobile) pour que le photon reste à l'horizontale (cas gauche msg49 en réponse à une source wiki de coussin) et suive le plancher de l'ascenseur. En somme la RR fait une erreur en omettant de dire que les miroirs doivent être réorientés d'un référentiel à un autre pour que les photons restent horizontaux dans ledit référentiel.

5 Pour comparer deux expériences identiques, l'une dans un référentiel, l'autre dans un autre, il doit bien sûr être exclu que des éléments de l'une soit modifiés par rapport à l'autre, sinon on parle d'arnaque

6 Il ne s'agit donc pas de chambouler la RR, mais de lui apporter une nuance, celle de demander des précisions sur ce qu'elle entend par "photon qui va tout droit"

7 lorsque les précisions sont bien spécifées (orientation des sources et miroirs dans tel ou tel référentiel) on envisage des calculs. Pas avant, donc. Il est évident que beaucoup de calculs de RR resteront valides, puisque l'on se place en général dans des cas qui vont bien, on dirige les sources lumineuses comme il faut, même s'il faut considérer une inertie apparente plutôt que d'avoir à dire qu'un miroir ou une source doit être réorienté

8 Au risque de déclencher une guerre de vocabulaire, je stipule donc que le trajet initialement droit d'un photon dans un référentiel fixe (pas de masse, pas de dipôle dans le CMB), doit devenir penché en apparence lorsque le référentiel est en MRU (présence d'un dipôle dans le CMB), courbe en apparence lorsque le référentiel est accéléré (présence de masse), ou à la fois courbe et penché (MRU+masse)

9 Même si le raisonnement semble plus cohérent qu'avec la RR seule, il faut une expérience pour trancher, je prends la conclusion du msg66: il s'agirait de viser une simple cible fixe distante d=1m par laser fixe droit dans la direction de la cible dans un satellite qui orbite perpendiculairement au plan de l'écliptique: la vitesse dans le cosmos est alors V+/-v... avec v=10km/s et V=600km/s soit un delta de 20km/s (le laser tire des photons lorsque le satellite traverse le plan de l'écliptique, des deux côtés de l'équateur). On aurait alors une déviation de 20/300000= 67µm. Par rapport au référentiel à V=0km/s, la déviation serait de 2mm. Si nous nous déplacions à des vitesses proches de c, la déviation serait de 1m

10 on peut éventuellement s'attacher à des détails techniques comme dans le msg60 de Geo. On peut aussi chercher les éventuelles retombées de ce point de vue, comme un décalage en fréquence lorsque les photons sont guidés par une fibre optique droite attachée à la plateforme tournante. Par exemple, si les photons sont guidés, ils vont tourner avec la plateforme (rotation w, rayon R) et donc, à priori, subir le champs d'accélération de la plateforme. Calcul à la louche: avec une accélération en moyenne de -w².R/2 le long de la fibre, si l'on s'inspire du décalage d'Einstein (Df/f=g.h/c², wiki, h=1m), on aurait un décalage w².R/2g fois plus important. N'a-t-on pas déjà essayé de "centrifuger" des photons dans des fibres en rotation?

[coussin]

1 Coussin a explicitement confirmé (msg62) que les photons émis par la source du message 36 viennent s'écraser au milieu du récepteur même lorsque la plateforme tourne

Non, pas du tout...
La figure 4 du lien vers la page wikipédia que j'ai donné montre que les trajectoires sont courbes dans le repère tournant. Ainsi, pour qu'une source à la périphérie du disque atteignent la cible se trouvant au centre, elle ne doit pas viser dans la direction radiale mais doit compenser.
C'est très précisément le rayon rouge de cette figure.

Ça fait 40 fois que je répète la même chose... Ça tourne au dialogue de sourd.

[gts2]

1 Coussin a explicitement confirmé (msg62) que les photons émis par la source du message 36 viennent s'écraser au milieu du récepteur même lorsque la plateforme tourne.

Avec la précision de @Coussin : "avec les conditions initiales qu'il faut".
On peut toujours atteindre la cible, il suffit de connaitre le mouvement de celle-ci.
Demandez à un tireur de ball-trap comment il fait pour atteindre sa cible.

[coussin]

Et c'est quoi cette fixation, dans vos messages, sur le référentiel lié au CMB ?

[moijdik]

La figure 4 du lien vers la page wikipédia que j'ai donné montre que les trajectoires sont courbes dans le repère tournant.

est-ce que par hasard, le photon se déplace dans le référentiel tournant? genre la plateforme est en plexiglass et la source tire tans la tranche du disque? parceque là, effectivement, je comprendrai que le photon soit 'emporté' par la rotation de la plateforme et demande à ce que la source soit inclinée pour anticiper sur sa déviation
Peut-être n'ai-je pas été clair, l'ascenseur n'est pas rempli de plexiglass, tout comme la source est fixée sur la plateforme, et le photon se déplace au dessus de la plateforme, et il n'est donc pas soumis à un quelconque "champs d'accélération" (évoqué cependant dans l'énoncé, rectifié plus loin dans les messages) à part, peut-être, dans une fibre optique lié comme précédemment décrit

Demandez à un tireur de ball-trap comment il fait pour atteindre sa cible.

deux manières de faire: le tireur tire alors qu'il bouge encore son canon ou le tireur anticipe et tir sans bouger. Bon le premier anticipe aussi, mais dans le premier cas il donne une impulsion latérale à ses balles. La question pour le photon: peut-il recevoir une telle impulsion?
Mais peut-être que le photon n'est pas encore assez bien défini pour que l'on puisse répondre?

Et c'est quoi cette fixation, dans vos messages, sur le référentiel lié au CMB ?

parcequ'il serait temps de le considérer d'avantage. Quand je suis un peu perdu dans les référentiels, je le fais intervenir, ça m'aide car il faut que les deux versions collent. Apparemment, un comportement relatif n'empêche pas un comportement absolu, aussi tordu que celui-ci puisse être. Mais je ne vais pas tout dévoiler...

[Deedee81]

Bnjour,

Mais je ne vais pas tout dévoiler...

Et puis surtout ça signifierait : archivage

Et bon courage aux autres pour arriver à faire comprendre à Moijdikquejecomprendmal, moi je laisse tomber (surtout parce qu'il y a pas mal de réponses et que j'ai un peu perdu le fil).

[Geo77b]

est-ce que par hasard, le photon se déplace dans le référentiel tournant? genre la plateforme est en plexiglass et la source tire tans la tranche du disque? parceque là, effectivement, je comprendrai que le photon soit 'emporté' par la rotation de la plateforme et demande à ce que la source soit inclinée pour anticiper sur sa déviation.

Le photon se déplace en ligne droite dans un référentiel inertiel, mais comme l'obervateur tourne avec le disque, il voit la trajectoire comme une courbe. Comme dans l'animation proposée par coussin : https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Forc...%C3%A9finition

[Sethy]

genre la plateforme est en plexiglass et la source tire tans la tranche du disque? parceque là, effectivement, je comprendrai que le photon soit 'emporté' par la rotation de la plateforme et demande à ce que la source soit inclinée pour anticiper sur sa déviation

C'est exactement ce que je subodore depuis un certains temps et que j'ai déjà signalé et que les physiciens appellent l'éther.

[coussin]

C'est exactement ce que je subodore depuis un certains temps et que j'ai déjà signalé et que les physiciens appellent l'éther.

Je suis d'accord. Et cette fixation sur le référentiel lié au CMB est clairement le signe d'une impossibilité à se détacher de l'idée d'un référentiel absolu.
Et comme moijdik ne fait que tourner autour du pot, ça donne 3 pages de dialogue de sourd.

[Deedee81]

Je suis d'accord. Et cette fixation sur le référentiel lié au CMB est clairement le signe d'une impossibilité à se détacher de l'idée d'un référentiel absolu.
Et comme moijdik ne fait que tourner autour du pot, ça donne 3 pages de dialogue de sourd.

Bonjour, étant entièrement d'accord avec cette conclusion, mot pour mot, il est temps de fermer.

Toute tentative de rouvrir une discussion sur Sagnac, l'éther (même déguisé) ou du style sera immédiatement supprimé. De même sur la relativité si l'auteur ne montre pas qu'il a réellement des connaissances en relativité
(c'est un minimum, Futura n'étant pas une salle de cours. Et là l'auteur a montré une connaissance en relativité frisant les meilleurs records d'approche du zéro absolu, poser des questions sur les rotations et Sagnac en se trompant sur le "référentiel de l'univers observable" c'est quand même fort ! Je ne sais pas écrire un mot en idéogramme chinois, je ne vais pas ouvrir une question sur l'usage de subjonctif en Madarin)