Vitesse de la lumière atteignable ?

[Solonix]

J'estime qu'on ne peut ni atteindre la vitesse de la lumière (théoriquement) en étant propulsé par un moteur par exemple puisque plus on se rapproche du but plus notr temps se dilate et le moteur propulsé moins par conséquent. Il est à mon avis impossible de l'atteindre grâce à une quelconque attraction (ok les deux se confondent) puisque cette force décroît â la puissance 2, on s'écraserais sur l'astre avant d'atteindre la vitesse de la lumière. Mais que se passe il si on combiné les deux ? (On se lance à 99.9% de la viteese de la lumière puis qu'on est attiré par un astre dans la même direction) ? Merci d'avance !
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[Deedee81]

Salut,

Là je déplace en physique, c'est plutôt de la physique pure et ure. Attention au cht'tit bonjour.

Ce qui empêche le moteur de propulser à la vitesse de la lumière c'est surtout l'énergie : plus on approche de c et plus il faut d'énergie, ça diverge. Un bon exemple est donné par les accélérateurs de particules. Le LHC atteint des énergies considérables, vraiment énormes, mais les particules ne dépassent pas c (mais elle vont à 99,9999991% de la vitesse de la lumière, yahoooo )

Et cette limite est vraie quelque soit l'origine et orientation de la force. Une autre façon de le voir est l'inertie. L'inertie d'un corps massif c'est la masse (propre et invariante) fois le facteur gamma. Elle diverge en approchant de c. Et l'effet d'une force (même attractive) est donc de plus en plus minable si je puis dire. Et combiner n'y changerait pas grand chose (et n'oublions pas non plus que la composition relativiste des vitesses n'est pas additive, tout se combine de manière cohérente, heureusement).

Ceci dit on peut aller plus vite que la lumière https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_d%27une_onde
La vitesse de phase est souvent plus grande que "c". Mais bon, je triche La vitesse de l'information (dite aussi vitesse de front d'onde) reste inférieur ou égale à "c".
EDIT enfin, non, parfois plus grande, et il arrive que ce soit a vitesse de groupe qui soit > c, mais c'est encore plus rare et très difficile à observer car se produisant dans des matériaux.... presque opaques !!!!
Il y a aussi les vitesses apparentes même si c'est évidemment aussi une entourloupe : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mouvement_supraluminique

Mais il y a des cas particulièrement difficiles à décrypter. Par exemple, une particule traversant une barrière par effet tunnel (en mécanique quantique) peut aussi aller plus vite que la lumière. Mais c'est un effet ondulatoire, c'est une vitesse de phase

Et il existe des tonnes de "faux paradoxes" essayant de dépasser la vitesse de la lumière. Bien connue et souvent discuté sur Futura : paradoxe du spot sur un écran, paradoxe des ciseaux, paradoxe de la barre poussée ou de la barre tournante. Etc....

Et aussi l'effet Tcherenkov : émission de rayonnement (dit de freinage) par des particiules chargées allant plus vite que la lumière.... c'est évidemment la lumière qui est plus lente, dans l'eau par exemple. C'est quelque peu analogue au mur du son. Et c'est la lumière bleutée (produite par les électrons relativistes) dans les piscines des centrales nucléaires.

[pm42]

J'estime qu'on ne peut ni atteindre la vitesse de la lumière (théoriquement) en étant propulsé par un moteur par exemple puisque plus on se rapproche du but plus notr temps se dilate

Voir les explications de Deedee81 : le temps propre n'est pas ce qui joue.

Il est à mon avis impossible de l'atteindre grâce à une quelconque attraction (ok les deux se confondent) puisque cette force décroît â la puissance 2, on s'écraserais sur l'astre avant d'atteindre la vitesse de la lumière.

Là aussi, ce n'est pas ce qui joue.
On ne peut pas atteindre la vitesse de la lumière parce que c'est une limite liée aux lois de la physique.
Et que comme l'explique Deedee81, plus on s'en approche, plus il faut d'énergie pour s'en rapprocher encore un peu et cela tend vers l'infini.

Mais que se passe il si on combiné les deux ? (On se lance à 99.9% de la viteese de la lumière puis qu'on est attiré par un astre dans la même direction) ?

Cela ne change absolument rien, voir les différentes explications données plus haut.

[Deedee81]

La relativité restreinte est la plus énervante des théories sur Futura

Car elle semble assez abordable pour faire des ch'tits raisonnements sans la maîtriser. Et elle est assez compliquée pour être très contre-intuitive et commettre des erreurs. Et ça se reflète sur le net : 90% des "cranks" sur internet s'attaquent à la relativité, le reste les dépasse tout simplement (mais je connais quelques cranks en RG, en électrodynamique et même en physique des particules !!!!)

J'en profite pour dire qu'il ne faut pas hésiter à la potasser, par exemple :
http://culturesciencesphysique.ens-l...relativite.xml

Elle est assez simple, et il y a énormément de sources, pour faire le (petit) effort de l'étudier. Elle peut se voir au moins en introduction sans faire appel aux espaces vectoriels (même si c'est beaucoup plus élégant ainsi) et sans des trucs plus pointus comme l'électromagnétisme. Les maths y sont franchement élémentaires, niveau école secondaire. Comme tu as 15 ans, ce sera peut-être un peu difficile mais avec un peu d'effort, ça devrait aller
(j'ai lu la première fois la relativité générale, des articles d'Einstein, à 14 ans..... j'avais rien compris Mais là, le calcul tensoriel c'est une autre paire de manche !!!!)

Il y a pas mal de de bons bouquins aussi, par exemple "E=MC2 une formule change le monde", beaucoup vulgarisé, très abordable et agréable à lire mais l'auteur n'hésite pas à raisonner, approfondir et expliquer les différents effets relativistes. 25 euros (mais 17 en format kindle ou sur e-book). C'est pas si chers pour ce genre de bouquin (la bible du sujet sur la RG c'est 50 euros et idem en théorie quantique des champs, 42 euros, les livres scientifiques sont souvent assez chers).

Se méfier un peu de youtube. Il y a de bons trucs mais souvent c'est trop court et mal expliqué ou trop incomplet pour ne pas être induit en erreur. Et on trouve aussi quelques daubes, méfiance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

J'estime qu'on ne peut ni atteindre la vitesse de la lumière (théoriquement) en étant propulsé par un moteur par exemple puisque plus on se rapproche du but plus notr temps se dilate et le moteur propulsé moins par conséquent.

Oui. Dit d'une autre façon, la même accélération propre (ce que va mesurer un accéléromètre dans une fusée) donne une accélération cinématique (variation de la vitesse par rapport à un référentiel galiléen R par rapport au temps de ce référentiel R) d'autant plus petite que la vitesse (variation de la position dans le référentiel R par rapport au temps du référentiel R) est grande. Et pour une vitesse arbitrairement proche de c, une accélération propre arbitrairement grande donnera une accélération cinématique arbitrairement proche de 0.

Une autre façon de voir, c'est que si la fusée cesse d’accélérer et que ses occupants mesurent la vitesse de la lumière, ils verront qu'elle est toujours de c par rapport à leur fusée, comme avant qu'ils accélèrent, c'est-à-dire en gros qu'ils ont fait ça pour rien (si le but était d'atteindre la vitesse de la lumière).

Si la construction géométrique des vecteurs vitesses à partir des positions et celles des vecteurs accélération à partir des vecteurs vitesses est déjà connue et comprise (je sais que ça se fait en fin de collège/début de lycée), on pourra aller plus loin dans une explication géométrique du phénomène.

Il est à mon avis impossible de l'atteindre grâce à une quelconque attraction (ok les deux se confondent) puisque cette force décroît â la puissance 2, on s'écraserais sur l'astre avant d'atteindre la vitesse de la lumière. Mais que se passe il si on combiné les deux ? (On se lance à 99.9% de la viteese de la lumière puis qu'on est attiré par un astre dans la même direction) ? Merci d'avance !

En fait, quoi qu'il arrive, quelle que soit la façon dont on se déplace ou le champ de gravitation dans lequel on se trouve, on mesure toujours que la vitesse de la lumière vaut c.
Non seulement le mouvement est comme rien (principe de relativité), mais en plus la chute libre dans un champ de gravitation est comme un mouvement rectiligne uniforme sans champ de gravitation (principe d'équivalence).

m@ch3

[andretou]

On ne peut pas atteindre la vitesse de la lumière parce que c'est une limite liée aux lois de la physique.
Et que comme l'explique Deedee81, plus on s'en approche, plus il faut d'énergie pour s'en rapprocher encore un peu et cela tend vers l'infini.

Bonjour
Cette affirmation est vraie du point de vue d'un observateur au repos.
Mais il faut quand même préciser qu'elle n'est plus nécessairement vraie dans le référentiel d'un mobile en mouvement.

Imaginons en effet que je décide de partir en fusée vers Alpha Centauri, l’étoile la plus proche du Soleil, située à une distance de 4 année-lumières (4 AL), ce qui signifie que la lumière (qui voyage à 300.000 km par seconde) met 4 ans pour parcourir cette distance.
Imaginons que ma fusée se déplace à la vitesse de 0,9c (c’est-à-dire à 90% de la vitesse de la lumière, soit 270.000 km/s), et que j’emmène avec moi Fifi, un bébé souris de laboratoire d’une espèce qui vit au plus 4 ans.
Conformément à la théorie de la relativité restreinte, en me déplaçant à une vitesse de 0,9c, l’espace se contracte d’un facteur 2,3 dans le sens de mon déplacement (c’est le phénomène de contraction des longueurs prévu par la théorie).
Par conséquent, en voyageant à la vitesse de 0,9c, la distance qui me sépare de Alpha Centauri n’est plus 4 AL, mais seulement 4 / (2,3) soit 1,74 AL.
Je vais donc parcourir les 1,74 AL en 1,74 / (0,9) = 1,93 année !
Ainsi, en arrivant sur Alpha Centauri, il s’est écoulé 1,93 années à ma montre, tandis qu’il s’est écoulé 4 / (0,9) = 4,4 années pour les observateurs terriens qui auront même pu suivre mon voyage de bout en bout grâce à un téléscope ultraperformant.
Mais une fois arrivé sur Alpha Centauri, catastrophe ! Je me rends compte que j’ai oublié ma brosse à dents, et je décide alors de repartir aussitôt pour la Terre. J’effectue le trajet retour toujours à la même vitesse de 0,9c. Je mets donc le même temps qu’à l’aller - soit 1,93 année - pour atteindre la Terre. Au total, il se sera écoulé 1,93 + 1,93 = 3,86 années à ma montre pour parcourir les 8 AL à la vitesse de 0,9c, tandis qu’il se sera écoulé 4,4 + 4,4 = 8,8 années pour mes proches restés sur Terre, qui pourtant ne m’auront jamais quitté des yeux et qui auront pu vérifier ma position à chaque instant !

Suis-je donc allé plus vite que la lumière ? Dans un sens oui, puisqu’il m’a suffi de moins de 4 années pour parcourir 8 AL, alors que la lumière est censée mettre 8 années. Cependant, n’oublions pas que, même si je me déplace à 0,9c, toute lumière que j’émets depuis ma fusée s’éloigne invariablement de moi à 300.000 km/s. Ce qui signifie que je ne peux jamais dépasser ni même atteindre la vitesse de la lumière qui s’éloigne toujours de moi à 300.000 km/s quelle que soit ma vitesse. Par conséquent, je ne suis pas allé plus vite que la lumière. Pour autant, si j’ai voyagé à la vitesse de 270.000 km/s pour un observateur terrestre, dans mon propre référentiel on peut dire que j’ai voyagé à 0,9c x 2,3 = 2,07c, soit 621.000 km/s (en toute rigueur, dans mon propre référentiel, c’est Proxima Centauri et la Terre qui se sont successivement déplacées jusqu’à moi à la vitesse de 621.000 km/s) ! …
Enfin, au terme de mon voyage, Fifi est devenu une vieille souris en fin de vie qui va bientôt fêter son quatrième anniversaire, tandis que tous ses frères et soeurs restés sur Terre sont morts depuis déjà plus de 4 ans…

[pm42]

Cette affirmation est vraie du point de vue d'un observateur au repos.
Mais il faut quand même préciser qu'elle n'est plus nécessairement vraie dans le référentiel d'un mobile en mouvement.

Oui mais le fait qu'elle soit vrai dans le référentiel d'un observateur au repos suffit sinon les lois ne seraient plus invariantes par changement de référentiel.

Suis-je donc allé plus vite que la lumière ? Dans un sens oui, puisqu’il m’a suffi de moins de 4 années pour parcourir 8 AL, alors que la lumière est censée mettre 8 années.

En aucun sens et c'est faux parce que tu as oublié la contraction des longueurs : tu n'as pas parcouru 8 AL dans ton référentiel propre.
Bref, tu prends le temps qu'il te faut dans ton référentiel et la distance dans un autre référentiel et tu calcules une vitesse comme ça ?

[andretou]

En aucun sens et c'est faux parce que tu as oublié la contraction des longueurs : tu n'as pas parcouru 8 AL dans ton référentiel propre.
Bref, tu prends le temps qu'il te faut dans ton référentiel et la distance dans un autre référentiel et tu calcules une vitesse comme ça ?

Si, dans mon référentiel j'ai bien parcouru 8 AL, car le facteur de Lorentz s'applique aussi à ma fusée qui est raccourcie d'un facteur 2,3 (seulement pour un observateur terrestre, car pour moi ma fusée a toujours la même longueur).
Ainsi, la contraction des longueurs n'a pas d'effet sur ma mesure des longueurs (qui sont devant moi) puisque je suis moi-même l'objet de cette contraction.
Sauf erreur de ma part, la distance Terre - Alpha Centauri est donc toujours la même quel que soit le référentiel...

[gts2]

La distance Terre - Alpha Centauri est donc toujours la même quel que soit le référentiel.

L'erreur est clairement là, la distance dépend du référentiel.

[mach3]

Si, dans mon référentiel j'ai bien parcouru 8 AL,

NON. Dans votre référentiel, la distance que vous parcourez est ZERO, par définition.

m@ch3

[jacknicklaus]

[...] il m’a suffi de moins de 4 années pour parcourir 8 AL, alors que la lumière est censée mettre 8 années.

Non pas du tout. Autre manière de voir les choses : imaginez qu'on ait déployé, avant votre départ, un long fil de fer sur tout le trajet.
Vous emmenez dans la fusée un mètre étalon (dérobé à Sèvres) et un chronomètre Patek Philipe (dérobé à Genève).

Tout au long de votre trajet, vous utilisez le mètre étalon pour mesurer la longueur de fil parcourue (vous êtes hyper rapide pour cette manip )

Vous constaterez la réduction des longueurs parcourues. Et à l'arrivée, en consultant votre chrono, vous constaterez la réduction du temps écoulé dans le même ratio. De même que les terriens qui vous observent vous voient parcourir 8 al en environ 8 ans, vous êtes convaincus d'avoir parcouru 4 al en environ 4 ans.

[andretou]

NON. Dans votre référentiel, la distance que vous parcourez est ZERO, par définition.

Exact ! Dans mon référentiel c'est Alpha Centauri, puis la Terre, qui se déplacent vers moi, comme je l'ai indiqué à la fin de mon message #6.
En toute rigueur j'aurais dû dire dans mon message #8 : "la distance parcourue par Alpha Centauri jusqu'à moi, puis par la Terre jusqu'à moi, est bien au total de 8 AL"

[albanxiii]

La tactique habituelle du "et qu'en est-il de..." et de "oui, mais j'ai pas dit ça". Je m'étonne encore que des gens perdent leur temps avec ce branlos d'andretou. Qu'on a jamais vu poser le moindre calcul, au passage.

[pm42]

Je m'étonne encore que des gens perdent leur temps avec ce branlos d'andretou. Qu'on a jamais vu poser le moindre calcul, au passage.

Oui et là encore, il ne s'est pas raté. Et je me demande même s'il n'avait pas déjà fait ça, mélanger les référentiels pour arriver à un résultat délirant sans se poser de question.
Mais en même temps, on ne peut pas le laisser raconter n'importe quoi sans réfuter parce que sinon, il va se lâcher et cette section deviendra "Futura-nawak".

[andretou]

Tout au long de votre trajet, vous utilisez le mètre étalon pour mesurer la longueur de fil parcourue (vous êtes hyper rapide pour cette manip )

Vous constaterez la réduction des longueurs parcourues.

Je ne comprends pas pourquoi je constaterais une réduction des longueurs puisque le mètre étalon subit lui aussi la contraction des longueurs...

[jacknicklaus]

Je ne comprends pas pourquoi je constaterais une réduction des longueurs puisque le mètre étalon subit lui aussi la contraction des longueurs...

ah oui ? Votre mètre étalon, va se contacter dans vos mains ? Et par rapport à quel reférentiel le ferait il ?

[andretou]

ah oui ? Votre mètre étalon, va se contacter dans vos mains ? Et par rapport à quel reférentiel le ferait il ?

Dans la mesure où mon mètre étalon se trouve avec moi dans ma fusée qui se déplace à la vitesse de 0,9c, il subit une contraction des longueurs d'un facteur 2,3. Pour moi, dans ma fusée, mon mètre étalon mesure toujours 1 mètre, mais pour un observateur terrestre il mesure 1/2,3 = 43cm.

[gts2]

Je ne comprends pas pourquoi je constaterais une réduction des longueurs puisque le mètre étalon subit lui aussi la contraction des longueurs.

Dans la mesure où mon mètre étalon se trouve avec moi dans ma fusée, mon mètre étalon mesure toujours 1 mètre

Vous vous êtes répondu à vous même : si vous faites une mesure de longueur cela ne peut-être qu'avec le mètre que vous avez dans les mains.

[Deedee81]

Bonjour,

Andretou. Attention. Poser des questions, c'est bien. Et c'est normal (quand on souhaite avoir des réponses et des explications).
Il n'est pas rare aussi de dire "je n'ai pas compris ce point précis" (en citant le passage) "et requestion plus précise".

Mais tu as la sale habitude de ne pas faire comme ça. Au lieu de cela tu relances sans arrête avec des "oui mais..." suivi d'un raisonnement foireux (ici les mélanges de référentiel, faute classique mais qui à la longue devient usante). Je remercie d'ailleurs la patience de ceux qui ont répondu et expliqué.

A un moment donné, si tu n'arrives pas à comprendre, tu n'as que quatre possibilités :
- tu jettes l'éponges
- ou tu fais le calcul détaillé (et éventuellement tu le donnes ici) mais pas du raisonnement en pur blabla
- ou tu cherches une référence que tu lis (tu as assez d'information dans cette discussion.... et bien d'autres.... pour le faire) et éventuellement tu l'indiques ici pour illustrer ton propos (mais après l'avoir lu et comprise, sinon c'est du "foutage de gueule")
- ou tu fais de la manière normale que j'ai indiqué au début de ce message (mais je dois avouer que je ne t'ai jamais vu arriver à faire ça, tu sembles avoir du mal à faire une synthèse/analyse d'une réponse qui t'es donnée et malheureusement sur ce point je n'ai pas de conseil, on ne sait rien y faire)

Sinon comme d'habitude (ou presque) la discussion va tourner en rond et continuer encore et encore et encore et encore.

Ce conseil n'est pas qu'un conseil de modération (car évidemment quand ça tourne en rond => CLIC et pire, si ça tourne en nawak ou prise de bec => risque de sanction).
C'est aussi un conseil pour toi (la majorité des discussions avec toi se terminent par un non lieu où tu n'as toujours pas compris. Ne me dit pas que ça te plaît de terminer sans avoir compris !!!!! Et si tu te contentes de comprendre une discussion sur dix, hé bien, tu te contentes vraiment de peu)

Merci,

[Deedee81]

Bonjour,

Message supprimé. Discussion fermée. Et sanction.

Andretou, j'avais mis l'explication en vert. Tu es prié de la respecter. Et le pire que est que je t'avais prévenu que si tu continuais dans tes raisonnements fautifs tu aurais une sanction.
Il semble que ce soit plus fort que toi.
(EDIT je m'auto-corrige deux mots là, mais le principe reste)

Ce n'est pourtant pas difficile de respecter les règles.

Merci,