Bonjour,
Un méson se forme dans la haute atmosphère suite à un rayon cosmique, il atteint le sol alors qu'il ne le devrait pas à cause de sa durée de vie très courte et de la vitesse limite c... Mais cela la RR nous l'explique par la dilatation du temps.
Maintenant un physicien chevauchant ce méson mesure sa vitesse (il connait la distance à parcourir et possède un chronomètre), peut-il trouver une vitesse supérieure à c ?
Non, car ce qui possède un sens physique, c'est de mesurer la distance parcourue depuis son référentiel propre, celui du méson, et de chronométrer son temps de parcours dans ce même référentiel.Envoyé par Iksarfighter
Une division de la distance parcourue "connue" (dans le référentiel Terre) par le temps chronométré (dans le référentiel du méson) n'a pas de sens physique.
There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.
Pour compléter la réponse de jacknicklaus, tu as supposé implicitement que "la distance à parcourir" était la même que dans le référentiel terrestre.
Bref, tu as réfléchi comme si l'espace, les longueurs étaient un absolu ce qui n'est pas le cas en Relativité justement.
Les remarques précédentes se résument à : dans quel référentiel ?
En mécanique, c'est toujours pareil, on commence par définir le référentiel d'étude, puis le système étudié. Si on ne fait pas cela, on doit s'attendre à potentiellement trouver des choses fausses et/ou bizarres.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Vous avez tous trois certainement raison mais comme dit Robin Williams "Il faut toujours essayer de considérer les choses d'un point de vue différent", je ne me suis pas inspiré de cela mais je m'en sers pour défendre un peu ma vision des choses.
En effet j'aime à considérer que le physicien se déplace en fait à une vitesse supérieure à c de son point de vue sachant que du point de vue de la terre son horloge a ralenti et qu'il connait la distance à parcourir de par son expérience terrestre.
Cela donne une différence de vitesse selon que l'on se place sur la Terre ou sur le méson, j'hypothèse que cette différence de vitesse engendre une différence d'énergie cinétique en gardant toujours comme masse du vaisseau la masse au repos m0, cette énergie cinétique différentielle se transformerait en masse et constituerait la fameuse masse relativiste.
D'un référentiel à l'autre l'énergie totale (énergie cinétique + énergie de masse) se conserverait mais sa distribution masse/énergie est différente.
Cela permet de donner un sens à la fameuse "masse relativiste" qui serait de l'énergie cinétique transformée en masse par le prisme de la RR qui limite la vitesse d'observation à c. Cela permet aussi de glorifier encore plus la fameuse équation E = mc². EDIT : Voire même de l'établir ???
J'aime à considérer que les protons du LHC se rentrent dedans avec comme masse toujours m0 mais une vitesse vertigineuse de plusieurs fois c.
C'est juste une grille de lecture différente de la RR, un exercice intellectuel qui permet de voir les choses différemment au cas où cela serait éclairant pour l'esprit ou bien tout simplement mieux comprendre la vraie RR, celle que vous évoquez.
Dans cette grille de lecture la lumière va en fait à une vitesse infinie, si on pouvait chevaucher un photon on traverserait l'univers entier instantanément, dans la RR c (qui fondamentalement est une constante qui lie l'espace et le temps, non définie par la lumière) limite la vitesse de la lumière ce qui lui permet de vibrer et donc d'exister.
On ne peut aller plus vite que la lumière car la vitesse de la lumière est infinie, au niveau composition des vitesses cela donne infini + qq chose = infini, mais augmentation de la fréquence à cause de c.
En fait plein de conséquences que je trouve sympa à considérer...
Dernière modification par Iksarfighter ; 12/07/2024 à 08h27.
Inventer quelque chose de nouveau tout seul dans son coin sans maitriser le sujet a peu de chance de fonctionner.
Et là, ce n'est effectivement pas le cas parce que "j'aime à considérer" ne fait pas de la physique.
Je comprends cette idée, sans l'approuver car elle est fausse. Faisons un peu de SF et imaginons qu'on puisse fabriquer un vaisseau spatial avec une énorme réserve d'énergie et un système de propulsion révolutionnaire (fusion nucléaire ou annihilation contrôlée matière-antimatière ou ce que vous voulez). Il nous permettrait d'atteindre une vitesse proche de c et de voyager vers la galaxie d'Andromède en un an de temps propre. Ignorons aussi le risque de collision et d'échauffement contre les protons interstellaires, disons qu'on a un gros champ magnétique pour nous protéger. En planifiant le voyage je pourrais ainsi me dire que je vais dépasser la vitesse de la lumière puisque j'aurai parcouru les 2 millions d'années-lumière en un an de temps propre. Mais c'est évidemment faux car vu de la terre mon voyage durera plus que les deux millions d'années nécessaires à un rayon lumineux pour atteindre Andromède et à mon retour notre civilisation humaine aura disparu et sera remplacée par celle des mantes religieuses mutantes à gros cerveauEn effet j'aime à considérer que le physicien se déplace en fait à une vitesse supérieure à c de son point de vue sachant que du point de vue de la terre son horloge a ralenti et qu'il connait la distance à parcourir de par son expérience terrestre..
C'est effectivement en faisant ce genre de raisonnement mais surtout ensuite en comprenant précisément pourquoi ils sont faux qu'on finit par comprendre la RR. Et c'est important aussi pour aborder la relativité générale.
La science formelle et reconnue se doit de mettre un peu d' eau dans son thé car le modèle standard des particules comme de la cosmologie qui ne sont pas unifiés d'ailleurs n'arrivent à expliquer que 5% de l'univers.
Ben non, justement, l'énergie totale n'est pas invariante par changement de référentiel. C'est la masse (au repos mais ça va sans dire dans son acception moderne) qui est invariante. On a m² = E² - p² (avec p la quantité de mouvement et en prenant c=1 pour simplifier). Pour un système donné, E et p dépendent du référentiel (elles dépendent de la vitesse par rapport au référentiel), mais m est le même tout le temps.
Il connait la distance entre son point de départ et d'arrivée mesurée dans le référentiel terrestre/géocentrique/héliocentrique (on notera qu'elle change suivant ce choix et suivant la date considérée...), soit, mais cette distance n'a pas plus de valeur que celle mesurée dans tout autre référentiel, sachant qu'il existe un référentiel où cette distance est nulle. En quoi la division de cette distance mesurée dans ce référentiel là par le temps propre du voyageur donnerait quelque chose qui a plus de sens physique que la division de cette distance mesurée dans un autre référentiel pris au hasard par le temps propre du voyageur ?
Cela étant dit, il est possible de raisonner avec une "vitesse" infinie pour la lumière, c'est le concept de rapidité, qui est une sorte d'angle entre les lignes d'univers de deux corps dont la tangente hyperbolique donne la vitesse relative entre ces deux corps. Quand leurs valeurs sont faibles, vitesse et rapidité ont approximativement la même valeur (à la constante multiplicative c près) et les rapidités sont additives (contrairement au vitesses). Si l'un des deux corps est un rayon lumineux, alors la rapidité est infinie.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
La RR ne m'empêche pas du tout de faire l'aller-retour Terre - Proxima en 1h de mon temps propre, par contre j'admets que la Terre aura bien changé entre-temps.Je comprends cette idée, sans l'approuver car elle est fausse. Faisons un peu de SF et imaginons qu'on puisse fabriquer un vaisseau spatial avec une énorme réserve d'énergie et un système de propulsion révolutionnaire (fusion nucléaire ou annihilation contrôlée matière-antimatière ou ce que vous voulez). Il nous permettrait d'atteindre une vitesse proche de c et de voyager vers la galaxie d'Andromède en un an de temps propre. Ignorons aussi le risque de collision et d'échauffement contre les protons interstellaires, disons qu'on a un gros champ magnétique pour nous protéger. En planifiant le voyage je pourrais ainsi me dire que je vais dépasser la vitesse de la lumière puisque j'aurai parcouru les 2 millions d'années-lumière en un an de temps propre. Mais c'est évidemment faux car vu de la terre mon voyage durera plus que les deux millions d'années nécessaires à un rayon lumineux pour atteindre Andromède et à mon retour notre civilisation humaine aura disparu et sera remplacée par celle des mantes religieuses mutantes à gros cerveau
C'est effectivement en faisant ce genre de raisonnement mais surtout ensuite en comprenant précisément pourquoi ils sont faux qu'on finit par comprendre la RR. Et c'est important aussi pour aborder la relativité générale.
On peut envoyer un vaisseau de colons sans retour n'importe où dans l'univers pour un voyage qui durera pour eux genre un mois, du moins la RR ne l'interdit pas.
En attendant ce n'est pas une personne lambda sans formation derrière son écran qui expliquera les 95% qui restent. Merci d'avoir un minimum d'humilité. Cet argument est ridicule.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Même là, tu ne sais absolument pas de quoi tu parles. Mais on remarquera que vu que toi, tu n'es pas capable d'en expliquer 1/10000ème sans te tromper, ce n'est pas la science formelle qui a besoin d'un peu d'eau dans son thé.
Ce n'est pas faux, et d'ailleurs elle le fait! Il suffit de voir toutes les hypothèses et expériences mises en place pour essayer de comprendre ce qu'il y a au delà de ces modèles dits standards. Mais ce n'est pas une simple question de relativité restreinte ni une question de point de vue sur celle-ci. Cela va bien au delà.
OK je vais réfléchir à tout ce que vous m'avez dit, ça m'apportera peut-être qq chose à moins que ce ne soit hors de ma portée ou bien que j'ai tout de même une part de raison dans mes idées.
Deux dernières questions :
Un mec dans son vaisseau spatial vient de quitter la Terre, son vaisseau a la possibilité d’accélérer indéfiniment d'1g, le mec possède un accéléromètre et un chronomètre lancé au moment du départ, calculera-t-il à un moment qu'il a dépassé c ?
Pour les forts en calcul au bout de combien de temps serait-il susceptible de trouver c comme vitesse ? (j'ai la flemme, gamma*t²/2, tout ça...).
Merci !
Non parce qu'il ne peut pas atteindre et encore moins dépasser c de toute manière.
Si l'accéléromètre embarqué indique constamment 9.8m/s², alors la vitesse n'atteindra jamais c. Un accéléromètre mesure l'accélération propre, pas l'accélération cinématique, c'est à dire l'accélération par rapport à un référentiel, sauf dans le cas particulier où la vitesse par rapport au référentiel est nulle. La ligne d'univers est une hyperbole.Un mec dans son vaisseau spatial vient de quitter la Terre, son vaisseau a la possibilité d’accélérer indéfiniment d'1g, le mec possède un accéléromètre et un chronomètre lancé au moment du départ, calculera-t-il à un moment qu'il a dépassé c ?
Une accélération propre constante signifie une accélération cinématique qui tend vers 0 quand la vitesse tend vers c.
Une accélération propre constante signifie en revanche une augmentation de la rapidité proportionnelle au temps propre écoulé. La rapidité ne deviendra donc infinie (donc la vitesse atteindra celle de la lumière) qu'au bout d'un temps propre infini.
Si on impose que l'accélération cinématique soit constante, c'est à dire que par rapport à un référentiel donné la vitesse augmente linéairement, alors l'accélération propre (donc ressentie dans le vaisseau) tend vers l'infini quand la vitesse atteint c. La ligne d'univers est un segment de parabole.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Haha non, ce n'est plus. Ca c'est en mécanique galiléenne, pas en relativité. En relativité, si ma fusée accélère constamment avec un accélération propre d'un g dans son propre repère, la vitesse par rapport à la terre n'atteindra jamais c (et dans le repère de la fusée, elle est bien sûr toujours nulle). Elle tend vers c selon une asymptote mais ne l'atteint jamais. La trajectoire est une hyperbole dans l'espace-temps (par exemple voir: https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperb...n_(relativity) , malheureusement pas traduit en français).
Une question (ne répondez pas si vous la jugez indiscrète): avez-vous étudié la relativité restreinte dans un cours de physique? Ou bien est-ce en autodidacte?
Depuis la Terre on ne le verra jamais dépasser c bien sûr, mais dans son temps propre, en faisant régulièrement les calculs d'après ce que ses instruments lui racontent il arrivera à un moment à dépasser c. Par contre on est bien d'accord qu'il n'ira jamais plus vite que la lumière car la lumière en son temps propre va à une vitesse infinie et c'est pour cela qu'elle est la même dans tous les référentiels où elle est limitée par c.
Enfin bref on va arrêter car on ne peut pour le moment que déclencher des polémiques sur des positions figées de mon côté comme de celui de mes contradicteurs. Je suis aussi doué pour le formalisme que pour gérer les polémiques
Faisons le calcul, même si c'est matériellement intenable. On a une équation horaire du type
Pour connaitre le temps propre dans la fusée, on va poser que x et t sont fonction d'un même paramètre tau, puis on va imposer
On dérive donc l'équation horaire par rapport à tau, ce qui donne
il n'y a plus qu'à intégrer :
Que vaut donc tau si t =c/a (plus rigoureusement si t tend vers c/a, car il y a un problème de définition de tau en c/a justement) :
arctan est la réciproque de tan, hors tan ne tend vers l'infini que si son argument tend vers
Si a=9.81 m/s² et c=300 000 000 m/s alors t=30 600 000 s (soit 354 jours) et tau=24 000 000 s (soit 278 jours).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
En faisant des calculs faux, oui. Diviser la distance prise dans un référentiel par une durée prise dans un autre ne sera jamais une vitesse (par définition de "vitesse", c'est donc un point indiscutable). Sinon il faudra me donner le sens physique de la distance Paris-Chartres divisée par l'age du capitaine (ça à la dimension d'une vitesse, oui, mais ce n'est pas une vitesse).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Oui c'est ça, je fais exactement ça, je prends une durée ou une distance dans un référentiel et son complément dans une autre. Ça permet notamment d'affirmer que malgré que c soit une vitesse limite, il est toutefois possible d'effectuer des voyages dans l'Univers dans des durées acceptables, à condition bien sûr de maitriser tous les autre aspects physiques (énergie de propulsion, résistance aux impacts, résistance aux accélérations du matériel et de l'équipage, etc...).
La RR le permet en évoquant la dilatation du temps bien sûr, mais j'ai envie de tester autre chose avec un autre point de vue et qui donne des résultats intéressants (l'énergie cinétique différentielle entre les deux conceptions de la vitesse se changerait en masse et ça donnerait la fameuse masse relativiste !), du moins pour moi, ce qui au moins me pousse à continuer tant que je ne tombe pas sur un os plus gros que moi !
Merci pour le joli calcul ! Sympa en moins d'un an sous une accélération très vivable et même bénéfique on peut atteindre et même dépasser c d'une certaine façon, mais qui nous fera tout de même atteindre Proxima en un temps supportable.
Après ou au milieu il faut freiner, patati... bon pour le moment on ne s'en occupera pas.
Le calcul n'a pas été compris. Il considère que le vaisseau fini par atteindre vraiment c, avec une accélération cinématique constante, et cela se fait au prix d'une accélération propre (ressentie) qui diverge quand v tend vers c (sauf erreur cette accélération est
En fait, au lieu de la vitesse qui est la tangente hyperbolique de la rapidité, il est fait appel ici au sinus hyperbolique de la rapidité (entre l'objet et le référentiel d'étude) qui n'est pas borné, donc il n'y a pas à s'étonner que ça dépasse c.Oui c'est ça, je fais exactement ça, je prends une durée ou une distance dans un référentiel et son complément dans une autre. Ça permet notamment d'affirmer que malgré que c soit une vitesse limite, il est toutefois possible d'effectuer des voyages dans l'Univers dans des durées acceptables, à condition bien sûr de maitriser tous les autre aspects physiques (énergie de propulsion, résistance aux impacts, résistance aux accélérations du matériel et de l'équipage, etc...).
Ce qui est borné par c, c'est la distance mesurée dans un référentiel par la durée mesurée dans ce même référentiel. Tous les autres rapport qu'on peut inventer ne seront pas bornés ainsi.
Perte de temps, mieux vaut étudier correctement ce qui existe : la 4-impulsion(l'énergie cinétique différentielle entre les deux conceptions de la vitesse se changerait en masse et ça donnerait la fameuse masse relativiste !)
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Avec une poussée constante la contraction des longueurs va au fil du temps amplifier l'effet de l'accélération ? Je reste toutefois encore persuadé pour le moment (peut-être à tort, mais bon !) que tout se fera en mécanique galiléenne si on mélange la distance par rapport au référentiel Terre et le temps par rapport au référentiel vaisseau.
Tenez une vidéo sympa de Science Clic https://www.youtube.com/watch?v=rrre...el=ScienceClic
Mais lui reste effectivement dans le formalisme rigoureux de la RR.
On retrouve un peu tout ce qu'on a raconté dans ce fil lol !
Au fait, dans mon premier post, ce ne sont pas des mésons mais des muons !
Au moins ça c'est vrai
Oui c'est vrai, on ne devrait pas utiliser le terme méson pour le muon (qu'on appelait au début "méson mu"), c'est une erreur. Historiquement, le méson était une particule massive hypothétique postulée par Hideki Yukawa dans les années 1930. L'idée de Yukawa est qu'un champ quantique dont la particule a une masse pouvait expliquer la portée très courte des interactions fortes. Le champ statique a en effet une dépendance exponentielle décroissante dans la distance dans ce cas. C'est une idée très importante, une des quelques idées neuves essentielles qui ont façonné la physique du XXème siècle.
Yukawa avait proposé le nom de "Mésotron" mais Heisenberg lui a fait remarquer que le mot grec mesos signifiant "milieu", choisi pour exprimer le caractère intermédiaire de la particule dans l'interaction, ne possédait pas la terminaison "tr" et ils ont opté pour "méson" (ce qui n'était pas du goût des physiciens français à cause du mot maison). Yukawa avait prédit une masse de 100 à 200 MeV, c'est pourquoi on a été un peu trop vite en identifiant la particule de 200 MeV découverte dans les gerbes produites par les rayons cosmiques avec le méson de Yukawa. Il s'agissait en fait du muon, qui est un lepton et non un boson et n'est pas un hadron. Il ne coche donc aucune case à part celle de la masse. Le pion a été découvert en 1945 et immédiatement identifié comme le méson. Actuellement on définit les mésons comme des assemblages de 2 quarks, un quark et un antiquark. Il y en a beaucoup et ils sont tous instables.
Ah OK méson = muon
Malgré mes errements en RR, j'ai par ailleurs tout de même trouvé un truc sympa mais en physique classique, simple et sympa.
"Le rapport des effets de marée de deux astres de même diamètre apparent est égal au rapport de leurs densités".
Cela se prête bien à la situation exceptionnelle de la Terre pour cela.
Pour Lune/Soleil on trouve 2 et qqs, ce qui se rapproche bien de la valeur communément admise avec une légère erreur que semble venir corriger dans le bon sens le fait que l'un des DAs est en fait légèrement plus grand que l'autre.
La démonstration est simple :
L'effet de marée varie en fonction inverse du cube de la distance.
Le "volume apparent" de même.
Distance et masse disparaissent des équations.
J'avais réfléchi ça pour contredire ceux qui cultivent avec la Lune ! En effet si on tient à bout de bras une petite sphère de la densité de la Lune de façon à ce qu'elle occulte exactement celle-ci, cette petite sphère exerce sur l’œil le même effet de marée que la Lune donc effet des phases lunaires sur les végétaux = ridicule.
Comment faites-vous le calcul avec la sphère à bout de bras ?
Elle a le même diamètre apparent et la même densité que la Lune, alors elle exerce le même effet de marée.
Le calcul de l'effet de marée repose sur un développement limité reposant sur
