[Dossier] La relativité: principes fondamentaux

[bongo1981]

C'est une bel effort pour vulgariser mais...

Parce que la lumière doit être interprété comme une onde dans la vitesse de propagation est indépendante des mouvements de la matière qui l'a émise. Cette indépendance est relativement facile à accepter parce que la lumière n'a pas besoin d'un support matériel pour se propager.

Il n'y aurait pas contradiction entre ces deux phrases ?
Tu parles d'un milieu de propagation (avion dans l'air, le son ira toujours à la même vitesse par rapport à l'air), cependant, un récepteur qui se déplace par rapport à l'air ne verra pas la même vitesse.

Par ailleurs, considérer la lumière comme une onde ne permet pas d'accepter qu'elle n'ai pas de milieu de propagation.

[Zoharion]

Attends, je corrige une chtite faute :

Parce que la lumière doit être interprété comme une onde dont la vitesse de propagation est indépendante des mouvements de la matière qui l'a émise. Cette indépendance est relativement facile à accepter parce que la lumière n'a pas besoin d'un support matériel pour se propager.

Tu parles de son, or le son est dépendant de la matière, c'est une onde mécanique comme tu le sais. La lumière elle n'est pas une onde mécanique comme tu le sais aussi, elle ne dépend pas de la matière pour se propager. Elle interagie avec la matière uniquement lorsqu'elle entre en contact avec, toutefois elle se propage bien dans le "vide". Et si la vitesse de la lumière diminue dans l'air, l'eau et les autres matériaux, c'est ce me semble parce qu'en moyenne des photons sont absorbés et réémis par des atomes de ces matériaux. L'opération de réémission de ces photons par les atomes n'étant pas instantanée, c'est cela qui fait que la vitesse de la lumière semble diminuée : cette opération fait qu'il faut plus de temps pour parcourir la même distance par rapport à un parcours dans le vide.

Donc je ne vois pas tellement où est la contraction entre ces deux phrases.
Par contre pourrais-tu développer ton exemple car je n'ai pas compris la phrase.

[bongo1981]

Attends, je corrige une chtite faute :

Parce que la lumière doit être interprété comme une onde dont la vitesse de propagation est indépendante des mouvements de la matière qui l'a émise. Cette indépendance est relativement facile à accepter parce que la lumière n'a pas besoin d'un support matériel pour se propager.

Je me suis mal expliqué, y avait en fait 2 choses imbriquées.
Première chose, interpréter la lumière comme une onde et ne pas supposer de support c'est pas évident. Et sa vitesse constante de propagation n'est pas du tout évidente à voir non plus.

Tu parles de son, or le son est dépendant de la matière, c'est une onde mécanique comme tu le sais.

En fait... c'était une interprétation que je voulais faire... pour expliquer l'indépendance de la vitesse du son (pour une pression température donnée), indépendante de la vitesse de l'émetteur, puisque le milieu dans lequel le son se propage n'est pas en mouvement, tu vois ce que je veux dire ?

La lumière elle n'est pas une onde mécanique comme tu le sais aussi, elle ne dépend pas de la matière pour se propager. Elle interagie avec la matière uniquement lorsqu'elle entre en contact avec, toutefois elle se propage bien dans le "vide". Et si la vitesse de la lumière diminue dans l'air, l'eau et les autres matériaux, c'est ce me semble parce qu'en moyenne des photons sont absorbés et réémis par des atomes de ces matériaux. L'opération de réémission de ces photons par les atomes n'étant pas instantanée, c'est cela qui fait que la vitesse de la lumière semble diminuée : cette opération fait qu'il faut plus de temps pour parcourir la même distance par rapport à un parcours dans le vide.

Donc je ne vois pas tellement où est la contraction entre ces deux phrases.
Par contre pourrais-tu développer ton exemple car je n'ai pas compris la phrase.

Par contre dans ton analogie, il est difficile d'expliquer pourquoi, quelque soit le mouvement du récepteur, la lumière sera perçue à la même vitesse. (Pour le son, si tu te déplaces par rapport au milieu de propagation la vitesse change).

Tout ça pour dire que c'est très difficile de fonctionner par analogie, la relativité n'est pas hyper intuitive.

[franckpiton]

Par contre dans ton analogie, il est difficile d'expliquer pourquoi, quelque soit le mouvement du récepteur, la lumière sera perçue à la même vitesse. (Pour le son, si tu te déplaces par rapport au milieu de propagation la vitesse change).

Tout ça pour dire que c'est très difficile de fonctionner par analogie, la relativité n'est pas hyper intuitive.

Je saute sur l'occasion pour vous soumettre une proposition loufoque mais sur laquelle j'aime bien réfléchir (déjà posté ailleurs mais personne na réagit) !

Si on postule que le photon (qui est particule et antiparticule) par du "récepteur" et se dirige vers l'émetteur en remontant le temps, il devient tout à fait clair que la vitesse du photon mesuré par le récepteur ne change pas en fonction de la vitesse de ce dernier.

Avant de rire au éclat, je vous assure qu'il est très troublant de refaire sur un bout de papier quelque petites expériences basique sur le déplacement de la lumière en voyant les choses de cette manière.

Mais peut être que j'enfonce des portes ouverte ?

[Maulus]

Oui, on sait que la vitesse d'un photon émit par un référentiel en mouvement est strictement égale à c.
C'est d'ailleurs de là que vient tout ce boxon...

[bongo1981]

Par contre dans ton analogie, il est difficile d'expliquer pourquoi, quelque soit le mouvement du récepteur, la lumière sera perçue à la même vitesse. (Pour le son, si tu te déplaces par rapport au milieu de propagation la vitesse change).
Tout ça pour dire que c'est très difficile de fonctionner par analogie, la relativité n'est pas hyper intuitive.

Je saute sur l'occasion pour vous soumettre une proposition loufoque mais sur laquelle j'aime bien réfléchir (déjà posté ailleurs mais personne na réagit) !

Si on postule que le photon (qui est particule et antiparticule) par du "récepteur" et se dirige vers l'émetteur en remontant le temps, il devient tout à fait clair que la vitesse du photon mesuré par le récepteur ne change pas en fonction de la vitesse de ce dernier.

Avant de rire au éclat, je vous assure qu'il est très troublant de refaire sur un bout de papier quelque petites expériences basique sur le déplacement de la lumière en voyant les choses de cette manière.

Mais peut être que j'enfonce des portes ouverte ?

euh... je ne comprends pas tout là tu peux expliquer ?
Je ne vois pas ce qui est clair...

[franckpiton]

Oui, eu, comment dire, enfin vous savez le truc avec le mec qui prend un machin...

Il est difficile de comprendre de manière intuitive que la vitesse du photon ne change pas quand le récepteur se déplace.


EX:on ouvre une trappe en a et mesure le temps écoulé entre le premier photon sur b et le premier photon sur c. La lumière arrive de @

@________________a__________________b__________________________c

Si on mesure la vitesse des photons provenant d'une étoile alors que la terre se déplace dans sa direction, il n'est pas intuitif de constaté que la vitesse déduite est la même quand la terre se déplace dans le sens opposé.

Si on postule que les plaques a et b émette des photons dans leur version anti et qu'il évolue en fonction de -t vers @, tant que a est fermé il perde leur existence à son contact (il faut les voir comme des fluctuations quantique ou un truc du genre), quand a est ouvert, ils peuvent continuer leurs routes vers l'étoile @ qui leurs donne une existence réel à son contact.
Le photon dans cette version transporte une énergie négative et l'étoile (ou tout émetteur de photons au sens traditionnel) absorbe cette énergie négative. Les plaques b et c émette en permanence ces photons négatifs mais n'en tire bénéfice qu'au moment où ces derniers sont en contact avec une particule pouvant l'absorber (une étoile).
Vus qu'il parte des plaques se trouvant sur la terre, leur vitesse ne change pas en fonction du mouvement de celle ci.

C'est super clair, non?

Non ?

[Victor]

La vitesse de l'onde OK mais pas le paquet d'ondes... si on a un mouvement relatif par rapport à une source lumineuse la longueur d'onde varie donc l'énergie de cette lumière,puis secundo sans ramener l'éther le vide en soi c'est déjà plein de propriétés... Il faut voir l'effet casimir comme un milieux électromagnétique qui déborde... E = 0 OK mais un photon plus un anti-photon identique ben E c'est aussi égal à zéro

[bongo1981]

franck, ch'uis désolé, mais je ne comprends pas du tout... si tu pouvais mettre quelques équations pour expliquer ?

[Armageddon]

J'ai du mal à lire que

aucune connaissance préalable n'est nécessaire

quand on parle de tenseurs et de dérivées partielles.

Je plussoie... et pour la plupart des passages mathématiques pareil...

[franckpiton]

franck, ch'uis désolé, mais je ne comprends pas du tout... si tu pouvais mettre quelques équations pour expliquer ?

OUI !
Je croit que le moment est venu de faire une petite présentation. Je suis un curieux de nature, je suis aussi un gros gros passionné de vulgarisation scientifique et un astronome "très amateur" mais je ne suis aucunement capable de traduire mes idées en équations.
Mon but, en exposant ici "mes théories" est de déclencher des réactions et des explications de la part de personnes comme "bongo1981". Réactions qui m'intéresse plus que mes propres questions.

Merci encore

[bongo1981]

Si on postule que le photon (qui est particule et antiparticule) par du "récepteur" et se dirige vers l'émetteur en remontant le temps, il devient tout à fait clair que la vitesse du photon mesuré par le récepteur ne change pas en fonction de la vitesse de ce dernier.

Pour moi ça c'est pas du tout clair (pour ne pas dire faux en fait)

Armageddon> la partie sur la relativité restreinte ne demande que des connaissances de 4ème en mathématiques. J'essaierai de préciser un peu les étapes intermédiaires... mais je reconnais que sur la partie RG, c'est loin d'être une partie de plaisir.

[bongo1981]

Tu proposes une idée un peu farfelue, pourquoi pas.
Mais personne n'a rien compris, et pour toi ça a l'air évident de résoudre les problèmes de vitesse de la lumière... alors que je ne trouve pas ça vraiment évident... intuitivement c'est peut-être évident pour toi, mais pas pour moi, et en plus s'il n'y a pas une petite modélisation mathématique, ça fait une idée très creuse non ?

[klinfran]

en fait ça a l'air de ressembler un peu à l'interprétation transactionelle de la mécanique quantique mélangée (douteusement désolé franck) avec une interprétation à la feynman non? Je vais essayer d'exposer ce que je crois avoir compris:
1)Si une source bouge on a du mal à concevoir que le mouvement de la source n'influe pas sur la vitesse de propagation de l'onde.
2)En imaginant non plus que le photon est émis de la source, mais que le récepteur devient la source d'un photon "qui remonte le temps" (puisque photon et anti photon sont les mêmes particules et que les particules "peuvent" se concevoir comme leurs anti-particules remontant le temps), alors comme cette source est statique la vitesse du photon est la même.

Moi je dis c'est imaginatif, mais je ne vois pas bien le rapport en réalité, déjà parce que ton nouveau récepteur "dans le passé" a lui aussi une vitesse, faudrait il considérer comme référentiel au repos uniquement le référentiel émetteur? En plus le photon n'est pas le seul à être son antiparticule, à un spin près le neutrino l'est également, (et certains méson aussi surement), or ces particules sont massives et leurs vitesses varient quand on change de référentiel.

Tu me diras si je me trompes, mais ne te vexes pas, pour ma part je trouves que pour un simple passionné tu dis des choses souvent intéressantes, et je pense ne pas être le seul, bongo t'as répondu honnêtement je crois.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Interpr%C3 ... _quantique
http://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler%E2 ... ber_theory


Je vais tenté d'y réfléchir avec les maigres connaissances que j'ai mais bon...

Par contre puisqu'on en est à tous contester Bongo, je vais y aller, je ne suis pas d'accord pour dire que c'est problématique d'envisager la lumière comme ue onde. D'un côté on doit dire qu'il s'agit d'un retard sur l'information d'une perturbation de la postion de la source d'un champ électromagnétique. De l'autre on doit voir que les ondes mécaniques résultent des collisions entre masses, et obéissent aux équations du mouvement. Outre le fait que les équations de maxwell sont les équations du mouvement du champ EM, je dirais simplement que les ondes mécaniques sont AUSSI d'un retard sur l'information d'une perturbation de la position de la source, (une augmentation de la colonne d'eau par exemple), d'où des phénomènes analogues comme les interférences, la propagation de ce retard n'étant plus limitée par l'espace temps mais par un milieu matériel, massif (inerte) et localisé, qui ne permet donc plus les effets exotiques de la relativité, comme l'invariance par changement de référentiel.

Bon j'ai pas lu le dossier, mais bravo bongo, très bon dossier!!!

[franckpiton]

Bon d'accord, je suis un peu susceptible. Ce qui m'agace, ce n'est pas que ce que je dis soit faux, ce que je cherche, c'est que l'on me dise pourquoi et par là approfondir le sujet. Quant on me répond, c'est nul, on comprend rien; je trouve ça un brin condescendant.

Sinon, je n'ai rien contre bongo, ces posts sont toujours très intéressants,

Par contre Klinfran, je te jure que mon idée est made in franckpiton, je vais aller lire tes liens de suite pour me rendre compte. Aussi si tu veux en discuter, je pense qu'il faut garder les mots émetteur et récepteur dans le sens classique car quand tu dit "ton nouveau récepteur", je pense que tu veux parler de l'étoile mais je n'en suis pas sur et j'ai envie de te répondre "c'est nul, on comprend que dalle".
Si j'ai bien compris, le problème vient du fait que si mes plaques sont le point de départ de mes photons, le souci se déplace au niveau de l'étoile qui a un mouvement dans le référentiel de la terre.

je vais y réfléchir

[klinfran]

ben oui le principe de la relativité c'est de dire que la vitesse de la lumière est c quelle que soit le référentiel, donc que ce soit dans celui où l'étoile est au repos ou en mouvement, c'est pareil, il faut c. Mais je ne garantissais pas avoir compris ton post, j'ai essayé.

[franckpiton]

Peut être que vu de l'étoile, sa lumière s'éloigne à plus ou moins c.

Là, je me vais me faire passer à tabac.

[klinfran]

Donc a priori cette interprétation n'est pas valable! On doit bien mesurer une vitesse de c pour la lumière quel que soit le référentiel, c'est à dire que ce soit dans le référentiel de l'émetteur comme du récepteur. à bientôt.

[franckpiton]

Peut être que vu de l'étoile, sa lumière s'éloigne à plus ou moins c.

En fonction du déplacement des récepteurs (ou anti-émetteur ) dans son référentiel , de sorte que les photons arrive toujours à la vitesse c sur le récepteur.

Quelqu'un peut il décrire la manière avec laquelle on mesure expérimentalement la vitesse des photons provenant d'une source ?
Klinfran peut être ?

[klinfran]

Une expérience qu'on dit souvent, à tord, fondatrice de la relativité restreinte, et qui permet de tester expérimentalement l'invariance de la vitesse de la lumière, et l'absence de milieu d'entrainement est l'expérience de michelson et morley:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9r ... son-Morley

ce qui est troublant est qu'on se retrouve avec des effets proches de ceux qu'on observe pour les ondes mécaniques:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Dopp ... ste_rapide

Les équations sont justement un véritable langage, elles aident à l'interprétation. En étant extrême on peut dire n'importe quoi pourvu que les calculs collent à la réalité et qu'on puisse faire des prédictions quantitatives, c'est justement la preuve qu'il n'y a pas de vérité absolue, le calcul importe plus que l'interprétation.

[franckpiton]

Une expérience qu'on dit souvent, à tord, fondatrice de la relativité restreinte, et qui permet de tester expérimentalement l'invariance de la vitesse de la lumière, et l'absence de milieu d'entrainement est l'expérience de michelson et morley

Oui mais si je comprend bien, l'expérience de Michelson et morley prouve que la vitesse de la lumière ne change pas en fonction d'un déplacement du récepteur par rapport à la source. Elle ne mesure pas la vitesse.

Je voudrais savoir si les techniques pour mesuré la vitesse d'un photon perméte d'invalider ce que je dit plus bas (pas très clairement certe)

Oui, eu, comment dire, enfin vous savez le truc avec le mec qui prend un machin...

Il est difficile de comprendre de manière intuitive que la vitesse du photon ne change pas quand le récepteur se déplace.


EX:on ouvre une trappe en a et mesure le temps écoulé entre le premier photon sur b et le premier photon sur c. La lumière arrive de @

@________________a__________________b__________________________c

Si on mesure la vitesse des photons provenant d'une étoile alors que la terre se déplace dans sa direction, il n'est pas intuitif de constaté que la vitesse déduite est la même quand la terre se déplace dans le sens opposé.

Si on postule que les plaques a et b émette des photons dans leur version anti et qu'il évolue en fonction de -t vers @, tant que a est fermé il perde leur existence à son contact (il faut les voir comme des fluctuations quantique ou un truc du genre), quand a est ouvert, ils peuvent continuer leurs routes vers l'étoile @ qui leurs donne une existence réel à son contact.
Le photon dans cette version transporte une énergie négative et l'étoile (ou tout émetteur de photons au sens traditionnel) absorbe cette énergie négative. Les plaques b et c émette en permanence ces photons négatifs mais n'en tire bénéfice qu'au moment où ces derniers sont en contact avec une particule pouvant l'absorber (une étoile).
Vus qu'il parte des plaques se trouvant sur la terre, leur vitesse ne change pas en fonction du mouvement de celle ci.

C'est super clair, non?

Non ?

Peut être que vu de l'étoile, sa lumière s'éloigne à plus ou moins c. En fonction du déplacement des récepteurs (ou anti-émetteur ) dans son référentiel , de sorte que les photons arrive toujours à la vitesse c sur le récepteur.

Donc je repose une question, quelle type d'expérience permet de mesurer la vitesse d'éloignement des photons vue depuis la source(dans le référentiel de l'émetteur). Si possible avec un récepteur se déplaçant dans le référentiel de l'émetteur.

Ps: Je ne crois pas plus que vous que les choses fonctionne de cette manière, prenez cela comme un petit jeu, un exercice intellectuel.

[Isabelle]

Pour garder la clarté au fil, les quelques messages contenant des appartées hors sujet ont été enlevés

[klinfran]

mais justement l'expérience de michelson et morley prouve effectivement que la vitesse de la lumière ne dépend pas du référentiel, donc si on la mesure sur terre, on la mesure partout, et ça n'est pas très dur.
Cependant puisque je n'ai que ça à faire, considérant une étoile émettant un rayonnement dans un univers sans expansion dont on repère des raies connues, ces raies sont plus ou moins décalées vers le rouge ou vers le bleu, on dispose bien sûr de deux vaisseaux spatiaux très perfectionnés et qui ne consomment pas trop, on les mets dans le référentiel de l'étoile grâce aux raies, on synchronise des horloges à l'intérieur et on les fait se décaler de disons 10 km. On attend que quelque chose se passe, on filme et on compare les heures ou on a filmé les choses. Pour un seul photon ça me parait dur car un fois absorbé il ne peux plus être détecté... On peut aussi imaginer provoquer un évènement, par exemple on cache l'étoile à un instant donné, l'autre vaisseau ne le voit qu'à un instant ultérieur.

Et j'ai oublié de dire que j'avais d'autres exercices intellectuels à traiter, je suis trop gentil.

[franckpiton]

Isabelle va trouver que c'est hors sujet mais après réflexion, je pense avoir été fort susceptible, sûrement un complexe d'infériorité du à mon parcours scolaire ou une connerie du genre.

Donc, M Bongo, M Klinfran, Mea-culpa !

Bonne continuation et noyeux joël à tous

[klinfran]

joyeux noël, on dirait que ça nous arrive à tous.