Bonjour à tous et meilleurs vœux pour 2023 !
Prenons 2 lasers l’un en face de l’autre et à bonne distance.
On allume ces 2 lasers de manière sychrone.
Dans les référentiel terre, chacun des rayons lumineux avance à la vitesse de la lumière mais en sens opposé.
jusque là tout va bien.
Lorsqu’on se place dans le référentiel du front d’un des rayons, l’autre front se déplace à 2 fois la vitesse de la lumière.
Comment explique-t-on cela ?
Merci d'avance pour vos éclaircissements.
Donc tu voudrais associer un référentiel au premier photon émit par l'un des laser, problème dans ce référentiel ton photon aurait une vitesse nulle et ça ce n'est pas possible : la lumière a une vitesse de déplacement qui vaut c quel que soit le référentiel considéré.Envoyé par Amator
Il n est pas possible d'associer un référentiel à un photon.
On en parle ici, par exemple, : https://forums.futura-sciences.com/p...elativite.html
Des milliards de personnes disent que j'exagère. Même pas vrai !
Salut,
Avant dernier paragraphe ici : https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post7014889
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Ce que j’avais en tête était ceci.
2 lasers l’un en face de l’autre et une cellule photo réceptrice biface, à mi chemin.
Les 2 rayons voyagent à C pour atteindre la cellule photo réceptrice.
Ce qui de mon point de vue, implique que les rayons ont voyagé à 2C l’un par rapport à l’autre.
Prenons un autre exemple plus matériel: un paquet de particules et un paquet d’antiparticules dans un accélérateur de particules, tous deux voyageant à presque C mais en sens opposé .
Ces paquets de particules-antiparticules voyagent bien presque 2C l’un par rapport à l’autre, non ?
Vois savez sans doute que la loi de composition des vitesses en relativité n'est pas v1+v2, non ?
Peut être mais pourquoi de mon fauteuil, "j'observe" ces rayons lumineux ou faisceaux de particules, se déplacer à 2C l'un par rapport a l'autre ?
Ca ce n'est pas un problème dans la théorie, mais si tu essais de suivre l'un des photons (sans y arriver car tu ne peux pas aller à c). Tu verras toujours les deux se déplacer à c par rapport à toi.
Cela s'explique par la dilatation du temps, la contraction de l'espace,bref, la relativité (qui n'a jamais pu être réfuté jusqu'à présent malgré des exercices de pensée bien plus complexe que ton exemple).
Euh quoi ?
Je ne vois pas ce que viens faire ce que vous "pensez observer" dans cette discussion. C'est tout sauf un raisonnement scientifique.
C'est avec ce type de raisonnement qu'on conclue que la Terre est plate par exemple
L'observation est quand même la base de la physique.....et il faut bien partir du concret pour avancer.
Certes, rayons ou particules se déplacent à C par rapport à moi mais je les vois se déplacer à 2C l'un par rapport à l'autre.
Comment explique-ton ce phénomène ( avec les mains)?
je veux bien entendre parler d'espace temps mais concrètement que ce passe t il à ces niveaux ?
On ne l'explique pas puisque c'est faux.
Dans un accélérateur de particules, vous constaterez que les événements de diffusion que vous enregistrez ne sont pas compatibles avec votre postulat que particules et antiparticules collisionnent avec une vitesse relative de 2c.
Confusion entre "vitesse par rapport à un référentiel", limitée à c et "vitesse d'approche" (closing speed en anglais), limitée à 2c. C'est dans les liens déjà donnés.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Pas spécialement. L'observation est un des piliers de la physique mais pas le seul et certaines grandes théories ont été imaginées sans cela.
Et sans spécialement "partir du concret".
Que veux dire "l'un par rapport à l'autre" ? Parce que cela ressemble beaucoup à dire "l'un dans le référentiel de l'autre" sauf qu'on ne peut pas définir un tel référentiel.
On ne fait pas de physique avec les mains mais avec des maths.
Il ne se passe rien de spécial. Il y a une vitesse limite, la loi d'addition des vitesses en relativité prend cela en compte.
Et à faible vitesse, elle ressemble à une addition normale.
Actuellement, vous réfléchissez comme si les photons étaient 2 voitures à vitesse non relativiste. Puis vous appliquez cette compréhension intuitive en dehors de son domaine de validité.
C'est l'équivalent de dire que la plume et le plomb ne tombent pas à la même vitesse parce qu'on n'a pas fait l'expérience dans le vide.
Et c'est d'ailleurs un cas en physique où on trouvé que cela posait un problème juste par le raisonnement, pas par l'expérience et le concret.
Le monsieur demande des explications pourquoi 2 faisceaux de particules se déplaçant à presque C et en sens opposé, donc observables comme se déplaçant à 2C l'un par rapport a l'autre vu de l’extérieur, se déplacent finalement à C l'un par rapport à l'autre.
Bachelard : "la physique se construit CONTRE l'expérience" (au sens de l'expérience immédiate). (citation en gros)
Et on t'a répondu que tu ne peux pas faire des calculs avec tes formules habituelles quand on parle de vitesses relativistes.
Propos digressifs mais vu que la physique explique imparfaitement 5% de la masse de l'univers, je resterais humble sur meilleure façon appréhender la chose.
Personnellement il faut que se soit concret ou conceptualisable, sinon ça n'a aucun sens.
Il faut que se soit explicable avec les mains, et en général ça l'est pour celui qui maîtrise le sujet.
Aucune écoute, aucune empathie,et finalement aucune réponse.
Merci pour tout
Je confirme, mais plutôt en écrivant "aucune écoute (des autres), aucune empathie (vis-à-vis de ceux qui ont pris la peine de répondre) et finalement aucune réponse (qui m'est compréhensible parce que je pose une question qui n'a aucun sens).
Bref, rejeter son incapacité à comprendre les concepts "de base" d'une théorie sur les autres, en effet, ça devient n'importe quoi !
C'est l'historie de la paille et la poutre !
tu as été écouté, entendu, tu as eu de multiples réponses, avec des liens pour approfondir. Mais tu persistes à faire deux grosses erreurs :
1) tu es persuadé qu'on peut définir un référentiel sur un photon. (ton expression : "se déplacer l'un par rapport l'autre"
2) tu es persuadé que la composition de vitesses relativistes se fait par addition. (ton C+C = 2C)
Pour le 2, la vraie loi de composition est différente. Ainsi, deux particules se déplacant à 2/3 de c l'une vers l'autre dans un reférentiel de laboratoire, verront une particule se déplacer à 12/13 de c dans le référentiel de l'autre.
There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.
Le souci est que même si tu prenais deux escargots se déplaçant l'un vers l'autre à une vitesse petit_v, leurs vitesses relatives ne seraient pas 2 x petit_v.Ces paquets de particules-antiparticules voyagent bien presque 2C l’un par rapport à l’autre, non ?
L'écart entre la "vraie" formule et "2 x petit_v" est de l'ordre de petit_v / C, ce qui à nos échelles la rend totalement imperceptible mais en toute rigueur c'est faux. Et cela devient d'autant plus faux que petit_v tend vers C.
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
je pense que Mach3 a donné la seule réponse constructive (c'est à dire qui pourrait améliorer la compréhension de celui qui la pose, alors que lui dire qu'il ne comprend rien ne l'aide en rien à ça)
ce que dit la Relativité :
si tu as UNE particule, que tu mesures sa position OM(t) en fonction du temps dans un référentiel galiléen ("bien normalisé", axes orthogonaux, horloges synchronisées) , et que tu calcules la norme de dOM/dt, cette norme est au plus égale à c
si tu as DEUX particules, que tu mesures leur position relative M1M2(t)=OM2(t)-OM1(t) en fonction du temps dans un même référentiel galiléen ("bien normalisé", axes orthogonaux, horloges synchronisées) , et que tu calcules la norme de dM1M2/dt, cette norme est au plus égale à 2c. C'est une simple conséquence mathématique de la première proposition avec l'inégalité triangulaire.
Cependant contrairement à la mécanique classique, la 2e quantité n'est pas égale à la vitesse de 2 mesurée dans le référentiel attaché à la particule 1, c'est à dire dans lequel 1 est immobile, ce qui exprime que la composition des vitesses classiques n'est pas valable. La vitesse "de 2 dans le référentiel de 1" n'est pas la différence des vitesses 2 moins 1 dans un référentiel quelconque. La vitesse de 2 dans le référentiel associé à 1 est toujours inférieure ou égale à c en vertu du premier résultat.
De plus si une des particules va à c, comme mentionné, il n'est pas possible de lui associer un référentiel physique. En revanche il serait possible d'associer un référentiel à des particules allant à 0,9 c , par exemple, ce qui conserve l'essentiel du problème puisque la vitesse d'approche d M1M2/dt pourrait atteindre 1,8 c , ce qui est bien supérieur à c, mais l'explication est donnée plus haut : ce n'est pas la vitesse d'une particule "dans un référentiel".
Dernière modification par Archi3 ; 09/01/2023 à 05h09.
juste un aparté , Amator n'a pas les "codes" de ceux qui ont compris la relativité, mais ce qu'il exprime en mots courants est tout à fait scientifique et c'est facile de le formaliser scientifiquement : c'est tout à fait exact que la dérivée de la distance relative des deux photons vaut 2c, c'est parfaitement factuel et si il a la possibilité de repérer la position des photons en fonction du temps, c'est bien ce qu'il observera. Un autre exemple est la tomographie par positrons, où l'annihilation d'un positron sur un électron va produire deux photons gamma, et que si on les détecte en même temps à la même distance du point d'annihilation, leur distance relative divisée par leur temps de vol vaut bien 2c . Il n'a pas fait de raisonnement faux, il a dit qu'il ne comprenait pas le résultat.Euh quoi ?
Je ne vois pas ce que viens faire ce que vous "pensez observer" dans cette discussion. C'est tout sauf un raisonnement scientifique.
C'est avec ce type de raisonnement qu'on conclue que la Terre est plate par exemple
Merci archi3, c'est le genre de réponse que je n'avais pas le temps de faire.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Tout d’abord grand merci Archi3 d’avoir pris le temps d’éclaircir le volet humain afférant à la question.
Effectivement je n’ai pas (tous) les codes de la relativité, et si je viens poser une question , étonnamment, je suis déjà au courant qu’il y quelque chose que je ne comprends pas.
Pour ceux qui souhaitent réellement répondre, la bonne réponse serait plutôt " voilà ce qu’il faut comprendre " et non pas "tu n’as rien compris ".
Je suis déjà au courant que les vitesses de particules relativistes ne s’additionnent pas bêtement mais je ne vais guère plus loin…
J’ai bien lu tes réponses sur la physique Archi3 mais ça reste confus pour moi, alors je vais tourner la question autrement :
Comment conceptualiser mentalement (images) ce qui se passe au niveau espace /temps ou toute autre notion bienvenue, pour que les 2 particules se voient arriver à pas plus de C l’une sur l’autre et que moi je les vois arriver à 2C l’une sur l’autre.
Si la question est faussement posée merci de m’expliquer où et pourquoi, comme à un enfant.
Désolé pour les matheux, moi c’est d’abord image/conceptualisation et ensuite les maths.
Bonjour AmatorJ’ai bien lu tes réponses sur la physique Archi3 mais ça reste confus pour moi, alors je vais tourner la question autrement :
Comment conceptualiser mentalement (images) ce qui se passe au niveau espace /temps ou toute autre notion bienvenue, pour que les 2 particules se voient arriver à pas plus de C l’une sur l’autre et que moi je les vois arriver à 2C l’une sur l’autre.
Si la question est faussement posée merci de m’expliquer où et pourquoi, comme à un enfant.
Désolé pour les matheux, moi c’est d’abord image/conceptualisation et ensuite les maths.
Ta question est tout ce qu'il a de pertinent parce qu'elle montre un vrai problème.
Mais bon, ce "problème" est résolu depuis longtemps avec la théorie de la relativité restreinte.
En revanche il n'est pas sûr qu'un enfant puisse saisir les conséquences de cette théorie.
Bref, pour simplifier, comme la nature ne fait apparemment pas n'importe quoi (encore heureux), la solution se trouve dans la notion de distance parcourue et donc mesurée depuis ton référentiel par rapport à celle mesurée dans le référentiel des objets en question.
Exemple, le temps de vie des muons ne lui permet pas de parcourir une distance supérieure (en moyenne) à 660 mètres si sa vitesse est celle de la lumière, hors dans le cas des muons atmosphériques, on constate par mesure, qu'ils sont capables de traverser des distances 10 fois supérieures.
La réponse la plus logique consiste à penser que pour eux, dans ce cas particulier, soit leur unité de longueur est plus courte que la notre, soit c'est leur unité de temps qui est plus grande.
Ainsi, dans leur référentiel, il "vivent" au rythme d'une horloge normale mais parcours une distance dix fois plus petite que celle que nous mesurons, ce qui fait que pour eux aussi la vitesse de la lumière est une constante.
Soit, dans notre référentiel, ils vivent dix fois plus longtemps selon NOTRE horloge mais au ralenti. (ce qui élimine un paradoxe, en vivant au ralenti pour nous, ils ne vivent pas plus longtemps pour eux)
On parviens ainsi à conceptualiser que les temps et les distances sont des notions relatives aux référentiels où l'observateur se trouve, ce qui annule les apparents paradoxes qui en découlent.
L'electronique, c'est fantastique.
BonjourDésolé pour les matheux, moi c’est d’abord image/conceptualisation et ensuite les maths.
La théorie de la relativité, même restreinte, n'est pas vraiment intuitive car elle détruit les concepts de temps et d'espace absolus et indépendants de la mécanique classique avec lesquels nous sommes familiers.
Comme l'a déclaré Minkowski en 1907 la relativité se réfère à l'espace-temps (qui n'est pas la somme ou la concaténation de l'espace et du temps mais une nouvelle entité en soi) seule entité ayant un caractère physique, l'espace et le temps étant réduits à en être, au mieux, des "ombres".
Alors, vouloir décrire un phénomène relativiste en termes d'espace et temps me paraît acrobatique. Si tu veux y comprendre quelque chose, il faut faire un peu de maths. Par chance pour la relativité restreinte c'est très abordable.
Cordialement
bon, je ne vais peut etre pas choisir l'angle d'attaque favori des spécialistes, mais pour moi, un non spécialiste peut mieux comprendre l'origine du problème en remontant à la façon dont Einstein l'a conceptualisé, c'est à dire au problème de la synchronisation des horloges - je sais que certains pensent que c'est une manière vieillotte et dépassée de voir la relativité et préfèrent aller à la structure mathématique moderne de métrique sur une variabilité différentiable, mais je persiste à penser que pour des "non spécialistes", il vaut mieux leur parler d'expériences plus concrètes.Tout d’abord grand merci Archi3 d’avoir pris le temps d’éclaircir le volet humain afférant à la question.
Effectivement je n’ai pas (tous) les codes de la relativité, et si je viens poser une question , étonnamment, je suis déjà au courant qu’il y quelque chose que je ne comprends pas.
Pour ceux qui souhaitent réellement répondre, la bonne réponse serait plutôt " voilà ce qu’il faut comprendre " et non pas "tu n’as rien compris ".
Je suis déjà au courant que les vitesses de particules relativistes ne s’additionnent pas bêtement mais je ne vais guère plus loin…
J’ai bien lu tes réponses sur la physique Archi3 mais ça reste confus pour moi, alors je vais tourner la question autrement :
Comment conceptualiser mentalement (images) ce qui se passe au niveau espace /temps ou toute autre notion bienvenue, pour que les 2 particules se voient arriver à pas plus de C l’une sur l’autre et que moi je les vois arriver à 2C l’une sur l’autre.
Si la question est faussement posée merci de m’expliquer où et pourquoi, comme à un enfant.
Désolé pour les matheux, moi c’est d’abord image/conceptualisation et ensuite les maths.
Le gros apport d'Einstein est d'avoir clairement mis en évidence qu'un référentiel n'avait pas besoin QUE de définir "'l'immobilité" c'est à dire de dire quels évènements avaient lieu "au même endroit" que d'autres (un problème déjà posé en mécanique classique où changer de référentiel change aussi la notion de 'avoir lieu au même endroit" : par exemple si tu es assis dans un TGV en marche , et que tu tapes deux fois "au même endroit " sur ta tablette, les deux évènements n'auront pas lieu "au même endroit" vu du quai ... et même si tu penses etre immobile sur ta chaise en ce moment que tu penses que tu es "au même endroit" une seconde après, tu n'es pas "au même endroit" vu du Soleil où la Terre s'est déplacée de 30 km pendant cette seconde, ni vu du centre de la Galaxie où l'ensemble du système solaire s'est déplacé de 300 km...).
Ce qu'Einstein a montré, c'est qu'un référentiel devait AUSSI se préoccuper de définir ce qu'était la simultanéité, c'est à dire de savoir quand deux évènement avait lieu "en même temps" ; et que contrairement à la mécanique classique, cette simultanéité n'était pas absolue. La mécanique classique admettait que "au même endroit" etait relatif au référentiel, en revanche elle pensait que "en même temps " n'en dépendait pas, c'est à dire que l'intervalle de temps entre deux évènements (éventuellement nul) avait la même valeur dans tous les référentiels. Pour la mécanique classique, si tu frappes deux fois sur ta table au même endroit (et à des temps différents) , c'est relatif. En revanche si tu frappes en deux points avec deux doigts "en même temps", ce sera vrai dans tous les référentiels. Le temps est invariant.
En relativité ce n'est plus vrai, aussi bien le "en même temps" que le "au même endroit" sont relatifs, et dépendent du référentiel. Et ça change tout pour les vitesses.
En effet pour mesurer une vitesse, tu vas repérer qu'une particule est à une position M1 à un temps t1, et à une position M2 à un temps t2, et tu vas calculer la valeur numérique de la vitesse comme M1M2/(t2-t1). Derrière ce calcul innocent, il y a une supposition forte : c'est que l'horloge en M1 qui sert à repérer le temps t1 est synchronisée avec l'horloge en M2 qui t'indique le temps t2. Si les horloges sont désynchronisées, ce qui est le cas par exemple si tu prends l'heure locale pour mesurer la vitesse d'un avion en prenant l'heure de départ et l'heure d'arrivée, sans tenir du décalage horaire, ton calcul devient faux. Il faut que tu prennes un temps "universel" qui soit "le même" au départ et à l'arrivée. Derrière ça se cache donc le problème de la synchronisation des horloges. Or cette synchronisation, et donc la valeur de ∆t =t2-t1 , dépend du référentiel.
Si le temps est absolu, il n'y a pas de problème pour composer les vitesses, puisqu'on a assez trivialement OM = OO'+O'M et donc OM/∆t = OO'/∆t+O'M/∆t : mais ça n'est vrai que si le ∆t ne dépend pas du référentiel. Si il en dépend (et c'est le cas), tu peux pas composer les vitesses aussi simplement, et la formule de composition (pour des déplacements colinéaires) est plutot celle qu'on t'a donnée v = (V+v') /(1+Vv'/c^2) . Si une des vitesses est c, elle restera c dans tous les référentiels.
Ce n'est donc pas équivalent d'additionner deux vitesses dans un référentiel R, et ou considérer une des vitesses dans le référentiel R' où l'autre vitesse s'annule. Ce sont deux opérations différentes qui ne donnent pas le même résultat, parce que le temps change quand tu changes de référentiel.
Bonjour à tous,
Ici sur ce lien, il montre deux miroirs face à face et en mouvement.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Dilatation_du_temps
La vitesse des miroirs A & B (de droite) pouvez-vous expliquer pourquoi D rayon de lumière parcours t-il une plus grande distance ?
Les miroirs A & B ont-il une vitesse bien inférieur à c vu par l'observateur ?
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
Pourriez-vous préciser la question : la simple lecture du dessin montre que D>L ?
Peu importe, simplement plus la vitesse est grande, plus l'effet sera sensible.
Et si on partait d'une expérience qui est vérifiée ? Pas une expérience de pensée, une "vraie" expérience ? Je veux parler de la mesure de la durée de vie du muon.
On connait la durée de vie moyenne du muon. Si on s'intéresse aux phénomènes qui se passent en haute atmosphère, des muons sont constamment crées par le choc des rayons cosmiques très énergétiques sur l'atmosphère. Ces muons sont ensuite éjectés à très grande vitesse dans toutes les directions.
Il est possible de prédire la quantité de ces muons qui arriveront sur terre. Il suffit de connaitre la quantité crée, la portion de ceux crées qui se dirigeront vers la terre et de ces derniers, ceux qui vivront assez longtemps pour arriver sur la surface sensible d'un détecteur.
Ces savants calcul prévoient qu'1 muon partant dans la bonne direction sur 200 arrivera sur terre. Sauf que la mesure donne un résultat de 120 sur 200 à arriver sur terre.
Problème évidemment. Comment l'expliquer ?
La raison est simple : on n'a pas tenu compte de la relativité.
Pour nous, observateur sur terre, l'épaisseur de l'atmosphère est fixe. Donc la seule manière d'expliquer le phénomène est d'admettre que le temps du muon s'écoule moins vite que le notre, ce qui fait qu'il arrive sur terre avant de se désintégrer.
Pour le muon, il en va tout autrement. Son temps à lui ne "bouge" pas. Il vit sa vie qui s'achève comme prévu. Sauf que lui a vu un panneau de signalisation indiquant "terre xxx km" et que lorsqu'il arrive sur terre, il se dit que celui qui a fait le panneau avait du abuser de certaines substances. Car pour le muon, l'impression qu'il a est que notre espace est plus court que le sien.
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
