Et si on séparait la contante "C" de "la vitesse de la lumière"???

[Astrovicking]

Bonjour à toutes et tous.

 

Préambule:

Je ne suis pas physicien, mes études scientifiques se sont arrêtées au bac "C" (aucun rapport avec la célèbre constante;)), après c'est dans la musique que je me suis perfectionné, mon bagage en physique est donc très limité, de plus, tout ça est bien ancien pour moi; je vais probablement écrire des bêtises et je demande aux personnes plus qualifiées que moi de bien vouloir me répondre et me corriger le cas échéant...

 

...Je lis et j'entends souvent parler de "la vitesse de la lumière" , or souvent les gens voient la lumière et sa vitesse comme un facteur limitant les vitesses dans l'Univers (hormis la dilatation de l'Espace-Temps qui n'est d'ailleurs pas un déplacement): je veux dire qu'il me semble que les gens confondent ici la cause et la conséquence.

 

Ai-je tord de considérer que

-d'une part, la lumière se déplace à la vitesse maximale qui lui est permise dans un milieu donné et que sa vitesse la plus rapide est celle qu'elle a dans le vide (indépendante de la vitesse de l'émetteur ou de l'observateur) , vitesse correspondant à la constante "C".*

 

-d'autre part, que puisque la constante "C" empêche tout objet ou rayonnement de ce déplacer à une vitesse supérieure, la vitesse de la lumière est limitée par cette constante, mais que la lumière elle même n'en est pas la cause, elle ne fait elle même que se plier à la limitation?

 

J'ai souvent l'impression que pas mal de personnes considèrent la limitation de la vitesse dans l'Univers comme une sorte de "mur de la lumière" par analogie au "mur du son", et pensent que si on a passé le mur du son, il n'y a pas de raison qu'un jour, la technologie aidant, on ne puisse pas aller plus vite que la lumière, alors que cela n'a absolument rien à voir, et qu'a moins de mettre à bas toute la relativité, qui prouve pourtant chaque jour sa validité, aller plus vite que C n'a juste aucun sens (pas plus, par exemple,que de descendre en dessous du 0 absolu)!

 

 

Si je ne me trompe pas trop, n'y aurait-il pas moins de confusions dans les esprits en "décorrélant" plus (si je puis dire, l'expression n'est probablement pas la bonne) la vitesse de la lumière dans le vide et "C" qui est une constante!

La vitesse de la lumière n'est que la conséquence de l'existence de C et non sa cause...

 

*Question liée: la vitesse de la lumière dans le vide est-elle d'ailleurs exactement C, ou tend-elle asymptotiquement vers C (ce qui m'arrangerait bien )?

 

D'avance merci!

Modifié 11 août 2015 par Astrovicking

[bb98]

Bonjour

 

Le raisonnement est juste, MAIS les habitudes sont très fortes et les modifier ne se fera pas par "décret royal"

 

"c" est bien une constante d'origine...géométrique dans notre théorie actuelle dite "de la relativité. Elle n'est pas la vitesse de tel ou tel objet, mais une limite du genre : "Tabarly ne peut pas faire le tour de la Terre en moins de 40 000 km"

le "40 000" ici, a "presque" la même nature que le 300 000 qui préoccupe.

 

La vitesse de la lumière pourrait ne pas être exactement "c", par exemple si le photon avait une masse, même fort petite, ce qui est proposé dans certains théories un peu...exotiques

 

Bien sûr attendre d'autres avis

[Astrovicking]

Merci.

[Smith]

J'aime bien ta façon de voir "c"... c'est aussi la mienne .

Une autre façon de l'exprimer : les photons de lumière n'interagissent pas avec le champ de higgs, ils n'ont donc pas de masse, tout comme le graviton (s'il existe). Sans masse ces particules voyage à la vitesse maximale permise par la "texture" de notre espace/temps. En ce sens la vitesse de la lumière et "c" sont indépendant.

Je crois que c'est aussi le cas des gluons, particules médiatrices de la force nucléaire forte.

Modifié 11 août 2015 par Smith

[Invité invité545545]

.

Modifié 11 août 2015 par invité545545

['Bruno]

Astrovicking : pour moi ton point de vue est le bon, et je crois que c'est bel et bien celui de la physique (il existe une vitesse maximale possible, et la théorie prévoit que des particules sans masse comme les photons l'atteignent [en fait je me demande si « c = la vitesse maxi » n'est pas nécessaire pour avoir les équations de Maxwell]). D'ailleurs je me souviens qu'il y a quelques années, lorsque certaines physiciens croyaient avoir détecté des neutrinos plus rapides que la lumière, une explication était que la lumière, peut-être, n'atteignait pas cette vitesse maximale possible définie par la structure de l'espace-temps (par exemple à cause d'une masse non nulle), ce qui permettait à des neutrinos d'aller un peu plus vite que la lumière sans pour autant bouleverser la théorie.

[syncopatte]

Est-ce qu'on n'emploie pas "célérité" plutôt que "vitesse" pour désigner la vitesse réelle (qui varie suivant le milieu)?

 

Patte.

[bb98]

Savez vous que 80% des pro en astronomie, utilisent encore le système CGS...et causent en "ergs" ?

Vous ne changerez pas des habitudes ancestrales en...un peu de temps et de discours

 

Bonnes lectures

[syncopatte]

Pas les flamands, car "erg" veut dire "grave" (dans le sens catastrophe).

 

Patte.

[pierre98]

Salut Astrovicking !

 

La question que tu soulève est vraiment très intéressant ! C'est vrai qu'en tant que constante, c devrais être abordé individuellement ! Cependant, on nous à tous appris en cours de physique que "c= vitesse lumière dans le vide", et non pas comme une constante ( et je sais de quoi je parle étant donné que j'ai 17 ans, je fréquente encore le lycée ). Comme on nous apprends ça, cela fini par rentrer naturellement chez les élèves ( Et pour le petit coup de gueule gratuit: cela reflète bien les approximations qui se trouve dans les programmes de physique de lycée en enseignement général )

Cordialement, Pierre.

[Albie Reo]

Je rejoins l'avis de Bruno.

Je te l'accorde, c'est vrai on nous a appris que la relativité général énonce que rien ne peut se mouvoir plus vite que la lumière, et que cette vitesse est une constante nommé c. Mais comme toute les théories, elle n'est pas une vérité universelle, elle est juste communément admise. Si un jour une particule se déplacera plus rapidement que la vitesse de la lumière (ci elle n'a pas déjà été trouvé, je ne suis pas au courant pour ma part), je pense que les physiciens sauront y remédier. Et puis, je me trompe peut être, ou peut être même que je t'ai mal compris, mais si ce n'est qu'un soucis d'amalgame entre la vitesse de la lumière et la constante chez "les gens", tant que les physiciens savent de quoi ils parlent, tout va bien ! ^-^

 

Bonne soirée !

[Invité invité545545]

Juste pour être sûr de bien comprendre : c n'est pas la vitesse de la lumière dans le vide ?

[Albie Reo]

Juste pour être sûr de bien comprendre : c n'est pas la vitesse de la lumière dans le vide ?

 

En théorie elle l'est. C est la célérité, vitesse de la lumière dans le vide. C'est ce que tout mes profs de physique jusqu'ici me disaient en tout cas.

[bb98]

Juste pour être sûr de bien comprendre : c n'est pas la vitesse de la lumière dans le vide ?

 

Non

La vitesse de la lumière dans le vide est assimilée à "c", si le photon a bien une masse nulle...

 

"c" est une constante, issue de la théorie de la relativité, produite par des maths, pour conserver certaines égalités dans ceratines équations

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

C'est une question intéressante et qui soulève quelques subtilités:

 

c, est effectivement une constante fondamentale qui correspond à la vitesse de la lumière dans le vide ou pour être plus précis à la vitesse de n'importe quelle particule de masse nulle dans le vide.

 

Mais, dans le cadre de la relativité, on peut introduire la notion de célérité (comme disait Syncopatte) qui est définie comme le rapport entre "la distance spatiale entre deux points fixes dans un référentiel inertiel quelconque et le temps (la distance temporelle) dans un autre référentiel en mouvement entre les deux points" (copié de Wikipedia car je n'ai pas trouvé de meilleure formulation). En d'autres termes, si tu prends un voyageur terrestre qui veut aller d'un point A à un point B, il mesure la distance d entre A et B avant de monter dans son vaisseau spatial puis il mesure le temps t de parcours entre A et B durant son voyage (supposé effectué à vitesse constante). La célérité ou vitesse propre est égale au rapport d/t. La célérité s'exprime aussi comme le produit de la vitesse dans le référentiel inertiel de départ multiplié par gamma, le facteur de Lorentz (le fameux 1/sqrt(1-v²/c²) que l'on trouve partout dans les équations de la relativité restreinte). La célérité a alors le bon goût de varier de 0 à l'infini.

 

Pour l'astronaute qui veut se rendre de A à B c'est d'ailleurs bien cette définition de la vitesse qui compte, puisque c'est celle qui correspond au temps qu'il passe dans le vaisseau. Par contre pour sa famille qui attend son retour, c'est une autre affaire !

 

Dominique

[Albie Reo]

Non

La vitesse de la lumière dans le vide est assimilée à "c", si le photon a bien une masse nulle...

 

"c" est une constante, issue de la théorie de la relativité, produite par des maths, pour conserver certaines égalités dans ceratines équations

 

Dites voir, depuis quand nous considérons que la lumière a une masse ? (C'est une vraie question, je ne connais pas la réponse) Car vraiment jusque là, on m'a toujours dit, et même à la fac, vitesse de la lumière dans le vide = C, et il n'a jamais été question de masse ...

Donc le fait qu'on se pose des questions sur le fait que la lumière a oui, ou non, une masse ça date de quand, toujours ? J'en ai juste jamais entendu parlé en cours, de cette condition lié à la masse et ça me fout une claque quoi ... J'aurais bien aimé qu'on fasse attention aux termes employés, parce que là ça porte à confusion.

[bb98]

Bonjour

 

Je n'ai pas écrit que les photons "avaient une masse" !

 

J'ai dis que "si il n'ont pas de masse" alors "ils vont à c"

 

Il existe des théories, hors main stream, où les photons ont une masse....

Ils n'ont pas de masse dans nos théories actuelles parce que l’interaction électromagnétique a une portée infinie

 

Pendant mes études, le neutrino, aussi, n'avait pas de masse...

Puis, on a trouvé l'oscillation des neutrinos

 

Bonnes lectures

[Dom de Savoie]

Dites voir, depuis quand nous considérons que la lumière a une masse ? (C'est une vraie question, je ne connais pas la réponse) Car vraiment jusque là, on m'a toujours dit, et même à la fac, vitesse de la lumière dans le vide = C, et il n'a jamais été question de masse ...

Donc le fait qu'on se pose des questions sur le fait que la lumière a oui, ou non, une masse ça date de quand, toujours ? J'en ai juste jamais entendu parlé en cours, de cette condition lié à la masse et ça me fout une claque quoi ... J'aurais bien aimé qu'on fasse attention aux termes employés, parce que là ça porte à confusion.

 

Quand on parle de masse, on parle de masse du photon, pas de la lumière. Mais on sait avec une très grande précision que le photon a une masse nulle. Si toutefois, le photon avait une petite masse, alors la vitesse de la lumière ne serait pas égale à c, pris au sens de vitesse limite dans le vide.

 

Dominique

Modifié 11 août 2015 par Dom de Savoie

['Bruno]

Je trouve que la discussion part un peu dans tous les sens...

 

Voilà ce que je crois avoir compris :

- On sait depuis Einstein qu'il existe une vitesse maximale possible dans l'univers, c'est une propriété géométrique de l'espace-temps.

- On sait que la célérité de la lumière (on peut dire "vitesse" par abus de langage, mais il est préférable de parler de célérité pour une onde), notée c (comme célérité), est égale à cette vitesse maximale possible.

- Du coup, on note aussi c la vitesse maximale possible.

- De plus, seules des particules sans masse peuvent atteindre la vitesse maximale possible, donc les photons n'ont pas de masse.

 

Maintenant (et là je réagis au message d'Albie Reo), certains se sont posés des questions saugrenues comme : « et si on disait que les photons avaient une masse, même minuscule ? » C'est juste pour voir ce que ça donnerait. Ce que ça donnerait, c'est que c ne serait plus la vitesse maximale possible. En fait, ça remettrait en cause une bonne partie de nos théories physiques (par exemple je soupçonne que la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell serait à revoir). En science il n'y a pas de dogme, on peut toujours remettre en cause une théorie, mais encore faut-il qu'il y ait une raison pour ça. Or il n'y a aucune raison de remettre en cause le fait que c (la célérité de la lumière) soit la vitesse maximale possible.

Modifié 11 août 2015 par 'Bruno

[Dom de Savoie]

Bonjour Bruno,

 

- De plus' date=' seules des particules sans masse peuvent atteindre la vitesse maximale possible, donc les photons n'ont pas de masse.

[/quote']

 

Je ne suis pas d'accord avec cette formulation, le fait que les photons n'ont pas de masse n'est pas une conséquence du fait que "seule les particules sans masse peuvent atteindre la vitesse maximale". Les photons pourraient très bien avoir une masse et dans ce cas, se propagerait à une vitesse légèrement inférieure à la vitesse maximale dans le vide.

 

Mais une masse nulle pour le photon n'est pas un dogme, c'est le résultat d'expériences très précises.

 

Dominique

[Albie Reo]

Maintenant (et là je réagis au message d'Albie Reo)' date=' certains se sont posés des questions saugrenues comme : « et si on disait que les photons avaient une masse, même minuscule ? » C'est juste pour voir ce que ça donnerait. Ce que ça donnerait, c'est que c ne serait plus la vitesse maximale possible. En fait, ça remettrait en cause une bonne partie de nos théories physiques (par exemple je soupçonne que la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell serait à revoir). En science il n'y a pas de dogme, on peut toujours remettre en cause une théorie, mais encore faut-il qu'il y ait une raison pour ça. Or il n'y a aucune raison de remettre en cause le fait que c (la célérité de la lumière) soit la vitesse maximale possible.[/quote']

 

Donc, les photons (et pas la lumière, excusez mon abus de langage) n'ont pas de masse. Alors il n'est pas si faux de dire que c = la célérité de la lumière dans le vide ? Parcequ'on réalité, d'après tout ce que j'ai pu lire, on peut utiliser c, pour toutes les particules sans masse si tant est qu'il en existe d'autre, comme étant leur vitesse maximal dans le vide. non ?

['Bruno]

Dom de Savoie : tu n'as pas tout cité. Le « de plus » complétait le début de la phrase. Donc je répète :

1) Les photons vont à la vitesse maximale.

2) De plus seules les particules sans masse peuvent atteindre la vitesse maximale.

Donc les photons n'ont pas de masse.

 

Car qu'est-ce qui fait dire aux physiciens que les photons n'ont pas de masse ? Ils les ont pesé ? Non, les physiciens disent ça parce que les photons vont à la vitesse maximale.

 

Maintenant, bien sûr que si les photons avaient une masse ils iraient moins vite, c'est précisément ce que j'ai écrit ensuite.

 

Mais une masse nulle pour le photon n'est pas un dogme, c'est le résultat d'expériences très précises.

Quelles expériences ?

 

-----

Alors il n'est pas si faux de dire que c = la célérité de la lumière dans le vide ?

Ben c'est la définition, non ?

[Albie Reo]

Ben c'est la définition' date=' non ?[/quote']

 

Bein oui, c'est justement ce que je comprend plus :/ . Je crois que j'ai pas trop compris le topic en fait... Pour moi il a toujours était question de que c = vitesse de la lumière dans le vide, alors bon... Enfin, ma foi si jusque là ça n'a pas posé de soucis, c'est que tout fonctionne correctement pour le moment.

['Bruno]

Albie Reo : j'ai du mal à comprendre ce que tu ne comprends plus. J'ai écrit noir sur blanc, plus haut, que c est la célérité de la lumière (j'ai oublié « dans le vide », c'est ça qui t'a embrouillé ?)

 

Ce qui est subtil, c'est que par ailleurs il existe une vitesse maximale dans l'univers, et il se trouve que c est égale à cette vitesse maximale (mais sa définition, c'est c = célérité de la lumière dans le vide).

Modifié 11 août 2015 par 'Bruno

[Albie Reo]

Albie Reo : heu... tu sais lire ?

 

Je remets ma phrase' date=' en soulignant une partie qui a dû t'échapper :

 

 

En me relisant, ça me semble clair. c est la célérité de la lumière, et par ailleurs, elle est égale à la vitesse maximale possible.[/quote']

 

Haha, mais oui, ne t'en fais pas, je t'ai parfaitement compris, ce sont les propos des autres qui m'ont toute perdue ! Plus haut on disait que :

"

-c n'est pas la vitesse de la lumière dans le vide ? -

Non

La vitesse de la lumière dans le vide est assimilée à "c", si le photon a bien une masse nulle..."

 

Je comprenais pas pourquoi on posait la condition que le photon est une masse nulle, si on sait qu'il a une masse nulle. Enfin, je sais pas si c'est la fatigue, mais je comprenais pas pourquoi parfois oui, et parfois non, selon que se soit telle ou telle personne qui parle.

[pascalp]

Les photons ont une masse.

Un trou noir c'est de la gravité, la gravité affecte la masse, la lumière ne s'échappe pas d'un trou noir car il affecte la "masse" des photons.

Les particules qui vont plus vite, n'ont soit pas de masse soit sont agravifique.

[Dom de Savoie]

Dom de Savoie : tu n'as pas tout cité. Le « de plus » complétait le début de la phrase. Donc je répète :

1) Les photons vont à la vitesse maximale.

2) De plus seules les particules sans masse peuvent atteindre la vitesse maximale.

Donc les photons n'ont pas de masse.

 

Car qu'est-ce qui fait dire aux physiciens que les photons n'ont pas de masse ? Ils les ont pesé ? Non' date=' les physiciens disent ça parce que les photons vont à la vitesse maximale.

 

Maintenant, bien sûr que si les photons avaient une masse ils iraient moins vite, c'est précisément ce que j'ai écrit ensuite.

 

 

Quelles expériences ?

 

[/quote']

 

Tu as ici une liste des expériences qui ont mis des limites sur la masse du photon : http://pdg.lbl.gov/2014/listings/rpp2014-list-photon.pdf

 

Il y a plein de techniques différentes. La plus simple à comprendre est certainement celle qui consiste à regarder s'il y a une déviation par rapport à la loi de Coulomb. Il y a d'autres techniques (controversées) basées sur la mesure du champ magnétique des galaxies.

 

Il y a des infos ici aussi : http://www.desy.de/user/projects/Physics/ParticleAndNuclear/photon_mass.html

 

Une masse non nulle pour le photon reste une hypothèse très spéculative, mais j'insiste quand même sur l'existence d'expériences pour le vérifier car les physiciens sont parfois qualifiés à tord de "dogmatiques".

 

Dominique

Modifié 12 août 2015 par Dom de Savoie

[syncopatte]

Les photons ont une masse.

Un trou noir c'est de la gravité, la gravité affecte la masse, la lumière ne s'échappe pas d'un trou noir car il affecte la "masse" des photons.

 

Non, un trou noir, ou tout objet possédant une masse, affecte la courbure de l'espace-temps.

 

Ainsi, une éclipse de soleil a permis en 1919 de vérifier cela.

(voir expérience d'Eddington)

 

Ils vont tout droit les photons! Seulement la droite suivie est courbée par la masse.

Un trou noir courbe tellement l'espace que nos "droites" retournent sur elles-mêmes, formant un "trou" dans l'espace-temps.

Terme assez abusif, car on ne peut plus "rempli"; et ce d'autant plus que le rayon est petit!

 

Les objets moins rapides sont plus affectés par la courbure.

La Terre a juste la bonne vitesse pour ne pas tomber dans le soleil.

Si elle allait plus vite, elle s'échapperait de l'attraction.

 

Suivant la masse ou plutôt la densité de l'attracteur, la vitesse de libération est définie.

C'est la vitesse minimale pour les fusées, c'est une vitesse bien plus grande (plus de 600km/s) pour les éjections de masse coronales du soleil; et elle surpasse la célérité des photons dans le cas d'un trou noir.

Elle ne dépend pas du tout de la masse de l'objet voulant s'échapper!

 

Qu'une fusée pèse 3000 tonnes ou trente grammes, sur terre, la vitesse de libération reste la même (mais pas l'énergie requise évidemment).

 

Patte.

Modifié 12 août 2015 par syncopatte

[Albuquerque]

Savez vous que 80% des pro en astronomie, utilisent encore le système CGS...et causent en "ergs" ?

Vous ne changerez pas des habitudes ancestrales en...un peu de temps et de discours

 

Bonnes lectures

 

 

Je l'ai remarqué, mais je ne me l'explique pas : les gens qui arrivent à l'âge de la retraite ont appris le système SI dès le lycée.

[Albuquerque]

Si "c" n'était pas la vitesse limite, on n'observerait pas les phénomènes que cela implique, tels que le caractère asymptotique vers "c" de la croissance de la vitesse d'une particule accélérée. Dans le référentiel du laboratoire, un proton d'un million de MeV ne va pas beaucoup plus vite qu'un proton dix fois moins énergétique.

Après, on peut tout supposer sur la masse hypothétique du photon.

 

Pour ceux qui se sentent à l'étroit dans le cadre de la physique admise, pour ceux qui jugent qu'elle gêne trop leur créativité, pour ceux qui regrettent de ne plus pouvoir être des pionniers avec des moyens simples et accessibles comme on pouvait l'être il y a plusieurs siècles... il y a le site Agoravox où les théoriciens du dimanche s'éclatent.

Modifié 12 août 2015 par Albuquerque