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Aide pour développer ce concept de voyage à la vitesse de la lumière dans le cadre d'une histoire de science-fiction.


Z.10.46

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Bonjour à toutes et à tous,

 

Je souhaite créer un concept très logique pour voyager à la vitesse de la lumière dans le cadre d'une histoire de science-fiction. Ce concept est décrit dans l'image ci-jointe.

 

 

 

Il me reste juste de trouver M=M1+M2+M3...=m0  j'ai pensé a utliser le dévolepment limité DL .

 

Je peux choisir n'importe quelle fonction f(v) pour lever l'indétermination, de sorte que f(c) * M(c) = a, par exemple f(v) =√( c-v), où a est un réel. Ensuite, je peux affirmer que lorsque v tend vers c, M(c) = a/DL(f(c)). Ainsi, j'ai représenté M(c)=M1+M2+M3...  comme l'inverse d'une série qui converge vers 0.

Cependant, je souhaite choisir une fonction g(v) telle que la série divergente obtenue, M(v) = a/DL(f(v)), lorsque v =c , ait une somme partielle égale à m0. En d'autres termes, je veux obtenir une valeur pour cette série divergente qui ressemble à la sommation de Ramanujan, telle que -1/12. Mon objectif est de réduire l'expression de la série obtenue, a/DL(g(v)), pour trouver la suite Mn de cette série.

Donc, pourriez-vous m'aider à bien choisir f(v) et trouver ensuite l'expression de  la suite Mn en fonction de n  pour faire rêver les lecteurs de cette histoire de science-fiction ?

 

Vitesse de la lumiere.JPG


Désolé, j'ai commis une petite erreur dans l'énoncé. Il s'agit en fait de g(v) = f(v). Je ne peux pas éditer le message pour le corriger.

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Bonjour ! Pourquoi veux-tu atteindre la vitesse de la lumière ? Ça n'a aucun intérêt puisque c'est impossible mais que, par contre, on peut (en théorie) atteindre n'importe quelle vitesse inférieure mais aussi proche qu'on veut. Par exemple pour atteindre une étoile située à 10 années-lumière, il faudra 10 ans à la vitesse de la lumière, mais 10 ans et demi à une vitesse un poil plus faible : qu'est-ce que ça change ? Ce qui est intéressant pour  la science-fiction, c'est de dépasser la vitesse de la lumière, non ?

 

À part ça, je n'ai pas compris le but des calculs. Le but est décrit en langage mathématique, mais ça donne quoi en français ?

 

Il y a 21 heures, Z.10.46 a dit :

Ensuite, je peux affirmer que lorsque v tend vers c, M(c) = a/DL(f(c)). Ainsi, j'ai représenté M(c)=M1+M2+M3...  comme l'inverse d'une série qui converge vers 0.

 

Tu n'as pas montré le calcul de l'inverse. J'essaie...

M(v) = m0 / √(1-v²/c²) = m0 / A(v)

où un développement limité de A(v) en v ~ c, donc en 1 - v/c ~ 0, est

A(v) = √2 [1 - v/c]^(1/2) - √2 [1 - v/c]^(3/2) + o(v^(3/2))

(Mouais, bof...)

 

Quand au développement de Puiseux, je suis allé chercher sur Internet... houlà, c'est au-dessus de mes capacités. Espérons qu'il y ait des matheux de haut niveau par ici ! :)

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A(v) = √2 [1 - v/c]^(1/2) - √2 [1 - v/c]^(3/2) + o(v^(3/2)) 

pour trouver l'inverse c'est tres dur ,dans cas le développement de Taylor-Young ne fonctionne pas trop et n'est pas adapté. Certains m'ont dit qu'il faut plutôt utiliser la série de Puiseux.

 

Chaque fonction a sa propre manière de diverger, tout comme les séries où nous ne traitons pas avec le même type d'infini.

Par exemple, f(x) = x et g(x) = x+1 sont équivalentes à l'infini, mais pas f(x) = x et h(x) = x^2.

 

Mon but est de chercher à représenter cette limite de divergence de la fonction M(v) lorsque v tend vers c sous la forme d'une série M divergente.

Je souhaite trouver une série qui produit le même type d'infini que f, en d'autres termes, si j'effectue un calcul de limite lorsque c = v avec d'autres fonctions ou séries, j'obtiendrai le même résultat en utilisant f ou M. Je pense qu'il existe une infinité de séries M possibles, mais je veux une M spécifique où je peux attribuer une valeur finie égale à m0, comme celle de Ramanujan.

En fait, je cherche à conserver la même masse du vaisseau pour protéger ceux qui se trouvent à l'intérieur.

 

Dans la relativité, il y a une équivalence masse-énergie, et si je trouve M, je peux fabriquer une série d'impulsions d'energie pour propulser le vaisseau à la vitesse de la lumière, ou du moins tester cette expérience si v est égal à c ou non avec cette série d'impulsions.

Pour résumer, lorsque c=v, il y a un infini qui apparaît dans l'équation M(v). Cet infini est équivalent à l'infini généré par une infinité de séries divergentes M = M1 + M2 + M3... et je cherche une série M spécifique où M1, M2 et M3... sont des impulsions de Dirac dont la somme M = M1 + M2 + M3... = m0.

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Dans toutes les théories physiques, lorsque un infini apparaît dans une équation, c'est un signe que nous sommes aux limites de cette théorie ou qu'il y a quelque chose qui ne va pas et qu'il faut changer les méthodes de résolution pour donner un sens à cet infini. Ce que j'ai essayé de faire, c'est simplement dire que cet infini qui apparaît ici est mathématiquement une série divergente, mais physiquement, c'est une série d'impulsions qui converge vers quelque chose de fini.

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Salut,

c'est un concept ou une théorie dont tu as besoin ?

Generalement en SF, on prend un bout d'une théorie très exploratoire, on la deforme , on l'applique en dehors des limites ou elle est valide et, en avant Guingamp, on est sur Proxima du centaure en moins de temps qu'il ne faut à LaRochelle pour perdre une finale du Top 14 😁

Modifié par Sobiesky
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Il y a 17 heures, Z.10.46 a dit :

En fait, je cherche à conserver la même masse du vaisseau pour protéger ceux qui se trouvent à l'intérieur.

 

OK, le but est de protéger ceux qui sont dans la vaisseau lorsque celui atteint la vitesse de la lumière. Ou bien lorsqu'il s'en approche de très près. (Les calculs, c'est un moyen.)

 

Eh bien je ne vois pas le problème. Déjà, chipotons sur le vocabulaire. La masse d'un corps (ici le vaisseau spatial) est constante. Ce que tu calcules n'est pas la masse mais la « masse inerte » du vaisseau. Tu veux conserver la même masse tout court ? C'est déjà le cas. Tu veux conserver la même masse inerte ? Impossible : elle augmentera avec la vitesse.

 

Si cette masse intervient pour protéger les passagers, c'est que tu veux leur envoyer le vaisseau en pleine poire : l'énergie cinétique du choc tendra vers l'infini. Ou bien tu penses que le vaisseau va s'échauffer ? La chaleur vient des frottements entre le vaisseau et les particules interstellaires, j'imagine que puisque l'énergie cinétique tend vers l'infini, ce sera le cas de la température ? Mais bon, si une seule particule de matière interstellaire croise le vaisseau, il sera de toute façon pulvérisé. C'est de ce danger que tu veux protéger les passagers ? (En science-fiction on va lui rajouter un bouclier : pas de frottement, pas d'impact.)

 

Il y a 16 heures, Z.10.46 a dit :

Dans toutes les théories physiques, lorsque un infini apparaît dans une équation

 

En relativité restreinte il est impossible pour un corps ayant une masse d'atteindre la vitesse de la lumière. Donc la masse que tu calcules ne vaut jamais l'infini. La théorie ne pose pas de problème.

 

Pour faire de la science-fiction il faut évidemment trouver une combine, mais ne sera jamais qu'une combine.

 

Je trouve que ton explication convient pour faire de la très bonne science-fiction : le savant de ton histoire pourrait expliquer sa découverte comme tu le fais : « lorsque c=v, il y a un infini qui apparaît dans l'équation M(v) [...] M1, M2 et M3... sont des impulsions de Dirac dont la somme M = M1 + M2 + M3... = m0. » puis « je peux fabriquer une série d'impulsions d'energie pour propulser le vaisseau à la vitesse de la lumière ». Oui mais c'est impossible d'aller à la vitesse de la lumière ? Et là tu sors ton argument : « Dans toutes les théories physiques, lorsque un infini apparaît dans une équation [...] » + le coup de la série qui vaut -1/12. En gros : l'impossibilité d'atteindre la vitesse de la lumière découlait d'une théorie incomplète. De même que Newton a été complété par Einstein, Einstein est désormais complété par la théorie de ce savant. Et pour faire tout ça, pas besoin des calculs détaillés ! (Si tu veux faire de vrais calculs, ça ne peut pas marcher car tout ça n'est qu'une combine.)

 

 

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Êtes-vous sûr que ça ne marche pas, car c'est vrai que l'impossibilité de voyager à la vitesse de la lumière est due à l'apparition de l'infini, et seule l'expérience peut vérifier ou non cette nouvelle théorie qui essaie de donner sens à cet infini. Feynmam,a dit qu'il n'y a pas de preuve que la vitesse de la lumière est une limite, sauf l'interprétation des équations de la relativité.

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L'impossibilité d'aller plus vite que la lumière est due à la structure de l'espace-temps, c'est une sorte de propriété géométrique.

 

Tu ne devrais pas chercher à donner un sens à cet infini : en physique, il n'y a pas d'infini, et en maths, le mot « infini » est un raccourci de langage pour dire « aussi grand qu'on veut » (sauf en théorie des ensembles avec les infinis de Cantor, mais ça n'a rien à voir avec le sujet). Par exemple, si on dit que le vaisseau spatial a besoin d'une énergie infinie pour atteindre la vitesse de la lumière, c'est un raccourci de langage pour dire : quelle que soit l'énergie qu'on fournit au vaisseau, aussi grande soit-elle, elle sera insuffisante pour qu'il atteigne la vitesse de la lumière.

 

Par contre, j'aime bien ton raisonnement pour justifier qu'on a réussi à atteindre la vitesse de la lumière. Mais c'est un raisonnement de science-fiction.

 

Mais, encore une fois, je ne vois pas d'intérêt à essayer de voyager à la vitesse de la lumière alors qu'il est tout à fait possible de voyager à une vitesse légèrement inférieure, et même aussi proche qu'on veut (à condition de fournir beaucoup, beaucoup d'énergie... en science-fiction on utilisera un moteur à anti-matière). C'est vraiment embêtant si le vaisseau fait du 299 500 km/s au lieu de 299 792,458 ?

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Dire qu'il est impossible de voyager à la vitesse de la lumière est une conclusion qui découle de l'apparition de l'infini. La géométrie est également étudiée à l'aide d'équations. Cependant, je ne comprends pas vraiment pourquoi, lorsqu'un infini apparaît en relativité lors de l'étude des trous noirs, on admet que nous avons atteint la limite de la relativité et qu'il faut trouver une théorie plus vaste pour contourner cet infini. Mais on ne fait pas cela dans le cas de l'infini qui apparaît pour la vitesse de la lumière. C'est pour cette raison que j'utilise cette méthode pour contourner cet infini, il suffit simplement de trouver M pour tester expérimentalement cette hypothèse. Il existe d'autres approches en physique qui essaient également cela en respectant la relativité, mais elles nécessitent l'existence d'une masse exotique pour fonctionner. Cependant, dans ce cas, nous n'avons pas besoin de tout cela et cette hypothèse est facilement testable.

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On dirait que tu cherches vraiment une explication scientifique, et non pas juste une explication pour la science-fiction.

 

il y a 5 minutes, Z.10.46 a dit :

Cependant, je ne comprends pas vraiment pourquoi, lorsqu'un infini apparaît en relativité lors de l'étude des trous noirs, on admet que nous avons atteint la limite de la relativité et qu'il faut trouver une théorie plus vaste pour contourner cet infini. Mais on ne fait pas cela dans le cas de l'infini qui apparaît pour la vitesse de la lumière.

 

C'est parce qu'il n'y a pas d'infini qui apparaît pour la vitesse de lumière. Encore une fois, il est impossible à un corps ayant une masse d'atteindre la vitesse de la lumière. Donc aucun infini n'apparaît. Seul un photon peut atteindre cette vitesse, mais il n'a pas de masse, toujours pas d'infini dans les calculs.

 

 

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Eh bien, si v = c, nous avons M = infini où l'énergie est infinie. Il y a bien un infini qui apparaît, c'est pourquoi nous disons que puisqu'une masse ou une énergie infinie n'existe pas, nous ne pouvons pas atteindre la vitesse de la lumière. En d'autres termes, nous utilisons effectivement la notion de l'infini mathématique pour écarter la possibilité de voyager à la vitesse de la lumière. 😀

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Il y a un grand intérêt car on ne sait pas vraiment ce qui arrive à un objet avec une masse qui atteint la vitesse de la lumière, car la relativité n'arrive pas à conclure. C'est une nouvelle voie vers une nouvelle physique... et cette méthode est utilisable pour une autre théorie physique afin de contourner l'infini.

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il y a 43 minutes, Z.10.46 a dit :

car on ne sait pas vraiment ce qui arrive à un objet avec une masse qui atteint la vitesse de la lumière, car la relativité n'arrive pas à conclure.

 

On le sait parfaitement : c'est impossible.

 

Sais-tu que les accélérateurs de particules envoient celles-ci à des vitesses extrêmement proches de la vitesse de la lumière ? (Le but est de dilater leur temps : ainsi on a un peu de temps pour observer une particule de durée de vie un millionième de seconde. Une telle dilatation nécessite d'atteindre 0,9999 % de la vitesse de la lumière, ou quelque chose de ce genre). Eh bien tout se passe conformément à la théorie de la relativité, en particulier on n'a jamais réussi à faire atteindre la vitesse de la lumière à la moindre particule. (Il y a quelques années on avait cru l'avoir fait avec des neutrinos, mais c'était à cause d'erreurs de calcul.)

 

il y a 47 minutes, Z.10.46 a dit :

C'est une nouvelle voie vers une nouvelle physique...

 

Tu devrais te focaliser sur la science-fiction.

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Impossible pourquoi?

 


Car on utilise un argument basé sur une notion mathématique imaginaire, l'infini, qui n'a aucun sens physique. Je ne suis pas d'accord, et la preuve en est que aucune théorie physique n'est cohérente avec l'apparition de cette notion dans ses équations, même la relativité dans l'étude des trous noirs. Est-ce qu'on a essayé d'accélérer un électron avec la série M pour voir s'il atteint la vitesse de la lumière ?

Il faut faire ce test pour vérifier cette hypothèse. En clair, je propose une théorie testable basée sur des arguments solides et a partir des équations physique, et seule une expérience permettra de trancher si c'est vrai ou pas... 😀

Je ne dis pas que la théorie de la relativité est fausse pour v > c, je dis que lorsque v = c, on sort du cadre de la théorie de la relativité et on ne peut pas conclure que c'est impossible d'aller a la vitesse de lumière, car il y a un infini qui apparaît dans ses équations. Ma théorie contourne cet infini pour lui donner un sens physique et propose une expérience réalisable pour effectuer le test...

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Ces deux vidéo devrait t'aider

 

Un objet avec une masse ne peut pas atteindre la vitesse de la lumière car il lui faudrait une énergie bien plus grande que toute l'énergie disponible dans l'univers. Seul un photon et toute particule sans masse peut aller à la vitesse de la lumière !!!!!

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Merci pour vos vidéos. Oui, je comprends comment la relativité conclut que rien avec une masse ne peut dépasser la vitesse de la lumière.

Il ne faut pas seulement une énergie plus grande que toute l'énergie disponible dans l'univers, mais une énergie infinie. Ce sont les équations qui le montrent.

 

Cependant, mon hypothèse et cette expérience proposée sont basées sur des arguments solides. Le fait qu'une énergie ou une masse infinie apprait de l'équation lorsque v=c  fait sortir la relativité de son cadre physique. Ainsi, on ne peut pas conclure cette impossibilité à partir d'une notion mathématique qui n'a aucun sens physique.

C'est pourquoi j'ai proposé cette méthode pour contourner ce problème et donner un sens à cette masse infinie, qui sera remplacée par une série d'impulsions de Dirac pour atteindre la vitesse de la lumière.

 

Pour votre information, afin de rendre la théorie des cordes cohérente, on effectue presque la même manipulation. Un infini 1+2+3... apparaît, et on ne peut rien en conclure. Cependant, lorsque l'on remplace cet infini1+2+3...   par une somme des impulsions de Dirac, on trouve que cette somme est égale à -1/12. C'est la seule façon possible de trouver une théorie du tout cohérente. Cependant, la théorie des cordes est difficile à tester, contrairement à mon expérience qui est facile à tester.


 

 
Regenerate response
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il y a 5 minutes, Z.10.46 a dit :

Le fait qu'une énergie ou une masse infinie apprait de l'équation lorsque v=c  fait sortir la relativité de son cadre physique.

 

Tout à fait. Ça sort de la réalité physique : il est impossible d'atteindre v = c.

 

Du coup, tu n'as pas le droit d'écrire v = c (ou alors la masse nulle). Tout ce que tu conclus en partant de v = c n'a donc aucun sens.

 

Tu as l'air de croire que, parce qu'il y a un infini, le résultat peut être mis en doute. Non, il n'y a pas d'infini, à aucun moment. Si tu accélères une particule, sa vitesse va s'approcher de c sans jamais l'atteindre : c'est une asymptote.

 

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Oui, comme dans la théorie des cordes, on a effectivement trouvé la somme 1+2+3... et on n'a pas simplement dit que c'était impossible et arrêté là. Ils ont cherché à rendre leur théorie cohérente et ont remplacé cet infini par une sommation d'impulsions de Dirac, ce qui a donné 1+2+3...=-1/12. C'est incroyable, ça a fonctionné magnifiquement et ils ont obtenu une théorie physique cohérente. Si ils avaient dit que c'était impossible, il n'y aurait même pas de théorie des cordes.☺️

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Pour information, la méthode permettant d'attribuer une valeur finie à des quantités infinies est déjà utilisée en physique et a prouvé son efficacité dans des expériences réelles pas juste théorique comme la théorie de corde. Vous pouvez trouver ici de nombreux exemples.😉

 

C'est pourquoi j'ai proposé d'utiliser ma méthode également lorsque c=v pour transformer M en serie d'implusion avec une quantité finie...

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Regularization_(physics)

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Sous couvert d'une idée pour un roman, je sens poindre un auteur qui va chercher à valider sa théorie pour une "nouvelle physique"...

 

Je suis prêt à parier une tablette de chocolat 😄

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Ce que je trouve louche, c'est le fait de résoudre le problème de la divergence de plusieurs équation physique par régularisation et normalisation, mais personne n'a pensé à le faire pour la divergence en c=v. Sans doute en raison de croyances religieuses, où beaucoup de croyants pensent que Dieu est la lumière de l'univers et que personne ne peut dépasser la lumière, car Dieu est infini. Cette idée est ancrée dans l'esprit collectif, même chez les athées, apparemment, ce qui expliquerait pourquoi personne n'a pensé à cela.

  • Comme je me gausse! 2
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Bonsoir,

Si je comprends bien le raisonnement : lorsque quelque chose tend vers l'infini dans les équations c'est physiquement impossible, or tout ce qui tend vers l'infini peut être exprimé sous forme de série qui tend vers une valeur finie, donc finalement c'est physiquement possible.

Mais du coup quand est-ce que quelque chose est vraiment impossible ?

Rien ne serait impossible ?

Ou alors il y a des raisons plus subtiles qui vont permettre de trancher sur le fait qu'un résultat montre soit les limites d'une théorie, soit une conséquence suprenante mais tout à fait valide.

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Quand on obtient un infini dans une théorie physique, soit cette théorie est fausse, soit nous sortons du cadre d'application de cette théorie. Il faut alors soit trouver une autre théorie avec un cadre plus large, soit essayer de faire la régularisation et la normalisation de cette quantité infinie à partir des équations de cette théorie pour obtenir un résultat fini. La régularisation et la normalisation utilisent des séries pour traiter cette divergence.

 

Le monde physique n'est pas le monde mathématique. C'est un monde discret avec des grains d'énergie partout, où les nombres n'existent pas tels quels. Il existe plutôt des équivalents de nombres qui représentent des impulsions d'énergie ou même une sommation infinie, comme l'énergie du vide donnant -1/12.

 

Dans ce monde, il n'y a ni paradoxe, ni anomalie, ni infini, car on ne représente pas des nombres de manière directe. En revanche, en mathématiques, de tels concepts peuvent exister. C'est pourquoi, lorsque des paradoxes, anomalies ou infinis apparaissent dans une équation physique, cela signifie qu'il y a quelque chose qui cloche dans cette théorie et qu'il faut transformer ses nombres qui cause des probleme en leur équivalent physique.

 

Tout est possible dans le cadre d'une théorie physique, et si un infini apparaît, il faut chercher à l'éliminer pour construire une théorie plus complète.

 
Regenerate response

 

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En résumé, les mathématiques sont un jeu entre des nombres où certaines théories mathématiques peuvent engendrer des paradoxes, des anomalies et des infinis, et toute théorie mathématique peux être décrit par un jeu de nombre.

 

De même, la physique est aussi un jeu, mais entre des impulsions d'énergie pas des nombres, où chaque théorie physique est un jeu entre ces impulsions d'énergie pour décrire un phénomène réel, et toute théorie mathématique peux être décrit par un jeu d'implusion d'energie.

 

En physique, ce jeu ne génère jamais de paradoxes, d'anomalies ou d'infinis.

Et les jeux de nombres et d'impulsions sont équivalents tant qu'ils ne génèrent pas de paradoxes, d'anomalies ou d'infinis. Cependant, lorsque cela se produit, il faut revenir en arrière, résoudre le problème et reconnaître que dans ce cas, il ne faut pas considérer ces impulsions d'énergie comme des nombres pour résoudre le problème...

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... et un bon moyen de cacher les difficultés sous le tapis est d'utiliser des "impulsions d'énergie" dont la définition et les propriétés ne sont données nulle part...

il me semble que dans cette histoire les "impulsions de Dirac" ont un caractère "magique" bien commode...

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Bon le sujet à l'air un peut de partir vers du troll (voir avec des réponse de chatGPT ? )  mais je vais quand même répondre.

J'ai l'impression qu'on jette plein de mot scientifique sans connaitre leurs vrai définition.

 

Le fait qu'il y ai un infini qui apparait lorsque v=c signifie juste que nos équation ne sont plus valable dès lors que l'objet à une masse !

 

 

En effet on a :

 

E^2 = gamma m^2 c^4 + p^2c^2 

 

avec E l'énergie, m la masse, gamma le facteur de Lorentz, p la quantité de mouvement.

Ainsi lorsque v qui tend vers c on a gamma qui tend vers l'infini. Donc pour une particule massive il faut une énergie "infinie" pour aller à la vitesse de la lumière.

Maintenant si notre objet n'a pas de masse (comme un photon par ex). Alors on a juste E^2 = p^2c^2 , l'énergie nécessaire n'est pus infinie et par conséquent la vitesse de la particule est celle de la lumière.

CQFD

 

Quelques ressources pour aller plus loin :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Relativité_restreinte

https://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2

https://gargantua.polytechnique.fr/siatel-web/app/linkto/mICYYYTEsNY

https://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/relat.xml

https://youtu.be/Tvg523ITJvY

https://youtu.be/NkDlFo-c524

 

Modifié par solfra
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Il y a 13 heures, Z.10.46 a dit :

personne n'a pensé à le faire pour la divergence en c=v. Sans doute en raison de croyances religieuses

Non, c'est parce que c = v est impossible.

 

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Il faut arreter de se focaliser sur «v=c», et reflechir au chemin pour y aller. C'est à dire, l'acceleration. Et ca, c'est du domaine du fait experimental, dans differents accelerateurs de particule: il faut injecter de plus en plus d'energie, pour reduire v-c. Et toute l'energie disponible de la planète n'amenera pas v-c à zero (pour un objet de masse non nulle).

 

Tu partais bien avec le concept de la SF: prendre un concept scientifique, le tordre un peu avec une triche/erreur de calcul pour amener une conséquence scénaristique interessante. Mais la tu as complètement changé de démarche...

Modifié par duschnok
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