Toutes les particules sans masse se déplace exactement à la vitesse de la lumière ainsi que toutes les perturbations de champs dans le vide (ondes électromagnétiques, gravitationnelles,...)
Mathématiquement ça s'exprime ainsi:
E = y.mc2
où y est le facteur de Lorentz (noté par la lettre grecque gamma)
v est la vitesse de l'objet de masse au repos m, c la vitesse de la lumière
Lorsque v tend vers c, gamma tend vers l'infini et l'énergie tend aussi vers l'infini
La relativité restreinte d'Einstein a mis au jour la structure de l'espace-temps telle que, lorsque qu'un objet de masse au repos non-nulle approche la vitesse de la lumière, l'energie-masse devient infinie, les distances se "contractent" et le temps se "dilate", si bien que la vitesse de la lumière est inatteignable et indépassable.
NB: on peut malgré tout observer des vitesses supérieures a c
- les vitesses d'éloignement des galaxies (expansion de l'univers)
- des particules qui se déplacent à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière dans ce milieu (effet Cherenkov)
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