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Vitesse de la lumière

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Celle-ci a t elle varié depuis 13,8 milliards d'années?

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Dans l'état de nos connaissances, la vitesse de la lumière dans le vide est une constante universelle invariante.

Jusqu'à preuve du contraire...

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La vitesse ne change pas mais la façon dont la lumière se déplace dépend de la configuration de l’espace-temps : c'est lui qui change (...et sa perception).

Ci-dessous l'effet de lentilles du à la déformation par le champ de gravité autour d'un trou noir.

Black_hole_lensing_web.gif.601aa10fb8efe8b5b88cda464800443d.gif

 

Edited by lyl

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On n'en sait rien. La physique est contrainte de supposer qu'elle n'a pas varié faute de mieux. C'est un postulat en fait. On ne sait pas non plus si elle est différente ailleurs dans l'univers. Ce n'est qu'une constante parmi d'autres (charge de l'électron, etc), et les physiciens posent aussi le postulat que ces autres constantes se vérifient pas dans l'espace et dans le temps. Si ils ne font pas ça ils ne peuvent rien faire. 

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Il y a 3 heures, astrocg a dit :

Celle-ci a t elle varié depuis 13,8 milliards d'années?

ce qui veut dire ! Est que depuis la genèse du big bang la célérité de la lumière

a variée au cours du temps de façon contrainte ou libre !!!!

Hum ! quelle question !!!

Qui peut rester ouverte si on considère que le modèle 

cosmologique  actuel (lambda CDM) basé sur l’équation de relativité générale  d’Einstein n'explique pas tout et surtout pas l'homogénéité du fonds diffus cosmologique .

cordialement !

Edited by STARBIRD
correction orthographique :-(

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Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

On n'en sait rien. La physique est contrainte de supposer qu'elle n'a pas varié faute de mieux.

Mais si, les propos actuel sont à cherche à expliquer comme varie l'espace / le temps. En ce moment apparait le concept de champ de Higgs, c'est une manière de chercher à expliquer, à adapter la variation autour des variables d'une des équations de la relativité

E=mc2

Energie - masse - vitesse (espace/temps)

 

Vous avez tous oubliés que la vitesse c'est la distance parcourue par rapport au temps écoulé ?

 

Si un des éléments : la version modifiée de la gravité modifie l'espace et le temps, le fait de considérer que c est une constante n'est ... qu'un point de repère mathématique.

 

mais... est-ce possible ?

https://www.youtube.com/watch?v=XKcY2r-Mdoc

 

Edited by lyl

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Il me semble me souvenir que la constante c est issue non de l'observation mais des équations de la Relativité générale comme vitesse maxi dans l'univers. On observe ensuite que la lumière a cette vitesse. C est une vitesse limite de tout, une constante universelle, et non un résultat d'observation des propriétés des ondes electromagnétiques, dont la lumière.

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pas que la lumière d'ailleurs, les ondes gravitationnelles aussi

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Il y a 7 heures, lyl a dit :

les propos actuel sont à cherche à expliquer comme varie l'espace / le temps.

oui on cherche :) Donc on n'en sait rien vu que l'on a pas trouvé. 

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Il y a 7 heures, Kaptain a dit :

Il me semble me souvenir que la constante c est issue non de l'observation mais des équations de la Relativité générale comme vitesse maxi dans l'univers. On observe ensuite que la lumière a cette vitesse. C est une vitesse limite de tout, une constante universelle, et non un résultat d'observation des propriétés des ondes electromagnétiques, dont la lumière.

l’expérience de Römer est bien antérieur à la théorie de la relativité, donc on connaissait la vitesse de la lumière avant. Ce que montre la relativité c'est qu'il n'est pas possible d'aller plus vite (car la quantité d'énergie nécessaire pour aller plus vite tend vers l'infini).

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On ne sait donc pas si la vitesse de la lumière et celle des ondes gravitationnelles ont varié dans le temps .

Non initié en cosmologie je me demande donc (dans le cas où elles auraient varié de façon significative) si le modèle cosmologique en vigueur aujourd'hui pourrait être remis en cause ?  

 

PS : je m'aperçois que Starbird a peut-être posé la même question ...

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Posted (edited)

La théorie initiale en effet suppose la masse nulle du photon, c'est la présence de la masse qui limite la vitesse.

voir "le facteur de contraction de Lorentz" qu'on peut interpréter en tout sens.

La partie "contraction du temps" a pu être vérifiée pour un astronaute.

En bref, dans notre description théorique de l'univers, la vitesse de la lumière est un postulat.

Edited by lyl

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Il y a 1 heure, jldauvergne a dit :

l’expérience de Römer est bien antérieur à la théorie de la relativité, donc on connaissait la vitesse de la lumière avant.

 

Certes, mais il me semble que ça n'est pas l'expérience de Römer qui a dicté sa valeur à c, ce sont les équations de la RG, la lumière ne faisant qu'"obéir" à ces équations. Il faudrait qu'un éminent relativiste nous "éclaire"... :) Allo dg2 ?

Si j'ai raison, cela induirait que si cette constante a varié, c'est que les équations de la RG auraient varié, ce qui semble assez improbable.

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Depuis l'époque de Thales et Anaximandre la démarche scientifique est fondée sur l'identification de lois générales dans la nature; et à tout moment leur généralité n'est que supposée, jusqu'à preuve contraire. Il en est ainsi des "constantes" de la nature telles que c

D'où l'intérêt de vérifier leur constance dans l'univers lointain, c'est à dire ancien; c'est ce qui est réalisé par l'étude de la position relative des raies spectrales de galaxies très lointaines qui dépend de la constante de structure fine dénommée alpha , faisant elle même intervenir outre la célérité de la lumière, la constante de Planck et la charge de l'électron. Les observations les plus récentes démontrent pour le moment que alpha est constante aussi loin et tôt qu'on puisse la mesurer : cf. par exemple à mieux que 1 millionième environ jusqu'à z=2,3 (H. Chand et al., https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2004/15/aa0701/aa0701.html); c'est une mesure qui date un peu (2003), mais sans doute y en a t-il de plus récentes et plus précises, car la question est et sera par nature toujours posée

 

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Il y a 1 heure, Alain 31 a dit :

le modèle cosmologique en vigueur aujourd'hui pourrait être remis en cause

Dans tous les cas il doit être remis en cause car il pose beaucoup de problèmes non résolus. La matière noire reste une très grosse épine dans le pied. 
Par contre je ne crois pas qu'il existe de raison de remettre en question de postulat sur la vitesse de la lumière.

 

 

il y a une heure, Kaptain a dit :

Si j'ai raison, cela induirait que si cette constante a varié, c'est que les équations de la RG auraient varié, ce qui semble assez improbable.

Avoir une théorie dépendante de l'échelle que l'on considère, ça fait partie des idées qui traînent depuis quelques années. Elles n'ont pas le vent en poupe car pour le moment personne n'a eu de fulgurance qui renverse la table, mais c'est une piste. 

La physique a aujourd'hui 2 questions épineuses à régler. Réconcilier la mécanique quantique et la relativité dans l'infiniment petit, et expliquer ce qu'est la matière noire.

Soit dit en passant, ce n'est pas forcément de la matière, c'est juste un nom à la con mis sur un problème non résolu. Les physiciens ont fait la même erreur que lorsqu'ils ont inventé Vulcain pour expliquer les anomalieq du périhélie de Mercure. Du coup ils ont perdu leur temps à chercher une planète au lieu de chercher aussi l'éventuelle faille dans la théorie. Sans Einstein on y serrait peut être encore. Sur la matière noire, il est possible qu'ils aient commis la même erreur. Le simple choix du terme pousse les recherches dans un sens et assez peu dans l'autre. 

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Il y a 2 heures, Kaptain a dit :

Certes, mais il me semble que ça n'est pas l'expérience de Römer qui a dicté sa valeur à c, ce sont les équations de la RG, la lumière ne faisant qu'"obéir" à ces équations. Il faudrait qu'un éminent relativiste nous "éclaire"... :) Allo dg2 ?

 

D'un point de vue épistémologique, les théories de la relativité sont une réponse à l'observation de l'invariabilité de la vitesse de la lumière en fonction du référentiel.

Cette vitesse étant constante, c'est donc que le temps est relatif, etc...

La mise en équation aboutit ensuite au constat mathématique que C est indépassable, l'énergie étant infinie.

 

Peut-être fais-je là un raccourci, voire un contresens, auquel cas l'avis d'experts serait très appréciable.

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il y a 30 minutes, Kirth a dit :

Peut-être fais-je là un raccourci, voire un contresens, auquel cas l'avis d'experts serait très appréciable.

Non pas du tout, c'est bien mon propos depuis quelques posts.

C'est la façon dont mon Pr. Emile AMZALLAG UPMC Paris 6 (cité dans ce cours) a introduit la physique quantique lors de mes cours d'ingénieur.

 

Je me souviens encore de ses jeux de mots autour des bases philosophiques

E=mc2

puis après on s'est concentré plus sur la notion de quanta qui était plus proche de nos besoins en cristallographie/micro-électronique.

Ehfhbaromega.jpg.2e358d343c6fe0b510cd7698add54ede.jpg

 

Citation

 

Energie hein ? : le double cache misère de la masse.

- (pointant le c sur le tableau) oui, oui, le c il est à droite c'est pour "cache misère" parce qu'il fallait bien une base à cette théorie

 

Edited by lyl

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il y a 16 minutes, Kirth a dit :

D'un point de vue épistémologique, les théories de la relativité sont une réponse à l'observation de l'invariabilité de la vitesse de la lumière en fonction du référentiel.

 

C'est les expériences de Michelson et Morley, oui, dans les années 1880 et avec un Prix Nobel derrière.

Edited by Superfulgur

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Il y a 11 heures, Kaptain a dit :

Il me semble me souvenir que la constante c est issue non de l'observation mais des équations de la Relativité générale comme vitesse maxi dans l'univers.

 

Plus précisément, ce sont les postulats de la relativité restreinte (et des équations qui en découlent) qui amènent à ce que la vitesse de la lumière soit une vitesse limite.

Mais cette théorie ne dit rien en ce qui concerne la constance de c dans le temps.

Attention, je ne dis pas que c varie dans le temps ;)

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La question sous jacente est, l'Univers est il homlogène ? car s'il l'est, il est naturel de penser que la vitesse de la lumière est invariable.

Une étude avait été faite sur la répartition des quasar dans l'espace. Les astronomes avaient conclu qu'ils étaient repartis uniformément et que ceci allait dans le sens que l'univers est homogène.

 

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Bof, Einstein en resté très perplexe et il a fini par balancer aux orties son raisonnement sur la constante cosmologique, mais on est en train de vérifier quelques conclusions sur l'énergie du vide et la comparaison avec le fond diffus cosmologique.

Hubble a attendu 1929 pour publier ses résultats sur le décalage vers le rouge, indiquant par la même l'expansion de l'univers (Einstein était favorable à un univers statique mais finalement ça s'est arrangé avec les notions actuelles de compensation : énergie sombre et matière noire)

Mais au final on en est resté sur c invariant dans notre modèle (perso de mon côté, je n'ai pas tout appréhendé, je suis limitée à mes notions sur l'électrodynamique quantique mettant en principe l'invariance de jauge, la masse nulle du photon et c comme constante inamovible)

Edited by lyl

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il y a 20 minutes, iblack a dit :

Mais cette théorie ne dit rien en ce qui concerne la constance de c dans le temps.

 

Est-ce qu'une quelconque théorie garantit la stabilité des constantes dans le temps ? (contante de Planck, de structure fine, etc.) Je pose juste la question.

Edited by Kaptain

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Posted (edited)
il y a 19 minutes, Kaptain a dit :

Est-ce qu'une quelconque théorie garantit la stabilité des constantes dans le temps ? (contante de Planck, de structure fine, etc.) Je pose juste la question.

aucune, ce sont les postulats autour des quelques les théories sont construites.

Le seul soulagement c'est que ça colle pour le moment à nos besoins technologiques et à nos constatations.

 

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il y a 15 minutes, FroggySeven a dit :

c'est cruel de mettre ça en lien : à chaque fois je ne peux pas m'empêcher de chialer

désolée Froggy, le paradoxe temporel et tout ce qui vient perturber la causalité ou l'écoulement du temps est une blessure pour les sentiments humains.

Edited by lyl
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il y a une heure, lyl a dit :

la causalité

ça pour l'instant, ça semble la seule chose intengible :-)

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