jmr

Vitesse de la lumière

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Petites questions de fond :
- Comment prouve-t-on que la vitesse de la lumière est la même dans tout l'univers ou est-ce un postulat ?
- Serait-il possible de mesurer cette vitesse à partir des Céphéides par exemple ?

Merci :)

 

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La valeur de c est considérée comme une constante de la physique indépendante de la position dans l'espace et de l'époque. C'est un postulat qui est pour le moment en accord avec l'expérience et qui est bien pratique, car sinon la a physique serait vraiment beaucoup plus compliquée !

Une manière de tester ce postulat est la mesure de la constante de structure fine qui dépend de la valeur de c et aussi de celle de la charge élémentaire e et de la constante de Planck. Les tests effectués jusque dans l'univers jeune (10 à 12 milliards d'années par rapport à nous) ne montrent pas de façon certaine de variation de cette constante, bien que certains résultats puissent faire débat.

Donc pour le moment le postulat de la constance de c est vérifié ...

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Le 27/06/2021 à 10:19, jmco a dit :

Une manière de tester ce postulat est la mesure de la constante de structure fine qui dépend de la valeur de c et aussi de celle de la charge élémentaire e et de la constante de Planck. Les tests effectués jusque dans l'univers jeune (10 à 12 milliards d'années par rapport à nous) ne montrent pas de façon certaine de variation de cette constante, bien que certains résultats puissent faire débat.

 

Peux-tu détailler les expériences qui permettent de confirmer ce postulat ?

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Ne doit on pas préciser que l'on parle de la vitesse de propagation de la lumière dans le vide ? sinon point d'effet Tcherenkov  où justement une particule dans un milieu se déplace plus vite que la lumière dans ce milieu . 

 

 

 

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Le 27/06/2021 à 09:47, jmr a dit :

- Comment prouve-t-on que la vitesse de la lumière est la même dans tout l'univers ou est-ce un postulat ?

 

La constance de la vitesse de la lumière est une conséquence des lois de l'électromagnétisme donc on peut considérer que ce sont les tests de l'électromagnétisme qui prouvent cette constance. Ces tests sont nombreux et divers donc il est difficile de les détailler en quelques lignes, mais disons que le fait que cette vitesse soit indépendante du mouvement de l'observateur et de sa direction (ce qu'on vérifie en laboratoire) est en soi un test très contraignant.

 

On peut aussi modifier les lois de l'électromagnétisme pour conférer une masse au photon, auquel cas la vitesse de la lumière dépend de la masse du photon, ce qui se fera sentir aux fréquences les plus basses. Je n'ai plus de référence en tête, mais dans mes souvenirs, il y a des phénomènes d'inductions ou autre dans l'ionosphère terrestre qui sont liés à la rotation de la Terre donc des ondes électromagnétiques de fréquence de 10-5 Hz. Il y  a aussi des tests astronomiques à des fréquences plus élevées mais à sur des distances bien plus grandes (et donc compétitifs) qui sont également contraignants comme par exemple les sursauts gamma courts dont les photons arrivent tous en même temps quelle que soit leur fréquence.

 

Mais ce ne sont que quelques exemples parmi d'autres.

 

Le 27/06/2021 à 09:47, jmr a dit :

- Serait-il possible de mesurer cette vitesse à partir des Céphéides par exemple ?

 

Je ne vois pas comment une telle chose serait possible (pourquoi une céphéide, d'ailleurs ?). On peut par contre vérifier que les lois connues sont les mêmes par le passé en observant que l'évolution d'un objet sur des milliards d'années (le Soleil par exemple) est compatible avec une stabilité de ces lois (et incompatible avec une variation de ces lois avec une haute précision).

 

Un autre test célèbre est celui du réacteur nucléaire d'Oklo : à une époque ancienne, la rapport uranium-235/uranium-238 était plus élevé qu'aujourd'hui (le premier est plus radioactif que le second donc se désintègre plus rapidement), ce qui a permis à certains filons d'uranium d'atteindre la criticité et de démarrer un cycle de réaction en chaîne il a y plus de 1,5 milliard d'années (ou 2 peut-être). On a trouvé dans la mine d'Oklo au Gabon les restes d'un tel réacteur, dont les produits de fission n'ont pas bougé (c'est donc aussi un site naturel de stockage de déchets nucléaires !) et qui contraignent assez fortement les lois de l'électromagnétisme et de la physique nucléaire à cette époque (entre 1,5 et 2 milliards d'années, donc).

 

Encore plus loin, le résultat de la nucléosynthèse primordiale vous contraignent un paquet de trucs depuis les premières secondes après le Big Bang.

 

Bref, d'une manière générale, il est plus sage d'abandonner tout espoir que les lois physiques aient varié au cours de l'histoire de l'Univers. Il y a trop de tests locaux, astronomiques ou géologiques qui les contraignent.

Modifié par dg2
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Merci pour les réponses

 

Il y a 4 heures, dg2 a dit :

pourquoi une céphéide, d'ailleurs ?

J'ai pensé aux céphéides car elles sont utilisées comme balises afin de déterminer les distances...pourquoi pas pour déterminer la vitesse !!!

 

Il y a 4 heures, dg2 a dit :

Bref, d'une manière générale, il est plus sage d'abandonner tout espoir que les lois physiques aient varié au cours de l'histoire de l'Univers.

Donc on construit les cosmologies avec ces contraintes... O.o

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il y a 12 minutes, dg2 a dit :

Ce sont ces contraintes qui permettent d'acquérir un certain degré de confiance dans ce que l'on fait, avec comme revers de la médaille que cette confiance est parfois interprétée comme de l'arrogance par une partie du grand public

raaa purée, y'a rien de plus vrai

dans l'esprit du public des lors qu'il y a une limite, elle peut être franchie....

énorme confusion des genres entre science et technologie

 

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Les deux derniers messages ne répondent pas au sujet sur le fond mais sont presque plus intéressants ^^.

Il y a quelques années j'ai entendu Bertrand Piccard en conférence qui posait comme principe premier de douter de tout. De ne jamais croire les explications données avant de s'en assurer par soit-même. Ce qu'il a apparemment appliqué avec le succès qu'on lui connait.

Son approche est excellente dans bien des sujets y compris scientifiques, mais avec plusieurs limites qui sont notamment les capacités que l'on peut avoir à vérifier par soit-même (matériellement ou/et intellectuellement) et partant de là les risques d'interprétation voir de divagation qui en découlent.

Et donc la difficulté est de poser ou même de cerner les limites de la méthode, variables suivant les sujets et les individus, tout en ne refermant aucune possibilité de trouver les chemins de l'innovation et de la découverte.

A mon sens cela passe pour commencer par beaucoup de recherches personnelles avant d'apporter de nouvelles hypothèses en place publique, ne serait-ce que pour éviter de répéter ce qui a déjà pu être envisagé.

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il y a 8 minutes, Mercure a dit :

Les deux derniers messages ne répondent pas au sujet sur le fond mais sont presque plus intéressants ^^.

Il y a quelques années j'ai entendu Bertrand Piccard en conférence qui posait comme principe premier de douter de tout. De ne jamais croire les explications données avant de s'en assurer par soi-même. Ce qu'il a apparemment appliqué avec le succès qu'on lui connait.

C'est un principe que l'on peut comprendre dans le monde de l'ingénierie. Douter, pour imaginer de nouvelles solutions techniques.

 

Dans le domaine de la science, ce n'est plus vraiment possible. Le doute méthodologique reste dans l'analyse des résultats, des données, des hypothèses, des théories, etc...

Maintenant : s'en assurer par soi-même c'est beaucoup plus complexe.

 

Quand le CERN annonce avoir mis en évidence le Boson de Higgs, qui va pouvoir reproduire l'expérience ? 

La communauté scientifique internationale va pouvoir analyser les résultats de l'expérience, mais chaque scientifique n'aura pas la possibilité de s'en assurer par lui-même en reproduisant l'expérience.

 

Oui, il faut douter. Mais ce doute n'est rien sans des bases scientifiques solides, et sans une confiance dans la communauté scientifique. Cette confiance ne doit pas non plus être aveugle. Il y aussi des fraudes dans des publications scientifiques.

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il y a 12 minutes, Plina a dit :

Il y aussi des fraudes dans des publications scientifiques

je dirais meme plus :  il n'y en a jamais eu autant … 

Par exemple j'ai collaboré à l'erection d'un labo en Energetique Appliquée en Belgique . Une des missions (entre autres) de ce labo était de trouver les publications ayant un intérêt dans le domaine de l'Energie et son stockage et refaire les manips pour définir les voies d'améliorations éventuelles .

 

Le resultat est simple : aucun papier n'était reproductible . AUCUN … 

 

Donc toutes les annonces sur les super batteries au Graphene qui se recharge en 1/10eme de seconde . ben ca marche pas

si il ya des papiers un peu sérieux on realise que le protocole experimental est incomplet. On demande à l'emetteur du papier de le completer pour verifer et il ne le veut pas because il y a de forts intérêts financiers et intellectuels ( soi disant ) … 

Et tout ca est censée etre passé par les fourches caudines de la relecture par les pairs avant publication en revue scientifique …. 

 

 

Modifié par Mehdi
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il y a 39 minutes, Mehdi a dit :

Par exemple j'ai collaboré à l'erection

-_-

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il y a 22 minutes, Plina a dit :
il y a une heure, Mehdi a dit :

Par exemple j'ai collaboré à l'erection

-_-

 

oui ? 

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Plus simplement la création, peut-être ? xD

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non l'erection , j'ai aidé à le faire sortir de terre physiquement . C'est le terme consacré 

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il y a 5 minutes, Mehdi a dit :

non l'erection , j'ai aidé à le faire sortir de terre physiquement . C'est le terme consacré

Il y a un sens de hauteur dans le fait d'ériger. Si le labo s'érige sur plusieurs étage, alors oui.

On érige un immeuble, mais on construit une pharmacie ou un centre commercial.

 

Mais avoue que ce n'est pas le verbe qui vient spontanément à l'esprit quand on parle de construction d'un immeuble :)

Au début je pensais que c'était ton correcteur orthographique qui avait corrigé ce verbe, d'où mon petit émoticône.

 

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il y a 3 minutes, Plina a dit :

Il y a un sens de hauteur dans le fait d'ériger. Si le labo s'érige sur plusieurs étage, alors oui.

On érige un immeuble, mais on construit une pharmacie ou un centre commercial.

non ca se dit aussi d'une maison . l'érection d'une maison . l'acte de construire participe à la finalité d'érection mais c'est l'érection qui est la finalité pas la construction . 

 

Eriger n'implique pas de notion de hauteur , ca implique  une notion de verticalité .

Modifié par Mehdi

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Il y a 2 heures, Mercure a dit :

Son approche est excellente dans bien des sujets y compris scientifiques, mais avec plusieurs limites qui sont notamment les capacités que l'on peut avoir à vérifier par soit-même (matériellement ou/et intellectuellement) et partant de là les risques d'interprétation voir de divagation qui en découlent.

 

C'est aussi pour cela qu'en science, on parle de doute raisonnable. 

 

Tout remettre en cause n'a pas de sens. Surtout quand il y a un consensus.

 

Là aussi, on pourrait dire des choses. Les gens ne comprennent pas le sens du mot consensus en sciences. 

Ils pensent que les scientifiques finissent par se mettre d'accord comme à force de négociations ou d'arguments rhétoriques, d'où la notion de "dogme scientifique" que l'on peut voir chez les personnes qui critiquent le bien fondé de la science actuelle sans rien y comprendre.

 

Le consensus s'obtient quand suffisamment de publications indépendantes, tant par les méthodes que par la diversité des auteurs, tendent vers le même résultat.

 

Il y a 1 heure, Mehdi a dit :

Donc toutes les annonces sur les super batteries au Graphene qui se recharge en 1/10eme de seconde . ben ca marche pas

 

J'adore ta remarque parce qu'elle concerne, au sens large, la recherche dans une thématique naissante.

 

On constate souvent que dans un domaine nouveau, pas mal de conneries s'écrivent.

 

Les gens veulent se positionner, il faut publier du papier, et être dans les premiers.

Donc on n'est pas trop regardant sur la rigueur, et les gens se disent que les travaux suivants (d'eux ou d'autres) nuanceront ou corrigeront bien ce qu'ils ont écrit.

Et au niveau du reviewing des articles, l'espèce de flou autorise des publications fumeuses. 

On note aussi malheureusement que si tu es M. X et que tu es super connu et reconnu, il est plus facile de caser des travaux fumeux que si tu es M. Y de l'Université de Trifouille-les-Oies.

 

La course aux financements et aux postes y est pour beaucoup dans cette dérive. 

Mais in fine, le temps régule la situation, et on converge vers une connaissance plus fiable au fur et à mesure que l'on avance dans cette nouvelle thématique.

 

C'est bien pour cela qu'en science, on est toujours agacé quand un journal titre : "Une étude scientifique prouve que Blablabla". 

Non, une étude scientifique semble montrer que Blablabla. Attendons de voir ce que les études suivantes diront, et dans quel sens ça ira.

 

Néanmoins, c'est une règle que je donne à mes étudiants : on n'utilise pas un résultat que l'on ne sait pas redémontrer soi-même, sauf si ce résultat repose sur des techniques que l'on ne maîtrise pas mais qu'il fait consensus.

Exemple évoqué ci-dessus : Si je suis théoricien spécialisé dans la physique du Higgs, je vais faire confiance aux expérimentateurs.

Modifié par George Black
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Il y a 22 heures, jmr a dit :

J'ai pensé aux céphéides car elles sont utilisées comme balises afin de déterminer les distances...pourquoi pas pour déterminer la vitesse !!!

 

Si je ne dis pas de bêtise, la périodicité de variation de luminosité des Céphéïdes donne accès à leur magnitude absolue qui, comparée à leur magnitude apparente, permet de calculer leur distance. Mais après, quelle serait la formule pour calculer la vitesse de la lumière ?

 

Autre modeste ajout de ma part: dans une de mes lectures (mais laquelle ? "L'invention du Big Bang" , ou bien "L'univers s'est-il créé tout seul ?" Je ne sais plus...o.O) : si j'ai bien compris, une des conséquences des travaux d'Einstein est l'existence d'une vitesse limite dans notre Univers et il se trouve que la lumière atteint cette vitesse limite. Pas une grosse différence me direz-vous. Mais j'y sens une nuance.

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Il y a 9 heures, Plina a dit :
Il y a 10 heures, Mehdi a dit :

Par exemple j'ai collaboré à l'erection

 

 

Il y a 8 heures, Mehdi a dit :

non l'erection , j'ai aidé à le faire sortir de terre physiquement . C'est le terme consacré 

 

Il y a 8 heures, Plina a dit :

Il y a un sens de hauteur dans le fait d'ériger. Si le labo s'érige sur plusieurs étage, alors oui.

On érige un immeuble, mais on construit une pharmacie ou un centre commercial.

 

Il y a 8 heures, Mehdi a dit :

l'acte de construire participe à la finalité d'érection mais c'est l'érection qui est la finalité pas la construction

 

 

Sans vouloir pinailler les diptères, tout  terme possédant une étymologie, que devrait-on dire ?

Dans un registre architectural, l'action de créer ou de  construire un immeuble s'énonce édifier, du latin aedificium : un bâtiment, une construction, un édifice. Aedificio : je construis. Au sens figuré, ceci ou cela est édifiant signifie qui construit, qui porte à la connaissance de la raison ou par défaut qui la frappe par son incohérence.

L'action d'ériger du latin erectio : je dresse, j'élève se conçoit littéralement comme mettre en position verticale ou élevée une chose qui existe en position horizontale ou basse, par exemple on édifie érige une statue, ce qui signifie implicitement que le statue a déjà été créée et qu'on la met en position verticale.

Ainsi, on devrait plutôt dire qu'on participe à édifier un projet ou un immeuble plutôt qu'à l'ériger puisqu'il ne préexiste pas.

Dans certains cas, l'érection peut être édifiante, il s'agit là de cas très particuliers...

 

 

 

Modifié par Adlucem
Il suffit d'appuyer sur Enter pour aller à la ligne et ça part tout seul en ligne sans passer par Enregistrer... Pourquoi ?

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"...par exemple on édifie une statue"

Là, ta langue a fourché... :), on érige une statue.

 

  • Merci 1

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il y a 37 minutes, Toutiet a dit :

Là, ta langue a fourché... :), on érige une statue.

 

Euh oui, on édifie la statue en érection et non on l'érige... O.o Ah non c'est l'inverse...

Modifié par Adlucem

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Le 6/27/2021 à 00:47, jmr a dit :

 

Petites questions de fond :
- Comment prouve-t-on que la vitesse de la lumière est la même dans tout l'univers

 

 

Bonjour: une amusante remarque: quand on roule à 130km/h sur l'autoroute en écoutant la radio, la musique ne va pas plus vite!  ;-)

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Il y a 6 heures, VNA1 a dit :

quand on roule à 130km/h sur l'autoroute en écoutant la radio, la musique ne va pas plus vite!  ;-)

Ben, oui, c'est bien connu ! Il ne faut pas aller plus vite que la musique

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c'est relatif. pour l'auditeur dans l'a voiture tout va bien. en revanche pour l'auditeur hors de la voiture (sur le bord de la route), la musique ets plus aiguë à l'approche et plus grave quand elle s'éloigne

ça m'rappele quelque chose :D

 

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