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gratacos

RELATIVITÉ ! MYTHE OÙ RÉALITÉ ?

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Bonjour Fernand,

c'est vous qui ne comprenez pas. Quand Maxwell écrit les équations qui portent son nom, il montre que la lumière est un phénomène électromagnétique. Ses équations disent alors que la vitesse de la lumière est indépendante de la vitesse de celui qui la msure. Ceci est clairement en contradiction avec la mécanique classique : l'électromagnétisme de Maxwell est en désaccord avec Galilée et Newton. Donc pour récocilier les deux, le premier réflexe a été de dire que la lumière ne se propage pas dans le vide, mais dans un certain milieu, l'éther, et que les équations de Maxwell étaient exactes uniquement si l'on est immobile par rapport à ce milieu, et qu'elles doivent être modifiées conformément aux lois de la mécanique classique si on veut les exprimer dans un autre référentiel. Conséquence inévitable, si la vitesse de la lumière est c par rapport à l'éther, elle diffère de c si on se déplace par rapport à celui-ci.

Bon. La question, ensuite, c'est de savoir comment détecter l'éther. Il suffit pour cela de détecter notre vitesse par rapport à celui-ci. En fait, c'est très simple. Imaginons une rivière avec un certain courant et un nageur qui nage à une vitessse parfaitement constante supérieure à celle du courant. Supposons que la nageur remonte la rivière de 100m et revienne à son point de départ. Si v est la vitesse du courant et u la vitesse du nageur, le temps qu'il va mettre est

d/ (u - v) + d / (u + v)

Maintenant, supposons que le nageur nage sur 100m perpendiculairement au courant et revienne à son point de départ. Cette fois le temps mis (un poil plus difficile à calculer) est

2 d / sqrt(u^2 - v^2)

Il ne mettra pas le même temps ! (problème archi-connu de mécanique classique). On peut dire de façon à peu près équivalente qu'en chronométrant le nageur on mesure la vitesse du courant (la vitesse du nageur étant supposée connue), ou que l'on mesure la vitesse de déplacement du nageur.

Détecter le "vent d'éther" n'était rien d'autre que faire ce type d'expérience, avec de la lumière à la place du nageur et l'éther en guise de courant. On ne peut chronométrer avec précision les deux trajets, mais on peut à l'aide d'interférences lumineuses détecter des différences de temps de parcours (on dit de chemin optique, mais c'est la même chose dans ce contexte). Résultat des courses, on n'a jamais détecté le "courant". Donc de deux choses l'une, soit manque de chance, la Terre est pile immobile par rapport à l'éther, soit il y a un problème quelque part. Il est fort heureusement facile de vérifier la première hypothèse : il suffit d'attendre six mois, la Terre n'est plus au même endroit de son orbite et s déplace suivant une direction opposée par rapport au Soleil.

La partie difficile est de proposer une interprétation à cette expérience. Ce fut fait, d'abord de façon purement empirique, puis de façon formelle par Lorentz, Poincaré et Einstein. La façon dont les choses ont été formalisées ne souffre d'aucune incohérence, ne vous en déplaise. Si vous trouvez qu'il y en a, vous seriez plus avisé de les donner plutot que de le claironner à tue-tête.

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Question de jeanlg :
« Si une voiture atteint la célérité de la Lumière (300 000 km/sec). Si le conducteur allume ses phares, que se passe t-il »


La même chose que lorsqu’un avion atteint le mur du son. Celui-ci (son) étant limité par la célérité du milieu qui le propage, lorsque la valeur de vitesse de l’engin qui le produit atteint la valeur de la célérité qui le propage alors la vitesse de l’avion est égale à (v = d/t) et à la célérité (c = d/t). Comme les deux évènements ont le même point espace et de temps, d/t et c/t, alors v = c. Cela n’est bien évidemment valable que pour le son avant. À l’arrière (à condition de rester dans l’axe du mouvement de l’avion), la fréquence sera diminuée de moitié, et s’éloignera de l’avion d’une valeur égale à celle de la vitesse de l’avion plus la valeur de la célérité de l’onde. Donc, pour le pilote de lavions l’onde s’éloigne à (v + c ) mais pour un spectateur au sol, l’onde lui parvient et s’éloigne à la valeur de la célérité du milieu soit 330 m/s. On voit que contrairement aux affirmations qui sont à la base et le saint des saints de la relativité, vitesse et célérité s’ajoutent et/ou se retranchent.


Donc pour répondre à ta question, le « chauffeur » qui allumerait ses phares alors qu’il a atteint la vitesse de la célérité, soit (300 000 km/s il observerait une « boule » lumineuse ne pouvant dépasser les phares de la voiture. Toute fois, si le conducteur observe bien, il verra un « cône » lumineux s’étendre ver l’arrière. Faut comprendre que la lumière c’est d’abord et avant tout de l’énergie. Celle-ci ne peut donc pas s’accumuler indéfiniment, alors elle « s’écoule » (c’est le cône). Vue en plant, la vague en forme de V que laissent les navires sur leurs sillages est la parfaite représentation du phénomène. Nous en resterons là. Au-delà, il convient de faire intervenir les vitesses latérales prise perpendiculairement au volume et cela dépasse le cadre de ta question.

Cordialement,
F.G

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« Einstein qui prit de vitesse ce dernier et présenta sa théorie en 1905. Celle-ci fut reçue par les savants de l’époque dans une quasi totale indifférence. Les incohérences dont elle souffre toujours n’étaient pas acceptées. Ce n’est qu’à partir des années 60 que celle-ci s’est petit à petit imposée »

N'importe quoi !

Les congrès Solvay, qui réunissaient les plus grands physiciens de l'époque, étaient destinés à résoudre les problèmes soulevés par les nouvelles théories, _dont_ celle d'Einstein, et ont démarré vers 1910 (j'ai dans un livre une photo du congrès de 1911, donc ça a démarré au plus tard en 1911). Le fait qu'Einstein y était invité montre bien que ses travaux étaient pris en considération - d'autant que c'était un des thèmes de ces congrès !

De plus, si la Relativité Restreinte était restée inutilisée jusque dans les années 1960, la physique quantique n'aurait pas connu ses développements spectaculaires de l'Entre-deux-guerres.

À moins que tu ne parles de ses autres articles de 1905 ? Ceux sur le mouvement brownien et l'effet photoélectrique ? Ah ben non, ça ne doit pas être ça, ils lui ont valu le prix Nobel...

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F.G a écrit:
quote:

Celui-ci (son) étant limité par la célérité du milieu qui le propage, lorsque la valeur de vitesse de l’engin qui le produit atteint la valeur de la célérité qui le propage alors la vitesse de l’avion est égale à (v = d/t) et à la célérité (c = d/t). Comme les deux évènements ont le même point espace et de temps, d/t et c/t, alors v = c. Cela n’est bien évidemment valable que pour le son avant. À l’arrière (à condition de rester dans l’axe du mouvement de l’avion), la fréquence sera diminuée de moitié, et s’éloignera de l’avion d’une valeur égale à celle de la vitesse de l’avion plus la valeur de la célérité de l’onde. Donc, pour le pilote de lavions l’onde s’éloigne à (v + c ) mais pour un spectateur au sol, l’onde lui parvient et s’éloigne à la valeur de la célérité du milieu soit 330 m/s. On voit que contrairement aux affirmations qui sont à la base et le saint des saints de la relativité, vitesse et célérité s’ajoutent et/ou se retranchent.

Ne pas oublier que dans le cas de l'avion, si v est en effet la vitesse de déplacement de l'avion dans l'air, c n'est pas la vitesse de déplacement de la lumière: c représente la vitesse du son dans l'air (env. 330 m/s), et dans ce cas écrire v' = v + c ne représente aucune incohérence vis à vis de la Relativité, puisque v' sera de toute façon extrêmement inférieure à la vitesse de la lumière, conventionnellement notée c (aïe !! encore des habitudes transmises et, pire, acceptées, depuis trop longtemps sans réfléchir !!). Dans la Relativité, c'est seulement la vitesse (pardon, célérité) de la lumière qui est une limite infranchissable: pas celle d'une onde en général (vague, son, ondulation diverse...)

Pour ma part, j'attends toujours de comprendre en quoi l'exercice proposé au début de ce post permet d'affirmer que la théorie de la Relativité est fausse (corollaire: et que toutes les applications qui en découlent sont fausses aussi). A part le clamer haut et fort, F.G n'en a pas encore apporté ni la preuve, ni un embryon de preuve. A moins que je n'en ai manqué l'essentiel ?

Eric

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Merci Gratacos.
Donc pour comprendre ta réponse
La lumière est animée d'une vitesse finie de 300 000 KM. : « le « chauffeur » qui allumerait ses phares alors qu’il a atteint la vitesse de la célérité, soit (300 000 km/s il observerait une « boule » lumineuse ne pouvant dépasser les phares de la voiture. »

Pour Bruno (et les autres) la lumière est animé d’une célérité fixe qui ne dépend pas de la vitesse initiale du corps qui émet cette lumière : « si la voiture est en mouvement uniforme (300 000km/sec), la lumière des phares jaillit à 300000 km/s vers l'avant de la voiture, quelle que soit la voiture de celle-ci. »

Logiquement si je relis l’ensemble de tes posts il y a une chose que je ne m’explique pas et je compte sur toi pour m’aider à comprendre ta proposition:
.
Plusieurs fois tu expliques que les vitesses s’ajoutent ou se retranchent entre un corps massif et la vitesse de la lumière comme en mécanique Newtonienne dans un référentielle Galiléen. Prenons deux référentiels Galiléen :
Référentiel : la Voiture
Le chauffeur étant à vitesse constante (vitesse de la lumière), la lumière des phares faisant partie de ce référentiel, la lumière devrait se comporter comme si de rien n’était donc allé à 300 000 KM/sec

Référentiel : un point d’observation hors de la voiture
La voiture a une vitesse de 300 00 KM/sec et un objet est « éjecté » à 300 000 km/sec mais avec une vitesse initiale de 300 000 km/sec. Normalement, selon tes propos, l’observateur enregistrera la lumière avec une vitesse de 600 000 km/sec !

Hors tu me réponds que le chauffeur ne verra pas la lumière (une boule de lumineuse » car la vitesse de la voiture est égal à celle de la lumière !

Dans quel cas la célérité de la lumière s’additionne ou se retranche d’une vitesse initiale ? Si tu peux reprendre le cas de la voiture ce serait plus simple.

Merci

jeanlg

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Attention, Gratacos semble nier la théorie de la Relativité Restreinte, donc ses réponses vont t'embrouiller !

« le « chauffeur » qui allumerait ses phares alors qu’il a atteint la vitesse de la célérité, soit (300 000 km/s il observerait une « boule » lumineuse ne pouvant dépasser les phares de la voiture. »

D'après la Relativité Restreinte, c'est faux. La lumière des phares jaillit à 300000 km/s vers l'avant par rapport à la voiture (mais aussi par rapport au trottoir). Si la lumière des phares ne pouvait pas dépasser la voiture, cela signifierait que la lumière se déplace de 300000 km/s par seconde par rapport à un repère absolu, fixe (un "éther"). Or l'expérience de Michelson et Morley a prouvé que ce repère absolu n'existe pas. De plus, cela contredirait le principe de Relativité de la physique galiléenne (pour lequel tous les référentiels en mouvement rectiligne uniforme sont équivalents - on les appelle référentiels galiléens), qui est à la base de la physique. Einstein, en reprenant ce principe, a établi que la lumière se déplace de 300000 km/s par rapport à _tous_ les référentiels galiléens. La voiture qui est en mouvement rectiligne uniforme à 300000 km/s, comme le trottoir le long duquel elle se déplace (si on néglige les mouvements de rotation de la Terre), sont de tels référentiels. Donc la lumière se déplace à 300000 km/s par rapport à chacun des deux.

Évidemment, ça semble paradoxal. C'est là où la dilatation du temps intervient...

« la lumière est animé d’une célérité fixe qui ne dépend pas de la vitesse initiale du corps qui émet cette lumière »

Tout à fait.

« La voiture a une vitesse de 300 00 KM/sec et un objet est « éjecté » à 300 000 km/sec mais avec une vitesse initiale de 300 000 km/sec. Normalement, selon tes propos, l’observateur enregistrera la lumière avec une vitesse de 600 000 km/sec ! »

Hé non ! Deux vitesse u et v s'additionnent non pas avec la formule w = u + v mais avec la formule (un peu plus compliquée) suivante :

w = (u + v) / (1 + vw/c^2)

Ainsi, si u et v sont égales à c, on obtient :

w = (c + c) / (1 + c^2/c^2) = 2c/2 = c !

Les deux vitesses de la lumière s'additionnent et on retombe sur la vitesse de la lumière. Tu remarqueras que lorsque u et v sont petites devant la vitesse de la lumière, le résultat vaut presque u + v.

« Hors tu me réponds que le chauffeur ne verra pas la lumière (une boule de lumineuse » car la vitesse de la voiture est égal à celle de la lumière ! »

C'est Gratacos qui a dit ça ! En réalité, le chauffeur verra la lumière issue de ses phares. Quoique, il y a une petite différence : plus il s'approchera de la lumière, plus son champ de vision va se rétrécir (je crois). Donc, à la limite, même si la lumière se déplace à 300000 km/s vers l'avant, peut-être ne verra-t-il pas grand chose ?

« Dans quel cas la célérité de la lumière s’additionne ou se retranche d’une vitesse initiale ? »

Elle s'additionne ou se retranche toujours, mais en suivant le genre de formule que j'ai donné plus haut.

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Merci Bruno.


Le mérite de ces posts c'est que bon nombre d'astroam, comme moi, on pu, grâce à toi, dg2 et autres spécialistes, de montrer que dans le domaine des sciences astronomique et Cosmologique si les théories sont nombreuses, elles reposent toutes sur un lien logique d’étude qui aboutit, tôt ou tard, à une vérification expérimentale qui rend caduc d’autres théories ce qui est le cas de l’Ether dans le cas présent.

Merci pour la qualité des explications.

jeanlg

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« Référentiel :
un point d’observation hors de la voiture
La voiture a une vitesse de 300 00 KM/sec et un objet est « éjecté » à 300 000 km/sec mais avec une vitesse initiale de 300 000 km/sec. Normalement, selon tes propos, l’observateur enregistrera la lumière avec une vitesse de 600 000 km/sec ! »
Bonjour jeanlg,
Non, je pense qu’il y a confusion. Une vitesse de 600 000 Km /s est, dans l’état actuel de nos connaissances, impossible à atteindre. Dés qu’on aborde la question de vitesse et de célérité, on oublie l’essentiel. Vitesse et célérité sont deux aspects totalement différents d’un phénomène qui nous parait identique. Cependant, l’un transporte l’objet l’autre diffuse l’énergie.

La vitesse obéit aux lois de l’inertie, la célérité à celle de l’élasticité. Dans notre cas la voiture (et donc l’émetteur de lumière) se déplace sur un axe X X’ à la vitesse, soumise aux lois de l’inertie, de 300 000 Km/s. Le même milieu, avec ses propres lois de l’élasticité, diffuse la lumière avec une célérité omnidirectionnelle de 300 000 Km/s.

On voit donc que pour débattre du sujet il faut élargir la discussion au-delà de ces quelques questions, pertinentes certes, mais ou toutes les réponses seront forcément partielles donc tronquées. Si nous restons dans le superflu, nous pouvons dire tout et son contraire (c’est à quoi on assiste depuis cinquante ans, les débats s’éternisent les questions restent sans réponses, pour la simple raison qu’un paradoxe n’a pas d’explication. Alors on y croit et l’on fait appel au verset v² de Saint Lorenz. Ou l’on s’interroge et alors on y réfléchit.

Vitesse et célérité entrent dans un système, pas plus compliqué qu’un autre, et qu’il suffit de faire appel à la raison et aux bons sens pour étudier est essayé de comprendre le réel sans implorer les chimères.

Première remarque : l’une (la voiture) est (à chaque instant) sur un point unique (qui est aussi celui de l’émetteur de lumière). Ce point varie dans l’espace et le temps de façon proportionnelle à la vitesse et direction de la voiture. L’émetteur se trouve donc en permanence sur un point et au même instant que la voiture. L’émetteur obéit donc aux seules lois de l’inertie, et l’onde qu’il génère, à celles de la progression d’une énergie dans un milieu élastique, et où chacun des points de cet espace, aura une valeur propre est unique de la transmission lumineuse.

Comme un homme averti en vaut deux, et pour te protéger des maléfices de ceux qui on l’audace de penser, je te rappelle la misse en garde que t’a, si gentiment adressé notre ami Bruno Salque.

Attention, Gratacos semble nier la théorie de la Relativité Restreinte, donc ses réponses vont t'embrouiller !

Cordialement,
F.G

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Ta question :
« Dans quel cas la célérité de la lumière s’additionne ou se retranche d’une vitesse initiale ? Si tu peux reprendre le cas de la voiture ce serait plus simple. »

Bonjour jeanlg

Hier (08 01 06) je n’ai pas clairement répondu à ta question.

D’un point de vue mathématique, additionner ou soustraire la vitesse de l’émetteur, (phares de la voiture) de la célérité de la lumière est tout à fait possible. Cela bien évidemment est en totale contradiction avec la théorie de la relativité qui est fondée sur l’ « invariance de la vitesse de la lumière». Toutefois les durées du déplacement de l’émetteur et celles de la progression de la célérité étant identiques, toute augmentation de la vitesse se traduira par une diminution de la « dimension » de la célérité. C’est pourquoi, une voiture qui se déplacerait à la vitesse de la lumière ne peut pas transmettre, faute de temps, de la lumière.

La physique des ondes est un phénomène à la fois très simple, mais aussi l’un des plus mal connu. Les difficultés que nous avons à les comprendre, proviennent d’un schéma d’actions inhabituelles, et sans réelles comparaisons avec les phénomènes de notre environnement habituel. Une fois ce principe vérifiés acquits et compris, les phénomènes rayonnants prennent leurs véritables sens physiques qui pourraient à thermes révolutionner toute la physique.

Cordialement,
F. Gratacos

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Bonjour à tous,

Cette discussion est vraiment trés interessante.
Au passage, merci beaucoup à dg2 et bruno de faire l'effort de répondre à gartacos.
D'ailleurs, gratacos, je crois que sur la fin ta logique s'effiloche. La célérité n'a rien "d'élastique". C'est l'espace-temps, à la rigueur, qui pourrait être vu comme tel. La célérité c'est la vitesse de propagation d'une onde...point barre.... Dans tes dernières explications, je vois une louche de physique newtonienne, une pincée de physique relativiste, le tout passé au shaker à une fréquence proche de l'ultra-violet !
Maintenant, peut être que je me trompe, mais alors pourrais-tu être plus clair (à la manière de dg2 par exemple).

Parce que quand je te lis, cela m'évoque le discours suivant :

"La seule chose que j’ai dite, c’est que je n’ai jamais dit ce qu’on a dit que j’aurais dit.

Rien ne peut donc autoriser quiconque de bonne foi à dire que j’ai dit ce que je n’ai pas dit,d’autant plus que je redis que ceux qui continuent à dire ce que j’aurais dit, n’étaient pas présents au moment et à l’endroit où j’aurais dit ce que je n’ai pas dit."

Michel Charasse à l’Assemblée Nationale

Rapporté par Philippe Vandel dans « Je ne suis pas de mon avis » - Plon 2004

Ceci dit, j'avoue que c'est quand même assez fort

Julien

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