Si je voyage à la vitesse de la lumière
       

       
         
         

laurent.dellacherie@skynet.be

      Cher M. Einstein,

Je prête d'abord attention pour vous dire que vous restez pour moi un grand homme, même si certains se prêtent à dire que vous n'avez que complété les théories d'autres scientifiques.

Pour ce qui est de ma question, j'ai lu une fois que vous aviez laissé une question en suspens, qui est la suivante: si je voyage à la vitesse de la lumière, est-ce que je me verrais dans un miroir placé en face de moi?

Une autre pour suivre, tant qu'on y est... Vous parlez de voyage à la vitesse de la lumière, vous dites que la longueur d'une fusée devient nulle à la vitesse de la lumière... Je ne comprends pas fort bien cela, car sur terre cela revient plutôt à l'inverse (ex: avion concorde, qui s'allonge d'1m à 3X la vitesse du son).

Pour ce qui est de la gravitation, ressent-on les «G» aussi dans l'espace? Si oui quelle serait notre masse à la vitesse de la lumière?

Merci de répondre à ces quelques questions qui m'intéressent de près, car j'aime avoir la science infuse lol...

Amicalement,

Laurent

 

        
          

Albert Einstein 


 
Cher Laurent,

Je vais débuter par la fin de votre question très intéressante, pour terminer avec le miroir, parce qu'il nous faudra aborder les principes de la relativité générale.

D'abord les «G». Oui, nous ressentons aussi les «G» dans l'espace pour autant que notre vaisseau accélère ou décélère. À vitesse constante, nous flotterions en apesanteur. Pour effectuer un voyage vers une lointaine destination donc vivre des mois en apesanteur, une partie du vaisseau devrait pouvoir tourner sur elle-même, comme autour d'un moyeu, afin que la force centripète ainsi générée à l'intérieur crée une gravité artificielle pouvant permettre aux voyageurs de se tenir debout et de marcher.

D'après une formule de la relativité restreinte, notre masse à la vitesse de la lumière est infinie, et cela est la principale raison pour laquelle il est impossible d'atteindre la vitesse de la lumière pour un corps solide, parce qu'il faudrait une quantité infinie d'énergie pour l'y amener. Pour éclaircir votre point, le fait que la masse soit infinie à la vitesse de la lumière n'a absolument aucun rapport avec le fait que les «G» sont ressentis dans l'espace. En effet, il ne faut pas confondre la masse avec le poids. La masse d'un objet est la même en tout point de l'univers, à vitesse identique, alors que le poids est fonction des forces gravitationnelles qui s'exercent sur l'objet. Prenez un oeuf par exemple; sa masse sera la même sur le Terre que sur la Lune, mais son poids sera six fois moindre sur la Lune. Fait amusant à ce sujet, sur la Lune, il est impossible de casser un oeuf en le laissant tomber, même s'il tombe sur un plancher de béton.

Ensuite, même si je ne connais pas l'avion Concorde, je me fie à vos propos en supposant qu'il va très vite. Vous dites 3 fois la vitesse du son. La dilatation de 1 mètre de l'appareil est tout à fait normale, et n'est due qu'à des effets thermodynamiques engendrés par la chaleur extrême à laquelle doivent être confrontées les pièces à une telle vitesse. En effet, il est reconnu que les matériaux, et en particulier les métaux, se contractent au froid et se dilatent à la chaleur. Quand je dis dans ma théorie que les corps se contractent en raison de la vitesse, je veux bien entendu parler de très grandes vitesses, à partir de 10% de celle de la lumière. Il s'agit d'effets relativistes qui n'ont rien à voir avec la thermodynamique. Bien entendu, il ne s'agit ici que d'expériences de pensée, lorsque je parle de fusées allant à 50% de la vitesse de la lumière. Il ne fait aucun doute que n'importe quel vaisseau serait pulvérisé bien avant d'avoir atteint cette vitesse, aucune structure ne pouvant conserver son intégrité. Mais pour le principe, on peut utiliser des images, comme une fusée.

Le miroir maintenant. Vous avez bien raison, cette question m'a taraudé pendant dix ans, de 1895 à 1905, jusqu'à ce que je définisse la théorie de la relativité restreinte. Explications:

Qu'est ce que la relativité?

Même si on me donne comme le père de la relativité, Henri Poincaré était très avancé sur ce sujet lui également, vers 1905, et Galilée parlait déjà de relativité vers 1600. À cette époque, il avait dit: «On ne sait pas que l'on avance si on ne regarde pas dehors». Ce point est crucial et définit tout le reste. Le deuxième point crucial est que la vitesse de la lumière est la même pour tous les observateurs. Suivez-moi.

Montons dans un train, fermons les volets. Supposons que le train roule parfaitement sur des rails parfaits, et que l'on ne peut sentir le mouvement. Supposons également que nous roulons en ligne droite. Dans une expérience de pensée, tout cela est possible. Maintenant, le conducteur démarre et le train accélère. Qu'arrive-t-il? Nous ressentons cette accélération en étant légèrement rejetés à l'arrière. Après un certain temps, le train aura atteint une certaine vitesse x et roulera à vitesse constante. Pour nous passagers, comme nous ne voyons pas à l'extérieur, il nous est impossible de savoir si nous roulons ou si nous sommes arrêtés, encore moins de savoir à quelle vitesse nous roulons. Mieux, supposons que nous sommes assis à côté d'un volet ouvert. Sur un autre rail, un train voisin bouge. Ou alors semble bouger, parce qu'il est absolument impossible, sans autre repère (arbres, nuages, paysage), de savoir quel train bouge et lequel est arrêté. Tout mouvement uniforme est relatif, et ne peut être détecté sans référence à un point extérieur. Le miroir maintenant; toujours dans le même train aux volets fermée, je tiens devant moi un miroir. J'y vois mon visage. La question qui se pose est la suivante: si je voyage à la vitesse de la lumière, est-ce que je me verrai dans ce miroir? La question est légitime parce que:

-La lumière de mon visage se propage vers le miroir.

-Mais le miroir se déplace lui aussi à la vitesse de la lumière.

Conséquence: la lumière ne rattrapera jamais le miroir et je ne verrai pas mon visage.

MAIS:

-Si mon image disparaît au moment où je voyage à la vitesse de la lumière, à ce moment-là, juste à regarder le miroir, je saurais que je voyage à la vitesse de la lumière, et cela serait CONTRAIRE au principe de relativité. Tout mouvement rectiligne uniforme est relatif.

Conséquence: je vois mon image normalement, même à la vitesse de la lumière. Pourtant, pour que cela se produise, il faudrait que mon image aille plus vite que la lumière, afin de rattraper le miroir.

D'où la théorie de la relativité : la vitesse de la lumière est constante, autant pour moi que pour l'observateur qui me regarde depuis le quai d'une gare. Donc, c'est la distance et le temps qui sont relatifs. Avec la vitesse, le temps se dilate et les longueurs se contractent.

Tout cela basé sur les principes suivants:

-Aucune interaction n'est instantanée

-Il y a une vitesse maximum possible et c'est la vitesse de la lumière

-La vitesse de la lumière est la même pour tous les observateurs

-L'espace et le temps sont relatifs

J'espère vous avoir éclairé sur ces points, et si vous ne comprenez pas, ne vous en faites pas trop, vous n'êtes pas le seul. Je n'ai mentionné aucune équation, afin de ne pas vous embrouiller davantage, mais elles existent bel et bien, et ne sont pas trop difficiles d'accès.

Albert Einstein