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Bonjour Albert!
J'espère que tu vas bien!
Je me posais une question. Prenons deux rayons lumineux qui foncent l'un
sur l'autre, asseyons-nous sur un des deux rayons: à quelle vitesse
voyons-nous parvenir les photons de l'autre rayon?
Puis-je avoir une réponse chiffrée approximative en supposant que nous
soyons sur Terre, sans obstacle, etc., s'il te plaît?
Merci,
Ludovic
Bonjour Ludovic,
La réponse à ta question est très simple: les deux rayons foncent l'un
vers l'autre à la vitesse de la lumière. Le «passager» d'un des rayons
verra donc les deux rayons se rapprocher à la vitesse de la lumière, et
non à deux fois la vitesse de la lumière.
Albert Einstein
Merci d'avoir répondu si vite!
Mais pourquoi pas deux fois la vitesse de la lumière?
Parce que la vitesse de la lumière est une limite, on ne peut pas
la dépasser. Aux grandes vitesses, la règle d'addition des vitesses ne
tient plus, c'est un des effets de la relativité. J'en parle abondamment
dans d'autres lettres.
Albert Einstein
Bonjour Albert!
J'espère que tu vas bien!
J'ai suivi tes conseils et j'ai essayé de lire le maximum de lettres
auxquelles tu as déjà répondu, afin de ne pas reposer les mêmes
questions.
Toutefois, dans ta réponse à la lettre «Arrêter le temps» (lettres
reçues et traitées à l'été 1944), tu dis:
«Prenons un exemple; la galaxie la plus proche de la nôtre,
Andromède, se situe à environ 2,3 millions d'années-lumière de nous.
Dans votre fusée, vous y seriez instantanément, mais les observateurs
restés sur Terre, eux, ne constateront votre arrivée que dans 2,3
millions d'années».
Et là je me dis: ok 2,3 millions d'années (terriennes) pour se rendre à
la galaxie (qu'on suppose pour simplifier toujours au même endroit),
grâce à la super fusée qui avance à c.
Mais, une fois rendu sur place, il faut de nouveau attendre 2,3 millions
d'années pour que l'observateur terrien reçoive l'information lumineuse
attestant de notre arrivée à Andromède (et on suppose aussi que la Terre
n'a pas trop bougé, ce qui est faux, je sais).
Bon au total je trouve donc le double de durée soit 4,6 millions
d'années afin que les «observateurs restés sur Terre» puissent
constater [notre] arrivée. J'ai beau tourner ça dans tous les sens,
j'espère ne pas avoir fait de faute de raisonnement, ou d'erreur
d'addition des vitesses.
Amicalement, à+
Ludovic
Bonjour Ludovic,
Votre observation est juste et démontre votre compréhension de la
théorie.
Il est vrai que la lumière que nous recevons aujourd'hui d'Andromède est
celle qui a quitté cette galaxie il y a 2,3 millions d'années.
Elle a voyagé à la vitesse de la lumière pendant cette période et c'est
maintenant que nous la recevons. Nous voyons donc cette galaxie telle
qu'elle était à ce moment là. Si ça se trouve, Andromède peut même avoir
été victime d'un cataclysme et avoir complètement disparu que nous ne le
saurions que dans 2,3 millions d'années. Le même phénomène se produit
quand nous observons le Soleil. Sa lumière prend huit minutes en moyenne
pour nous parvenir. Si jamais le Soleil explose, nous ne le saurons que
huit minutes plus tard.
Mais pour en revenir avec votre durée, que vous estimez au double, soit
à 4,6 millions d'années, vous considérez le point de vue de
l'observateur qui suit le voyage. Reprenons l'exemple du Soleil, qui se
trouve à huit minutes-lumière. Supposons que la fusée qui s'y dirige
émette un bip à chaque minute, bip que nous recevons avec un récepteur
basé à Terre. Plus la fusée sera éloignée, plus les bips nous
apparaîtront espacés, et pourtant ils sont émis à une minute
d'intervalle précisément. Le huitième bip que la fusée émettra,
signalant ainsi son arrivée au Soleil, nous parviendra effectivement
seize minutes après le décollage, parce que la fusée a pris huit minutes
pour se rendre au Soleil à la vitesse de la lumière, et, rendue à cet
endroit, son bip final prendra lui aussi huit minutes pour nous revenir.
Dans le message que vous citez, j'ai voulu impérativement démontrer la
différence d'écoulement du temps entre un observateur resté à Terre et
le voyageur intergalactique, pour décrire un des effets de la
relativité. Je voulais surtout faire ressortir le fait essentiel que
pendant que lui n'aura pratiquement pas vieilli, tous les autres
terriens auront vieilli de 2,3 millions d'années, ce qui est exact.
Avoir introduit le chiffre de 4,6 dans ce message aurait pu induire
certains lecteurs en erreur par rapport au vieillissement réel de la
population terrestre. Je suis bien conscient que j'en induis d'autres en
erreur, dont vous, en parlant des «observateurs» du voyage. Il est tout
à fait exact que les observateurs terrestres ne recevront la
confirmation de l'arrivée de la fusée sur Andromède que 4,6 millions
d'années après le départ, mais cela n'a plus rien à voir avec la
relativité. Je n'aurais sans doute pas du utiliser le terme
«constateront votre arrivée». Il est par contre amusant de savoir que si
la fusée ne fait qu'un aller-retour à Andromède à la vitesse de la
lumière, elle revient donc sur Terre 4,6 millions d'années après son
départ, nous la verrons atterrir en même temps que nous recevons son bip
confirmant son arrivée sur Andromède, et c'est normal. Puisqu'une fois
arrivée sur Andromède, la fusée émet un signal et qu'elle revient, elle
et le signal reviendront à la même vitesse, soit celle de la lumière. Ah
la relativité !
Albert Einstein
Bonjour Albert,
J'espère que tu vas bien !
Je te remercie de m'avoir répondu aussi vite, en tout cas à mon époque.
Alors que je commence peut-être à comprendre les bases de la relativité
(ici d'un point de vue temporel), un nouveau problème me dérange dans
l'explication que tu me renvoies à propos de la fusée qui voyage à la
vitesse de la lumière vers le soleil: puisqu'elle voyage à la vitesse de
la lumière, elle ne peut émettre aucun bip puisque le temps ne s'écoule
plus à l'intérieur de la fusée...
Donc, pour qu'elle puisse émettre un bip toutes les minutes terriennes,
forcément elle ne voyage pas tout à fait à la vitesse de la lumière
permettant au temps de s'écouler à l'intérieur de la fusée. Il faudrait
cependant que la fusée émette 8 bips à une fréquence (relative) très
élevée durant son chemin. L'électronique de notre époque ne permet pas
de dépasser quelques dizaines de GHz, il faudrait donc un oscillateur
optique qui émette des bips lumineux par exemple, car le train
d'impulsions est très court.
Peut-être n'est-ce pas encore la bonne solution, mais en tout cas merci
de m'avoir fait réfléchir ! C'est le but après tout...
Ludovic, 104
Ludovic,
Tu as une fois de plus entièrement raison sur le principe que comme la
fusée voyage à c, le temps à son bord est arrêté, et donc elle NE PEUT
pas émettre des bips, sauf le huitième qui signalera son arrivée au
Soleil. Oui, tout cela est juste et bon, et tu n'es pas dans l'erreur en
émettant ce principe. Mais bon voilà, nous nous retrouvons dans le même
cas de figure que dans l'exemple où tu as mentionné mon message pour
Andromède. Je fais de la vulgarisation, et dans ce sens je dois
escamoter des principes afin d'aller à l'essentiel et rendre les
explications compréhensibles. Je suis par contre bien obligé de
constater que lorsque des lecteurs comme toi comprennent la théorie,
certaines anomalies seront constatées. Je m'en excuse. Il est
extrêmement difficile d'être précis scientifiquement et en même temps
d'émettre des explications que tout le monde comprendra. Malgré tout, je
te remercie de ta vigilance et de tes messages.
Albert Einstein |
