Vitesse de la lumière, photons et questions
       

       
         
         

alain.philis

      Si les deux photons se dirigent dans le même sens, on s'attendrait à ce que le deuxième se déplace au double de la vitesse de la lumière par rapport au laboratoire. En fait, il n'en est rien, le deuxième photon se déplace exactement à la vitesse de la lumière par rapport au laboratoire. Ceci peut paraître étonnant, mais découle directement de l'expérience de Michelson. Celle-ci montre en effet que la lumière se propage de la même façon dans les directions parallèle et perpendiculaire au mouvement de la Terre. Sa vitesse est donc identique dans les deux directions et insensible à la distinction introduite par le déplacement de la Terre sur son orbite. De nombreuses autres expériences ont d'ailleurs confirmé cet état de fait.

Ceci implique que la lumière ou le photon n'a pas de masse donc pas
d'inertie donc pas sensible à sa vitesse initiale

Imaginer qu'avec un de vos amis, vous formiez une équipe d'astronautes. Votre ami se trouvera dans une navette spatiale pourvue de propulseurs très puissants lui permettant d'atteindre une vitesse proche de celle de la lumière. Vous-mêmes serez à bord d'une station spatiale éloignée de tout champ gravitationnel. Votre ami effectuera plusieurs passages à grande vitesse devant la station spatiale, en prenant bien soin à chaque fois de couper ses moteurs et donc de se déplacer à vitesse constante.

Cas 1) Votre ami fait l'expérience suivante. Il se positionne exactement au centre de sa navette, allume une lampe et observe la propagation de la lumière vers l'avant et l'arrière du vaisseau. Puisqu'il se trouve exactement au centre de celui-ci, il vérifie bien que la lumière de la lampe atteint les deux extrémités de la navette au même moment, de façon simultanée.

Ceci implique que la lumière ou le photon n'a pas de masse donc pas d'inertie.

Cas 2) Depuis la station spatiale, vous observez cette expérience et essayez également de déterminer le moment auquel la lumière atteint les parois de la navette. Mais les choses ne sont plus aussi simples car, pour vous, le vaisseau est en mouvement. L'arrière de la navette avance et se précipite vers les rayons lumineux provenant de la lampe, alors que l'avant au contraire s'éloigne et tend à retarder le moment de la rencontre. Pour vous, les rayons de la lampe atteignent donc l'arrière de la navette avant de toucher l'avant. Les deux événements, qui étaient simultanés pour votre ami, ne le sont pas pour vous.

Je ne comprends pas si dans le cas 1 les vitesses ne s'ajoutent pas, il n'est pas logique que dans le cas 2 elles s'ajoutent. Si j'installe deux afficheurs de vitesse dans la navette la lecture de mon ami en mouvement et la mienne serait différente ?

Le cas 2 serait vrai si le photon avait une masse non nulle car on ne pourrait l'accélérer au delà d'une certaine vitesse à cause de son inertie.

Donc je pense que dans le cas 2 je constate que la lumière de la lampe atteint les deux extrémités de la navette au même moment, de façon simultanée. Donc la lumière qui se dirige sur l'avant de la navette a dépassé la vitesse de «ma » lumière. et celle qui va vers l'arrière à était ralentie.

Je pense pouvoir démontrer que je peux dépasser la vitesse de la lumière si on me donne un moteur pouvant propulser mon vaisseau à environ 0.75 fois la vitesse de la lumière.

 

       
         

Albert Einstein

      Cher ami,

Vous reprenez très bien, par vos cas 1 et 2, les explications que je donne pour définir la théorie de la relativité restreinte. Dans mon cas, j'utilisais l'exemple d'un train, mais celui d'une fusée convient parfaitement. C'est justement cette analyse qui mène aux conclusions de la relativité restreinte, et à ses «paradoxes»:

- Contraction des longueurs
- Dilatation du temps
- Non simultanéité

Ces particularités de la théorie mènent logiquement à la non addition des vitesses. Je me suis prononcé à plusieurs reprises, sur Dialogus, sur la non addition des vitesses. Vous trouverez sans problème des messages dans lesquels je donne des exemples concrets.

Et n'ayez crainte, on ne peut pas dépasser la vitesse de la lumière.

Albert Einstein