La théorie de la relativité restreinte

Et voilà le gros morceau ! Cela faisait un moment que je voulais produire quelque chose sur la relativité restreinte, mais je ne trouvais pas l’angle qui me plaisait. C’est chose faite, mais du coup c’est un peu long !

Et pour ceux qui auraient encore faim après 36 minutes de visionnage, voici quelques compléments.

Une perspective anti-historique

Commençons par un petit commentaire général concernant l’angle pédagogique que j’ai choisi. Je dis à la fin de la vidéo que j’ai « escamoté » la perspective historique. Le mot « escamoter » n’est pas assez fort, je l’ai carrément distordue, et c’est parfaitement volontaire ! Quand on parle de découvertes scientifiques complexes comme la relativité restreinte, il est assez classique de se baser sur l’enchaînement historique des choses. Mais pour ma part, j’aime bien faire autrement.

On sait que la recherche scientifique avance souvent de manière erratique, ça n’est pas un processus linéaire. Les acteurs eux-mêmes des découvertes n’avaient pas à l’époque l’étendue de la compréhension que l’on peut avoir aujourd’hui. Raconter les concepts scientifiques au moyen de la succession historique des découvertes nous oblige à suivre un chemin qui n’est pas toujours le plus court, le plus simple ou le plus clair. Je crois que c’est particulièrement le cas pour la relativité restreinte, et c’est pour ça que j’ai choisi de faire une présentation mettant plutôt en avant la logique, telle qu’on peut la percevoir aujourd’hui après un siècle de « digestion », que l’histoire et ses héros scientifiques. De fait certaines des choses que je dis sont des anachronismes.

L’exemple le plus caricatural est la façon dont je présente la relativité restreinte comme un « simple » changement de formule, où l’on décide d’adopter la transformation de Lorentz en lieu et place de celle de Galilée pour faire un changement de référentiel. Historiquement, ça ne s’est pas passé de manière aussi immédiate, et Einstein n’a pas écrit un article qui aurait explicitement consisté en cela. Mais si on regarde les choses dans leur ensemble, maintenant qu’on a bien digéré la relativité restreinte, du point de vue scientifique c’est à cela que ça revient.

Et il me semble que c’est plus simple à raconter comme ça que de repasser par les différents errements qu’ont connu les savants de l’époque, avant de converger lentement vers l’édifice qu’on connait aujourd’hui. Bref, en quelques mots : cette vidéo n’est pas une vidéo d’histoire des sciences !

Les référentiels inertiels

Il y a un point important que je laisse de côté dans cette vidéo, et que je n’ai pas réussi à caser harmonieusement, c’est l’idée de référentiel « galiléen » ou « inertiel ». J’ai expliqué comment passer d’un référentiel à un autre qui serait en mouvement rectiligne uniforme par rapport à lui, mais je n’ai pas explicitement discuté le fait qu’on postule l’existence d’une classe particulière de référentiels, « galiléens » ou « inertiels », qui sont ceux dans lesquels l’absence de force appliquée conduit à un mouvement rectiligne uniforme, et qui sont tels que si le mouvement est rectiligne uniforme dans un référentiel inertiel, il l’est dans tous les autres.

En pratique, cette notion est une abstraction puisque aucun des référentiels qu’on utilise dans les expériences n’est véritablement inertiel (d’ailleurs quand je dis que le jumeau resté sur Terre est dans un référentiel inertiel, c’est faux stricto sensu puisque la Terre est en rotation et révolution). Mais la plupart du temps, on trouve toujours un référentiel approché « suffisamment inertiel » (celui de la Terre, du système solaire, de la galaxie…)

Galilée. Lorentz. C’est tout ? Un peu de théorie des groupes

Une question que l’on peut se poser quand on est confronté aux transformations de Lorentz et de Galilée, c’est de savoir s’il en existerait pas d’autres qui pourraient être utilisées pour passer d’un référentiel à un autre.  Et la réponse est essentiellement que non ! Il existe une très jolie démonstration du fait les seules transformations envisageables sont ces deux là.

Pour cela, on n’a même pas besoin de l’idée de vitesse de la lumière (ni même de lumière), on fait uniquement appel à la théorie des groupes. Si on postule que les transformations recherchées pour passer d’un référentiel inertiel à un autre doivent former une structure de groupe, c’est-à-dire qu’on peut les composer et les inverser, on peut démontrer que les seules solutions possibles sont le groupe de Galilée et le groupe de Lorentz. (Petite note au passage le groupe de Galilée est un cas particulier du groupe de Lorentz pour c infinie).

J’esquisse la démonstration. Pour simplifier on prend une dimension d’espace et une de temps, et on suppose que les deux référentiels coïncident pour t=0, et sont en mouvement rectiligne uniforme à vitesse v. Pour qu’un mouvement rectiligne uniforme dans l’un soit un mouvement rectiligne uniforme dans l’autre, la transformation qui permet de passer des coordonnées (x,t) aux coordonnées (x’,t’) est nécessairement une transformation linéaire, c’est-à-dire une matrice 2×2, dont les coefficients dépendent de la vitesse v.

On impose ensuite que les transformations forment une structure de groupe c’est-à-dire que l’inversion correspond à une transformation de vitesse -v

T(v)^{-1} = T(-v)

et que deux transformations successives de vitesses v et w correspondent à une unique transformation de vitesse v+w

T(v)T(w) = T(v+w)

Ces simples restrictions suffisent à montrer qu’il n’existe qu’une solution, la transformation de Lorentz (dont la transformation de Galilée est un cas spécifique pour c=\infty.

Pour en savoir plus sur cette démonstration :

Vous pouvez en lire une version vulgarisée ici :

Mesurer la longueur du bateau

Je n’ai pas trop détaillé dans la vidéo comment on mesure effectivement la longueur du bateau en mouvement depuis le référentiel de la plage, mais c’est un bon exemple du fait que pour ne pas dire de bêtises en relativité restreinte, il faut vraiment revenir à des notions d’évènements spatiotemporels. Pour démontrer la « dilatation du temps », c’est facile car on a des évènements clairs (coups sur un tambour par exemple), pour les longueurs il faut faire attention et se demander vraiment comment on ferait en pratique pour mesurer un bateau?

Pour mesurer un bateau avec des évènements, il faut se donner un « tic » d’horloge de notre référentiel de la plage, et repérer les coordonnées spatiales des extrémités du bateau au moment de ce tic d’horloge. Une des subtilités vient du fait que ces deux « tics » localisés à chacune des extrémités du bateau ne seront pas vu comme simultanés dans le référentiel du bateau ! Il faut vraiment se demander en quels points de l’espace-temps se trouve les extrémités du bateau au moment où on décide de faire la mesure.

Quelques réflexions sur les muons

 Un mot sur le temps de vie du muon. Comme je l’ai expliqué, vu de la Terre, le temps de vie du muon est de 20 microsecondes, mais cela est du à un facteur de Lorentz d’environ 10. Si on était dans le référentiel du muon, ce temps de vie serait de seulement 2 microsecondes.

Ce temps de vie, on peut le mesurer à partir d’expériences sur des muons autres que ceux qui nous arrivent des gerbes cosmiques, mais ce qui est beau, c’est qu’on peut aussi estimer ce temps de vie à partir de considérations théoriques sur les différents modes de désintégration

Un point que j’ai sauté par manque de temps, c’est qu’en se plaçant du point de vue du muon, on peut aussi démontrer la contraction des longueurs. Dans notre référentiel, le muon vit (en moyenne) 20 microsecondes et parcours environ 6 km. Dans son référentiel, le muon ne vit que 2 microsecondes, et la distance qu’il se voit parcourir correspond à ces mêmes 6km, mais affectés du facteur de contraction des longueurs. Donc la couche d’atmosphère que le muon traverse, mesurée dans son propre référentiel, n’a une épaisseur que de 600m (attention, c’est bien la même couche d’atmosphère, mais l’épaisseur de celle-ci dépend du référentiel de laquelle on la regarde !)

Préservation de la causalité

Un petit complément sur la perte de notion de simultanéité. La transformation de Lorentz nous fait aboutir à ce résultat étonnant que deux évènements A et B situés en des points différents de l’espace peuvent très bien être simultanés dans un référentiel, mais survenir dans un certain ordre (disons A avant B) dans un autre référentiel, et dans l’ordre inverse (B avant A) dans un troisième référentiel. Malgré tout, il y a des limites ! Cela ne peut se produire que si les évènements sont suffisamment éloignés pour ne pas pouvoir être causalement reliés (c’est à dire être relié par exemple par un rayon lumineux).

Où sont les invariants ?

 En passant de la transformation de Galilée à celle de Lorentz, on n’a vu que beaucoup de choses qui étaient avant des invariants deviennent relatif. Il y a quand même un invariant important dont je n’ai pas parlé : la distance d’espace-temps.

Prenez deux évènements, choisissez un référentiel et considérez l’intervalle d’espace \Delta x et l’intervalle de temps \Delta t qui les séparent dans ce référentiel. Si vous changez de référentiels, ces intervalles seront différents. En revanche, l’intervalle d’espace-temps défini comme :

(\Delta s)^2 = (\Delta x)^2 - c^2 (\Delta t)^2

est lui un invariant, il sera le même pour tous les référentiels.

Électromagnétisme et groupe de Galilée

 Il y aurait plein de choses à dire sur l’électromagnétisme et le fait qu’il ne colle pas avec le groupe de Galilée. Juste un petit point pour vous le faire sentir. Vous savez peut-être qu’une particule chargée soumise à un champ électrique E et un champ magnétique B subit une force

F = q(E + v \wedge B)

 Si vous observez attentivement cette expression, vous devez voir qu’il y a un truc qui ne colle pas. Elle ressemble un peu à ma « loi de Neuton » qui faisait intervenir la vitesse. Comme on peut toujours se placer dans un référentiel différent, une telle loi ne devrait pas pouvoir dépendre de la vitesse v sans violer le principe de relativité. Et on s’en sort en imposant que les champs E et B eux-mêmes dépendent du référentiel dans lequel on se place.

Pour en savoir plus : https://en.wikipedia.org/wiki/Moving_magnet_and_conductor_problem

82 réflexions sur “La théorie de la relativité restreinte

  1. Pingback: La théorie de la relativité restreinte — Science étonnante | Charentonneau

  2. Peut-être que vous devriez suivre votre voix silencieuse intérieure cosmique pas restreinte, et même la bousculer un peu !
    Sinon, d’aller voir du côté des travaux du petit génie Sabrina Pastorski, qui semble avoir sorti ses ailes pour voler très haut et semble relativement ne pas se restreindre côté inspiration intérieure choisie non gravitaire ?

    • Lol, une physicienne attirante, trois articles histoire de faire du buzz, et hop là, on a une nouvelle Einstein. Ça me rappelle l’histoire Jacob Barnett, qui selon les journalistes « experts », allait tout révolutionner en prouvant la RG fausse!
      Malheureusement des génies qui sortent du MIT ou de Harvard, il en sort tous les ans. Ça tombe un peu à l’eau après quelques semaines. Et comme tous les autres ils doivent manger et payer leurs crédits étudiants, ils se mettent à la théorie des cordes histoire d’avoir un job… Et toujours pas de SUSIE au LHC… Tristesse. Oula en me relisant, je suis choqué par mon ton sarcastique, on dirait un vieux con, il est temps d’aller se coucher!

  3. Bonjour,
    Dans de très nombreux livres, on lit qu’en physique classique, la vitesse c de la lumière émise par une fusée se dirigeant à la vitesse v vers un observateur devrait, pour lui, être égale à (c + v), alors qu’en physique relativiste elle n’est égale qu’à c (ce résultat étant présenté comme extraordinaire et contre-intuitif). Mais que je sache, la lumière étant une ONDE (du moins le lundi, le mardi et le mercredi comme disait R. Feynman !) sa vitesse ne dépend évidemment pas de celle de sa source !! Me trompé-je ?!
    En tout cas, merci pour cet exposé brillant.
    Alain Le Comte

    • La lumière n’est pas une onde d’une part (on dit que c’en est une quand ça nous arrange pour une expérience en particulier). Qu’est ce donc ? Je ne sais pas, je ne crois pas qu’il existe une catégorie (genre les ondes, les particules…) dans laquelle on pourrait la classer. D’une seconde part la vitesse d’une onde dépend de la vitesse de la source, si je parle dans un train en mouvement à quelqu’un qui est à un mètre de moi le son parcourt ce mètre en un temps t, mais pour la vache qui regarde ce son parcourt une distance 1metre + 300km/s * t en un temps t, donc la vitesse du son est plus grande pour la vache.
      (Note le temps t ne dépend pas du référentiel car la vitesse du son et celle du train sont très petite par rapport à la vitesse de la lumière)

      • D’accord, la lumière « n’est pas une onde » (elle est, comme chacun sait, constituée de quantons) mais son comportement, pour certains phénomènes (interférences, diffraction, etc …), est parfaitement interprété comme étant celui d’une onde …
        Je maintiens que la vitesse d’une onde ne dépend pas de celle de sa source (voir cours de Mécanique de Berkeley, chap 10, § effet Doppler, page 323, édition 1972).
        Concernant votre exemple, la vitesse du son pour la vache est effectivement plus élevée que celle de ce son dans l’air du train puisqu’il est entraîné par ce train !

      • Bonjour,
        La vitesse du son est une caractéristique du milieu, comment de proche en proche la vibration est transmise à la matière, elle ne dépend pas pas de la vitesse de la membrane d’un haut parleur qui a généré l’onde par exemple, contrairement à ce qui serait le cas si la membrane projetait un solide par exemple. Dans votre composition de vitesse, vous ne montrez pas que le son va plus vite, vous montrez juste que l’onde se déplace dans le milieu et qu’en même temps le milieu se déplace par rapport à la vache. La composition des vitesses fonctionne quand on considère un point matériel quelconque, pas quand il s’agit d’une abstraction comme l’est une vitesse d’onde.
        Dans le cas d’un point matériel A, vous considérez une relation de Chasles, vecteur OA= vecteur OO’+vecteur O’A avec O et O’ l’origine des deux référentiel celui de la vache et du train, vous dérivez par rapport au temps et vous avez la composition de vitesse.
        Dans le cas d’une onde, il faut considérer le temps qu’elle met pour aller d’un point matériel A à un point matériel B infinitésimalement proches. Vous faites la composition de vitesse pour les deux, vous en soustrayez pour avoir les vitesses d’onde et la vitesse d’entraînement du référentiel disparaît.

    • Ce serait juste si cette onde de déplaçait dans un milieu absolu. Ce qui a justement conduit beaucoup a postuler l’existence de l’ether. L’experience de Mickelson et Morley a montré qu’il n’y avait pas d’ether. L’onde electromagnetique est donc bien différente de l’onde mécanique dans le sens qu’elle ne se propage pas dans un milieu donné. Dés lors sa vitesse devrait classiquement dependre de sa source. La relativité résoud ce problème 🙂

      •  » L’onde électromagnétique est donc bien différente de l’onde mécanique dans le sens qu’elle ne se propage pas dans un milieu donné. Dés lors, sa vitesse devrait classiquement dépendre de celle de sa source » …..Entièrement d’accord avec la première phrase mais pas avec la seconde (voir cours de Mécanique de Berkeley, chap 10, § « effet Doppler », page 323, édition 1972).

    • Tout à fait d’accord avec vous Le comte, je suis toujours étonné par les expériences de vulgarisation sur la relativité où le ‘projectile’ est une source lumineuse composé de photons sans masse et donc sans inertie. Cela me semble donc logique qu’une source lumineuse se déplace toujours à la même vitesse, que sa source émettrice soit en mouvement ou pas.
      Ou est l’erreur ?

    • Votre analogie, basée sur la mécanique ondulatoire classique, sous-entends que la lumière-onde aurait une vitesse -absolue- constante (cf ether) .
      Or cela signifierait que deux observateurs aux vitesses relatives différentes ne mesureraient pas la même c… ce qui n’est justement pas le cas.
      On est donc bien dans une situation contre-intuitive, même au sens de la mécanique ondulatoire classique.

  4. Vous dîtes dans ce billet que les transformations de Lorentz sont les seules possibles (modulo la valeur de c). Mais au vu de la démonstration esquissée il me semble que l’on fait ici l’hypothèse (assez forte pour moi) que les coefficients de la matrice de changement de base ne dépendent que de la variable (v). Du coup existe t-il une démonstration prouvant l »invariance du changement de base par l’accélération (ou autres dérivés d’ordre supérieur) ou cela est-il une hypothèse nécessaire à l’établissement d’un tel théorème ?

    • David a pris comme hypothèse que l’ensemble des référentiels inertiels étaient en translation rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres. Sous ces hypothèses, sa matrice T est bien la seule possible.
      Cette hypothèse est vraie mais en réalité non-nécessaire. Pour démontrer cela, il faut en outre ajouter les hypothèses d’homogénéité et surtout d’isotropie. L’exercice devient franchement plus compliqué et démontrer que T ne dépend que de v et pas de ses dérivées n’est plus si simple (mais ça reste vrai).

      • Sous ces hypothèses je veux bien le croire mais sincèrement je pense les référentiels non-fiables, il est tributaire du système des nombres et ce système a ses limites . Je crois que tout système dimensionné et structuré est fondamentalement anisotrope, qu’il soit  » considéré  » homogène ou non – considéré seulement parce que ce qui fait l’homogénéité n’est pas particulièrement clair dans un espace qui n’est encore ni structuré ni mesuré – et ce justement en regard de l’objet de référence qu’est l’Espace ( au sens large ) . Là l’espace-objet ordinairement utilisé à la fois comme outil et comme référentiel ( un espace mathématique euclidien et primitivement homogène ) devient une impasse à l’isotropie dont on aurait besoin pour poser une constante nécessaire le concernant : parce que l’on se base sur la mesure de la distance pour apprécier la distance . Le problème est l’outil mathématique . Il ne peut pas être complet, pas en ayant la prétention de pouvoir modéliser une corrélation dans un espace  » pur  » , c.à.d sans dimensions nécessaires en dehors de ses objets, tout en utilisant justement des objets dimensionnés comme supports de démonstration .. et cette prétention vient dès que l’on isole des  » constantes a priori  » ou que l’on délimite un espace et que l’on borne sa mesure . Je n’ai pas la prétention de pouvoir jouer avec certains outils sans les avoir étudiés moi-même et sans avoir éprouvé leurs limites et il y en a beaucoup que je ne connais pas ( je vous fais confiance à chacun pour apprécier la valeur d’un certain nombre ) mais ce que je sais c’est que – d’une certaine façon – le 1 mathématique est un faux-entier, si l’on doit le voir géométriquement sans l’associer arbitrairement à une distance  » perçue  » c’est 0 x 00 ( une quantité infinie de points sans dimension ou une quantité indéfinie d’infinités de points sans dimension, en segmentant ) , d’ailleurs de cette façon il rend correctement compte de toute attribution possible à une distance physique  » objective « , le problème restant des proportions et des limites, des problèmes qui traduisent par ailleurs bien les limites de la physique classique et d’un repère euclidien spéculé formel à l’infini ( ou presque … formel ) . A ce propos il y a déjà – aussi – une intrication temps-espace dans la Mesure ( donc à l’espace, conformément à la géométrie classique ) dès que l’on admet une récurrence et l’homogénéité de l’espace et du temps – or ici x et t sont comme toujours  » improprement  » dissociés, préalablement à la dérivation qui comprend l’un en fonction de l’autre – …. quant-à l’homogénéité de l’espace-temps c’est un postulat ( pas une vérité ) qui admet son déni des limites du cadre de référence pour privilégier un calcul sur la base de la consistance admise du système des nombres : il crédite déjà une forme de géocentrisme indépendamment de tout référentiel … Je trouve que ça fait un peu trop de choses implicites, admises uniquement sur la base de la seule conviction intime ou de la volonté de justifier une idée par le meilleur outil du consensus de raison ( un peu récupéré ) que l’on ait trouvé : les maths . Le problème c’est les limites et aujourd’hui on ne peut pas dépasser ces limites en restant dans le cadre …. Enfin voilà … des arguments pour que les matheux redeviennent un peu des physiciens – capables de remise en question par l’expérience – en somme, aussi pour qu’ils étaient la notion de  » vrai  » parce que l’on ne peut pas décider du vrai comme on veut, du vrai qui serait nécessairement vrai dans tous les cas j’entends ! ^^

  5. Je suis un peu déçu d’entendre encore dire que l’expérience de Michelson & Morley « prouve » que la vitesse de la lumière est la même dans tout les référentiels 😦 Cette expérience à été faite pour mettre en évidence l’existence de l’Ether, mais ayant justement prouvé qu’il n’existait pas, l’expérience au contraire plaide en faveur de la composition des vitesses justement…

    En effet quelque soit la vitesse de la terre v par rapport à n’importe quel référentiel, la lumière est émise à c par les miroirs de l’expérience, donc dans la gamme de c + v à c – v selon l’orientation du dispositif dans le référentiel choisi, et quand on le fait pivoter on ne voit aucun mouvement des franges : donc justement, en l’absence d’un Ether « porteur » de la lumière, cette dernière obéit bien à la composition des vitesses sur une terre se déplaçant à la vitesse v…

    Maxwell de son côté a « inventé » de toute pièce un « courant de déplacement » qui n’existe que dans ses équations, et grâce à ce courant de déplacement qui ne correspond à rien, absolument rien de « physique », il a introduit le temps t dans une de ses équations, et en a déduit que la vitesse de la lumière était toujours la même c… Mais je trouve ça incroyablement culotté de conclure quelque chose d’aussi important à partir de fait si peu rigoureux, ça n’est en aucun cas suffisant pour prouver que la lumière se déplace à la vitesse c dans tous les référentiels… C’est faire plus confiance aux mathématique qu’à la physique !! 🙂

    J’aurais préféré que tu cites l’expérience de Bradley en 1728 qui est un peu plus difficile à remettre en cause 🙂 Pourtant elle ne prouve qu’une chose : c’est que la lumière se déplace à la vitesse c DANS LE TUBE DE LA LUNETTE ! :)) Et oui si elle a été ralenti avant d’arriver sur terre (par l’atmosphère par exemple) alors c’est normal qu’elle se déplace à la vitesse c…

    Pareil pour la lumière provenant d’une étoile et qu’on dirige dans un laboratoire avec des miroirs pour calculer sa vitesse : On trouve toujours c ! Mais on ne s’est jamais demandé (!!!) si la réflexion de cette lumière « stellaire » sur toute la série de miroirs avant de calculer sa vitesse affectait justement sa vitesse !? Si ça se trouve les miroirs réfléchissent, « émettent » plutôt, la lumière qu’il ont reçu à la vitesse c par rapport au miroir lui même !!! Et l’expérience est biaisé… On trouve toujours c mais pour cause…

    Bref, merci pour cette article, j’ai attendu de me rendre compte que j’avais tort.. mais .. non 🙂 pas encore cette fois 🙂 😉

    Un peu plus de détails ici par exemple :

    https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-vitesse-de-la-lumiere-175876

    • MerCi pour votre commentaire. Je me faisais la même réflexion sur la vitesse de la lumière. Peut-être que David pourrait nous éclairer sur le sujet.

    • Le fait que Maxwell ai rajouté le terme de courant de déplacement dans l’équation est tout à fait physique. Déjà initialement, il avait été introduit pour qu’on ai une conservation de la charge dans les équations (parce que physiquement on observe pas de disparition ou d’apparition de charge). De plus ce terme de courant de déplacement est nécessaire pour expliquer le fonctionnement de composants électroniques de base comme les condensateurs donc il est vérifiable expérimentalement. Tout ça pour dire que le courant de déplacement est physique et que ce n’est pas que des délires de matheux.

      • Mouais… Et bien si c’est tellement « physique » expliquez nous donc ce que c’est que le « courant de déplacement » ? 😀 Je vous met au défi d’en donner une définition simple et purement « physique » 😉

        Et ce n’est pas la page wiki le concernant ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Courant_de_d%C3%A9placement ) qui vous aidera : c’est un bon gros paquet de formule mathématique à coup d’intégrale, de calcul vectoriel et compagnie, de la bonne physique d’aujourd’hui qui ne « s’explique » pratiquement plus jamais en language normal, et qui sait uniquement se « calculer » 😦

        Bonjour pour détecter les incohérences et les erreurs :s sans parler du fait que cette physique toute en « mathématique bac +5 » devient nettement moins sexy (même si ça permet quand même de « rêver » parfois en racontant n’importe quoi avec en tête les univers parallèles ou le voyage temporel… 😦 )

      • Ha oui et pardon j’avais oublié mais les condensateurs n’ont pas « besoin » de courant de déplacement pour expliquer leur fonctionnement ! :-O Pour le coup un condensateur s’explique très simplement : ce sont deux armatures conductrices séparés par un espace non-conducteur dans lesquelles on peux ajouter grace à un potentiel électrique une certaine quantité d’électrons dans l’une et en retirer (le même nombre) dans l’autre… Il n’y a pas plus bête c’est de l’électrostatique de base, on a compris sans aucune formule ni vecteur !! Chouette ! 🙂

        Donc avec un condensateur il y a bien « l’illusion » d’un courant qui circule (jusqu’à ce qu’il soit complètement chargé) mais quand on a compris ce qu’il s’est passé on ne peut plus le considérer comme un vrai courant qui passe dans le diélectrique, entre les armatures. Ce que le courant de « déplacement » fait allègrement… :O Je suis contre ! 😀

        Ou alors on peut le faire mais en se rappelant sans cesse que ce n’est pas un « vrai courant » et que « ça » ne peux en aucun cas avoir les mêmes propriété dans tout les domaines qu’un courant « normal », un vrai ! 🙂 (et particulièrement quand ça concerne le magnétisme engendré par un vrai courant et le temps qui lui est associé 😉 )

    • Pour ma par je pense que l’expérience de Michelson & Morley « prouve » , en effet, que la vitesse de la lumière est constante peu importe le référentiel.
      Je m’explique, si la terre à effectivement une vitesse v1, et que la lumière serait donc émise dans la gamme [c-v;c+v] on observe les même franges que lorsqu’on applique une seconde vitesse en faisant pivoter l’expérience non ?
      Alors que si la lumière suivait le principe de composition des vitesses alors on devrait observer des franges différentes puisque on avec la rotation on « rajoute » une vitesse supplémentaire. Dites moi bien entendu si mon résonnement sonne faux auquel cas je me retranche dans ma seconde explication :).
      « L’éther » était sensé être le milieu dans le lequel se propageait les ondes électromagnétiques, or si il n’existe pas (comme le prouve l’expérience) la lumière ne répond pas à la logique de composition des vitesses puisque c’était dans cet « éther » que cette logique devait s’appliquer. Si la lumière faisait bien parti de « l’éther » alors oui on aurait pu modifier sa vitesse en modifiant les caractéristiques de « l’éther » comme on peut le faire avec le son (si le milieu gazeux dans lequel il se déplace change, une augmentation de pression par exemple, alors la vitesse du son sera différente).
      Encore une fois si mon résonnement est faux je m’avoue vaincu ! 😀

      « Pareil pour la lumière provenant d’une étoile et qu’on dirige dans un laboratoire avec des miroirs pour calculer sa vitesse : On trouve toujours c ! Mais on ne s’est jamais demandé (!!!) si la réflexion de cette lumière « stellaire » sur toute la série de miroirs avant de calculer sa vitesse affectait justement sa vitesse !? Si ça se trouve les miroirs réfléchissent, « émettent » plutôt, la lumière qu’il ont reçu à la vitesse c par rapport au miroir lui même !!! Et l’expérience est biaisé… On trouve toujours c mais pour cause… »
      Je trouve cet exemple particulièrement mal choisi, sans vouloir être offensant bien évidement. En effet si la lumière stellaire qui aurait une vitesse x>c, se voit être réfléchit par le premier miroir à la vitesse c, vous dites là que le miroir absorbe l’énergie de la lumière (jusque là tout vas bien) mais qu’il émet une lumière moins rapide à la vitesse c, où est donc passé l’énergie manquante ? Un autre type de radiation ? Pourquoi une perte seulement sur le premier ? Si on augmente le nombre de miroir la lumière devrait perdre de plus en plus de vitesse, non ?

      Maintenant pour le principe de « courant de déplacement » dans le condensateur :
      « on peux ajouter grace à un potentiel électrique une certaine quantité d’électrons dans l’une et en retirer (le même nombre) dans l’autre ». Je m’avance sur ce terrain avec des pincettes car je ne suis plus au top sur mes formules d’électricité :/ .
      Je dirais ici que le condensateur (étant un composant électronique) chauffe, et que de ce fait c’est qu’il y a une perte par effet joule occasionné par le mouvement des électrons donc par leurs déplacements. De plus si on ajoute d’un côté et que l’on retire de l’autre il doit bien y avoir un échange entre les deux parties, si je met 5 bonbons dans ma poche gauche j’ai bien dû les prendre de quelque part non ?
      Je me répète mais je suis pas sûr quand à ma seconde argumentation. 🙂
      Je vous laisse par ailleurs volontiers de me reprendre sur toute mon explication et reste ouvert à toutes critiques (pour peu qu’elles soient construites). 🙂

      Sur ce, bonne réflexion amis amoureux de la physique.

      • Amoureux de la physique, amoureux de la physique.. comme vous y allez ! 🙂 Passionné disons ! 😉 passionné.

        Dans l’expérience de Michelson & Morley on constate que la vitesse du signal lumineux est la même selon tous les chemins que prend la lumière et ce quelque soit l’orientation du dispositif . Comme le dispositif se trouve sur terre elle même en mouvement, par rapport au soleil par exemple, ca signifie bien que la lumière prend la vitesse c+v ou c-v selon l’orientation du dispositif par rapport au soleil… Point à la ligne j’ai envie de dire. J’ai toujours trouvé, depuis que j’ai entendu parlé de cette expérience, il y 30 ans (!!) à la fac, que c’était une expérience triviale… Comment des scientifiques de haut niveau (comme David donc) peuvent encore répéter de nos jours que cette expérience est la preuve (LA PREUVE ??!…) que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels…

        Qu’on puisse penser que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels, je le conçois, à cause des expériences de Bradley et Fizeau par exemple (qui peuvent d’ailleurs s’expliquer sans constance de la vitesse de la lumière pourtant), mais qu’on cite l’expérience de Michelson & Morley comme « preuve » de cette constance c’est un peu n’importe quoi, au contraire cette expérience est une épine dans la deuxième chaussures des postulats d’Einstein ! 😀 Et une grosse en plus, pour continuer de croire en la constance de c avec cette expérience il faut carrément contracter les distances selon la vitesse et le sens de déplacement patati patata, enfin tout un mic-mac plein de scotch pour tenter de coller tout ça ensemble, c’est un vrai merd… heuu.. un vrai bazar 🙂 C’est d’ailleurs là que je dis que ça fera bien marrer nos descendant, comme nous quand on se moque de nos brave ancêtres qui pensaient que la terre était plate 🙂

        Concernant l’expérience de Fizeau (la lumière provenant d’une étoile et qu’on dirige dans un laboratoire avec des miroirs pour calculer sa vitesse), non le changement de vitesse de la lumière après réflexion sur le miroir ne conduit pas à une variation de l’énergie, en effet la lumière n’a pas de masse et son énergie ne dépend pas de sa masse. L’énergie de la lumière dépend de sa fréquence, et il se trouve justement que la fréquence est conservé après sa réflexion et son (probable) changement de vitesse, donc l’énergie est bien conservée. La lumière peut bien arriver à la vitesse qu’elle veut 🙂 elle sera toujours ré-émise par le miroir à la vitesse c par rapport au miroir lui même (ce qui a conduit les scientifiques à penser que la lumière est toujours la même. Mais non, en fait, sans doute pas 😉 )

        La lumière est réfléchie en interagissant avec les charges électriques de la matière de ce dernier, pas comme une balle sur un mur qui repart à la vitesse d’arrivée.

        Enfin je ne comprends pas bien votre dernière question, mais si on reprend l’analogie des bonbons dans les poches ( 😀 ) et bien au début il y a un équilibre entre le nombre de bonbons dans les poches droite et gauche. Chaque bonbon possède son papier (bonbons = charge positive, le noyau, papier = charge négative, les électrons) un générateur prend des papiers de bonbons de la poche droite pour les amener dans la poche gauche, il y a un donc un courant a ce moment, mais un courant qui ne passe pas « entre les deux poches », il passe par le générateur. Si on éteint le générateur les papiers veulent retourner à leur bonbons, et on les comprend, c’est une grande loi de la physique bien connue : les papiers de bonbons veulent retourner à leur bonbon.. Hé mais une minute.. si on mange un bonbon pendant que son papier est en balade.. non d’une pipe.. il va où le papier ? hein ? .. hé ben ça alors… 😮

        Ha c’est ça que j’aime bien en physique, on fait des découvertes tout ça tout ça 🙂 😉

      • ha pardon je me relis et pour être parfaitement clair j’aurais du écrire :

        « on constate que PAR RAPPORT AU LABORATOIRE DONC PAR RAPPORT A LA TERRE la vitesse du signal lumineux est la même selon tous les chemins que prend la lumière et ce quelque soit l’orientation du dispositif…  »

        C’est important.

      • Pfiou c’est plein de coquilles mon truc krrr :

        « La lumière peut bien arriver à la vitesse qu’elle veut 🙂 elle sera toujours ré-émise par le miroir à la vitesse c par rapport au miroir lui même (ce qui a conduit les scientifiques à penser que la VITESSE DE LA lumière est toujours la même. Mais non, en fait, sans doute pas 😉 ) »

        Désolé 😕

    • Est-ce que je peux mettre tous le monde d’accord en disant qu’il y a des erreurs dans les propos de la plupart de chacun d’entre vous (dans ce fils de commentaire)?
      Commençons par les propos de David Louapre dans la vidéo, puis par ceux de Fabien Sabinet et ceux de Julien.

      @ David Louapre :
      La logique sous-entendue par les expériences de Michelson & Morley est la suivante: SI l’ethter luminifère existe, il doit exister un ‘vent’ d’ethter luminifère à la surface de la Terre, alors la lumière ne devrait pas se déplacer à la même vitesse dans toutes les directions (par rapport à un référentiel lié à la Terre).
      Le résultat négatif montre que la vitesse de la lumière est identique dans toutes les directions. Donc il n’y a pas d’ether. Dans ce monde dépourvu d’ether, comme les expériences de Michelson & Morley n’impliquent pas de changement de référentiels (tous les éléments expérimentaux se situent dans un même référentiel), elles ne peuvent pas confirmer l’idée que la vitesse de la lumière est bien la même dans tous les référentiels. Donc il me semble bien que les phrases dites à 2’36’’ et 21’20’’ soient logiquement fausse.
      Pour autant, la plupart des physiciens de l’époque n’ont pas interprété le résultat négatif de la même manière ! Pour eux, le résultat négatif montrait seulement que la vitesse de la lumière SEMBLE être identique dans toutes les directions, mais si on suppose que le ‘vent’ d’ethter a aussi une influence sur la structure intime de la matière, la modification de la vitesse de la lumière peut être compensée par une modification de la longueur des objets (hypothèse de George Fitzgerald). C’est bien cette idée qui a ensuite été théorisé par Hendrik Lorentz (qui arrive alors à un certain type de transformation). C’est Henri Poincarré (qui croyait encore à l’existence d’un certain type d’ether) qui nomme ensuite ces transformations les transformations de Lorentz.
      On doit alors à Albert Einstein l’audace de reprendre ces transformations pour prouver qu’elles sont aussi ‘utilisables’ et cohérentes dans un monde dépourvu d’ether !
      Donc il ne fait aucun doute que les expériences de Michelson & Morley ont une grande importance historique, mais comme tu as choisi d’escamoter la perspective historique, ça me semble au final presque déplacé le fait que tu en parle. Tu précises bien aussi que tu as conscience d’avoir distordue l’histoire pour ta présentation, mais est-ce qu’une telle distorsion peut vraiment justifier une erreur logique ? 😉

      @ Fabien Sabinet :
      Tu as écrit « ca signifie bien que la lumière prend la vitesse c+v ou c-v selon l’orientation du dispositif par rapport au soleil… »
      Ton raisonnement (composition des vitesses) n’est valable que si l’ether existe (et est fixe par rapport au Soleil). C’est le raisonnement que faisaient les physiciens de l’époque et qui aurait dû justement donner un résultat positif pour les expériences de Michelson & Morley.
      Or ce n’est pas le cas, donc ça montre plutôt que l’ether n’existe pas (et donc pas de composition des vitesses à appliquer dans cette expérience).
      Du coup, je ne comprends vraiment pas comment tu peux écrire « l’expérience au contraire plaide en faveur de la composition des vitesses justement… ». C’est logiquement un contre-sens total des résultats. J’espère que, grâce à ce commentaire, tu pourras t’en rendre compte.

      @ Julien:
      Tu as écrit « or si il n’existe pas (comme le prouve l’expérience) la lumière ne répond pas à la logique de composition des vitesses puisque c’était dans cet « éther » que cette logique devait s’appliquer. »
      Je suis 100% d’accord là-dessus… puisque c’est la bonne manière d’interpréter ces résultats, mais du coup, je ne comprends pas pourquoi tu as commencé ton commentaires par « Pour ma part je pense que l’expérience de Michelson & Morley « prouve » , en effet, que la vitesse de la lumière est constante peu importe le référentiel. » ça c’est faux (voir la réponse à David ci-dessus).

      Conclusion : Dans un monde dépourvu d’ether luminifère, le résultat négatif des expériences de Michelson & Morley ne dit rien sur la constante de la vitesse de la lumière, et n’est donc ni en désaccord ni ne vient soutenir la théorie de la relativité restreinte.
      Il me semble d’ailleurs qu’Einstein lui-même aurait déclaré que ça n’avait joué aucun rôle dans la rédaction de son article de 1905.

      • Ben non, et vous le dites vous même (en partie) j’ajoute en gras ce qui manquait et qui est essentiel :

        Le résultat négatif montre que la vitesse de la lumière est identique dans toutes les directions par rapport à la terre.

        Ce qui prouve 2 choses :

        – Il n’y a pas d’Ether
        – Et la lumière obéit à la composition des vitesses puisque si la lumière se déplace à la vitesse c dans toutes les directions par rapport à la terre, ça veut bien dire que par rapport au soleil elle se déplace bien à une vitesse comprise entre c+v et c-v selon l’orientation du dispositif.

        La « grande » difficulté avec les vitesses, comme le souligne d’ailleurs à plusieurs reprise David dans la vidéo, c’est de bien faire attention par rapport à quoi elle sont données, et si l’expérience ne donne aucun changement de frange quand on tourne le dispositif c’est bien que la vitesse de la lumière est identique dans toutes les directions par rapport au laboratoire (donc par rapport à la terre), ce qui veut forcément dire que par rapport au soleil la lumière se déplace à la vitesse de c+v jusqu’à c-v (v étant la vitesse de la terre par rapport au soleil).

        En fait pour être un peu plus juste, comme la terre tourne sur elle même, il faudrait ajouter et soustraire à cette « gamme » environ 300 m/s si l’expérience se déroule en France 😉 Donc résumons : la lumière se déplace par rapport à notre laboratoire en France à la même vitesse c dans toute les directions, donc par rapport au soleil elle se déplace selon l’orientation du dispositif et l’heure de la journée à une vitesse comprise entre c + 29780 + 300 et c – 29780 – 300 (en mètres par seconde).

        Et voilà. Bon.. ben… je retourne me coucher alors 😀

      • @ Fabien : c’est pas très constructif de jouer à la sourde oreille et de jouer au perroquet. J’avais déjà totalement compris ton raisonnement avec tes commentaires précédents donc c’est presque inutile de le répéter à nouveau. J’essaye simplement de te faire remarquer que ton raisonnement contient une faille logique, et dans ce cas il peut être plus constructif de mettre en doute ta « logique » à la place d’essayer de l’imposer (par répétition) aux autres; bien sûr, ça suppose de se remettre un peu en question (et si ça fait effectivement 30 ans que tu es dans ce type de raisonnement fallacieux, je comprends que ça puisse être psychologiquement assez difficile).
        Du coup, je suis moi-aussi obligé de me répéter: dans le cadre des expériences de Michelson & Morley, tes 2 conclusions ‘simultanées’ (c-a-d « Il n’y a pas d’Ether » et « la lumière obéit à la composition des vitesses ») sont logiquement incompatibles. C’est soit l’une soit l’autre mais pas les 2 en même temps. C’est la présence d’un supposé ether (milieu supposé fixe par rapport au Soleil dans lequel la lumière est censée se propager) qui justifie l’application de la composition des vitesses. Si pas d’ether, pas de raison d’impliquer une quelconque composition des vitesses dans l’interprétation des expériences de Michelson & Morley, puisque aucun des éléments expérimentaux (source de lumières, miroirs, écrans, etc…) ne sont en mouvement les uns par rapport aux autres.
        Par ailleurs, je ne sais pas si ça trahi un problème de logique de ta part ou simplement une mauvaise utilisation de la conjonction ‘puisque’, mais dans ta phrase complète « la lumière obéit à la composition des vitesses puisque si la lumière se déplace à la vitesse c dans toutes les directions par rapport à la terre, ça veut bien dire que par rapport au soleil elle se déplace bien à une vitesse comprise entre c+v et c-v selon l’orientation du dispositif » tu inverses le sens logique ! Tu aurais dû écrire un ‘DONC’ à la place de ‘puisque’.
        J’espère que ces quelques remarques t’aiderons dans tes réflexions et que tu pourras finir par te convaincre par toi-même que finalement les expériences de Michelson & Morley ne sont pas si triviales que ça 😉

      • Je suis désolé Maël, comme je le disais dans mon commentaire à Luch-oy ci-dessous j’aurais du mal à expliquer plus simplement le bidule, essayez de relire chaque affirmation et sa conséquence en imaginant la situation avec la lumière se déplaçant à la vitesse c par rapport à la terre et ensuite au par rapport au soleil en intégrant le déplacement v de la terre pour constater que la lumière se déplace donc par rapport au soleil à c+v ou c-v selon l’orientation du dispositif…

        Sinon je ne vois qu’une conclusion possible à cette « équation » : nous ne somme pas d’accord ! 😀 et ce n’est pas grave 😉 ce n’aura aucune influence sur nos vies et ça ne nous empechera pas du tout de dormir… Alors dans ce cas restons en là et vive la physique ! 🙂

      • Le manque de réception des critiques (constructives) et la non-remise en question de ta façon de réfléchir sont désespérantes : tu joues encore au perroquet en étant persuadé d’avoir raison sans prendre en compte les arguments qu’on t’apporte. Tu montres bien par tes propos que tu n’es pas du tout dans une ‘démarche scientifique’… donc s’il-te-plait, ne te dis pas ‘passionné par la physique’, et ça me fait mal au cœur de te voir déclamer ‘vive la physique’ 😦
        Un débat scientifique se construit sur des échanges d’arguments et non sur des échanges d’opinions personnelles.

        Par ailleurs, les personnes qui se disent s’appuyer sur la science mais qui la déforme (volontairement ou non) à tel point de défendre des idées qui vont à l’encontre des connaissances scientifiques peuvent indirectement avoir une influence sur nos vies personnelles (à travers en particuliers des groupes de pression qui influence les décisions politiques… qui concernent la société entière). Donc je ne suis même pas d’accord avec toi quand tu dis  » nous ne somme pas d’accord ! 😀 et ce n’est pas grave 😉 ce n’aura aucune influence sur nos vies »… après, heureusement pour moi, je n’ai pas de problème de sommeil ! 😉

      • J’ai commencé mon commentaire par « prouve » sans vraiment le vouloir, 🙂 j’avoue ne pas avoir été très rigoureux lors de la rédaction de mon commentaire. Je voulais avant tout exprimé mon avis à Fabien sur ce débat expérimental et j’ai été absorbé dans mes pensée plus que dans ma rédaction. 🙂
        Mais en tout cas vous avez totalement résumé mon idée ! 🙂

      • Petite question pour Fabien du coup avec ta logique si on construit 3 lasers de manière strictement identique mais sauf que l’un serait sur Terre, l’autre sur la Lune et le dernier en orbite autour du soleil à une vitesse différente de celle de la Terre, pour toi ces 3 lasers émettrais 3 rayon lumineux à 3 différentes vitesses ?
        Pareillement quand on mesure la distance Terre-Lune au laser, lorsque le laser sera émit du miroir de la Lune sa vitesse sera elle alternée ?
        🙂

      • Tout d’abord je ne suis certain de rien, la seule chose que je fais c’est que je pose des questions ! Et ca fait 30 ans que ça dure (depuis la fac) et ça fait 30 ans qu’on me répond la même chose : « t’inquiète c’est bon. » (ou alors au choix de la condescendance, du mépris, de l’agressivité…) Du coup à l’époque j’ai arrêté la fac, pour moi si on avait pas de réponse à mes questions c’est qu’il y avait de grandes chances qu’on enseigne des erreurs et il n’était pas question que je passe mon temps à apprendre des choses relativement complexes et fausses en plus.

        D’autant que les questions que je pose sont simples (et ATTENTION, ce sont des questions qui doivent trouver leur réponses dans la physique du 19 eme siècle ! En effet les 3/4 du temps quand on prend le temps de m’y répondre sérieusement on utilise des théories postérieures, des théories entièrement fondées sur les questions que je pose donc potentiellement fausses selon la réponse à mes questions) :

        1 – A t’on vérifié si la lumière conserve sa vitesse après réflexion sur un miroir ?

        En effet dans les expériences d’optiques « originelle », on postule (sans même le dire (!!) tellement ce serait évident 😯 quelle rigueur scientifique ! 😕 ) que la lumière réfléchie par les miroirs repart à la même vitesse à laquelle elle est arrivée, comme s’il s’agissait d’une simple « balle qui rebondissait sur un mur » en mécanique classique… On en conclue après avoir fait des expériences que la vitesse de la lumière des étoiles nous arrive toujours à la vitesse c… Mais en ayant calculé sa vitesse après réflexion sur des miroirs terrestres !!.. ce qui potentiellement introduit une erreur donc…

        La lumière n’a pourtant rien a voir avec une balle faite de matière, elle n’a pas de masse, elle est seulement énergie, elle n’obéit donc à aucun des effets de l’inertie, principale responsable de la conservation des vitesses dans le rebond des objets « massique » à notre échelle. Il est donc légitime de se poser très sérieusement la question car la « réaction » de la lumière au contact d’un obstacle est un processus relativement complexe elle « interfère » avec les atomes de la matière qu’elle rencontre d’une façon infiniment plus complexe qu’une balle sur un mur.

        Et dans le cas particulier d’un miroir, à mon avis la lumière peut bien arriver à n’importe quelle vitesse, elle va toujours interagir avec les particules chargées de la matière, et être ré-émise à une vitesse « relative » au miroir lui même, la vitesse c de la lumière.

        La fréquence, quantifiant l’énergie d’une onde électromagnétique, serait d’ailleurs conservée puisque la ré-émission se ferait au « rythme » de la réflexion donc l’énergie serait conservée ce qui est essentiel.

        S’il s’avère que la vitesse de la lumière est effectivement affectée par son interférence avec les particules chargées de la matière alors cela remettait en question de très nombreux résultat qui en découle… Vous imaginez sans doute les conséquences ?…

        A mon avis c’est encore pire : la vitesse des ondes électromagnétique est extrêmement sensible à toute interaction avec quelque particule chargée que ce soit, et elle est « calibrée » très facilement à c au moindre contact avec de la matière. (Elle est extrêmement « fragile » j’ai même envie de dire).

        2 – la force F = qE que subit une particule chargée dans un champ électrostatique est bien connu quand la particule est immobile dans ce champ. Mais qu’en est-il quand la particule est en mouvement dans ce champ ? et particulièrement quand sa vitesse atteint celle du champ ?!

        On est en droit de se le demander, car s’il s’agissait du même principe qu’une plume dans le vent ? La plume ne peut pas dépasser la vitesse du vent, la force du champ sur la particule pourrait de la même façon décroître avec sa vitesse dans le champ c’est peut-être pour ca qu’on ne peut pas accélérer une particule plus vite que c… Il faut vérifier ! Avant que continuer à construire sur ce doute !

        Et l’énergie dégagée à l’impact dépendrais d’une décélération tellement brusque (une décélération de presque c à 0 sur une distance de la taille d’un atome !…) qu’on ne peut pas en déduire « l’énergie d’accélération », si ça se trouve cette énergie est simplement la désintégration de l’atome ou de la particule elle même ou que sait-je… C’est à étudier.

        Selon la réponse à cette question c’est potentiellement rien moins que les équations de Maxwell qui s’écroulent et leurs conclusions « mathématiques » sur la vitesse constante de la lumière… Encore une autre urgence donc. Et qui date de 150 ans aussi !! 🙂

        Il y a d’autres questions mais si on vérifiait déjà ces deux là j’envisagerais enfin de me résigner à admettre cette histoire abracadabrantesque de contraction des distances… 😕 Mais pas question avant ! Alors là… Car justement, vous comprenez bien que si on fait des erreurs aussi fondamentales, il n’est pas tellement étonnant qu’on doive recourir à des théories aussi farfelues de nos jours.

      • Je crois comprendre d’où vient l’interrogation (justifiée) de Fabien. Si j’essaie de reformuler plus simplement:
        « Dans l’expérience de Michelson & Morley, comme la source de lumière et le détecteur -sont dans le même référentiel (le labo, la Terre)- alors mesurer la même vitesse c dans toutes les directions prouve que la lumière ne se propage pas dans un « ether figé » effectivement mais ne dit absolument rien sur la composition des vitesses entre deux référentiels (puisque je le rappel source et détecteurs sont dans le même référentiel). »
        Maël, je te trouve bien agressif et fermé alors que la question semble légitime.

      • Merci Spino, c’est très bien résumé ! A tel point d’ailleurs que si d’aventure je me trouvais à nouveau en position d’essayer d’expliquer cette petite affaire à des gens je me permettrais avec votre autorisation de reprendre votre phrase mot pour mot ! 😀

    • Peux-tu me réexpliquer …
      1° comment  » l’expérience de Michelson & Morley « prouve » que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels » est faux
      2° Comment « cela plaide en faveur de la composition des vitesses »…
      Et par ta phrase « donc justement, en l’absence d’un Ether « porteur » de la lumière, cette dernière obéit bien à la composition des vitesses sur une terre se déplaçant à la vitesse v », dis-tu que la vitesse de la lumière varie réellement de c-V à c+V ?
      C’est contraire à la relativité restreinte, non? Merci de me repréciser ça

      • Ca me sera un peu difficile de l’expliquer plus simplement que ce que j’ai écris juste ci-dessus… Essayez de relire chaque affirmation et sa conséquence en essayant d’imaginer la situation avec la lumière se déplaçant par rapport à la terre (quitte à rendre la lumière plus lente temporairement pour mieux y voir 😉 ) et ensuite au par rapport au soleil en intégrant le déplacement de la terre pour constater que la lumière se déplace donc à c+v ou c-v selon l’orientation du dispositif…

        C’est vrai que ça fait un petit bazar à imaginer avec deux référentiels en mouvements l’un par rapport à l’autre avec de la lumière en mouvement sur l’un d’entre eux, mais en prenant un peu de temps c’est accessible.

        La logique qui résume le tout c’est :

        – les franges d’interférence ne se déplace pas quand on tourne le dispositif
        – donc la lumière se déplace toujours à la vitesse c par rapport à la terre et ce dans toutes les directions.
        – donc par rapport au soleil la lumière se déplace à une vitesse comprise entre c+v et c-v (v étant la vitesse de la terre par rapport au soleil)

        C’est marrant ça me rappelle des souvenirs de reparler de tout ça, il y a 30 ans j’avais écris à l’académie des sciences pour leur dire ha ha 😀

      • Fabien, tu es quand même bien têtu de ré-écrire ça !
        « Ta logique qui résume le tout  » est fausse (ou n’est valable qu’en présence d’ether), ce n’est pas en répétant les choses que ça en change leur ‘valeur de vérité’.

      • Essayez d’oublier l’Ether Maël, il embrouille plus qu’autre chose, et de toute façon il n’existe pas, c’est quelque chose d’assez largement admis de nos jours…

        Donc en l’absence de cet « Ether », nous sommes dans un cas (ultra) simple de physique classique : la lumière se déplace à c sur terre (par rapport à elle) et à une vitesse c+v par rapport au soleil par exemple si la lumière se déplace dans le sens de v.

      • Si tu veux, réfléchissons uniquement avec nos conceptions actuelles:
        – la mécanique classique décrit le comportement cinématique des objets matériels (et comprend la loi de composition des vitesses de Galilée… éventuellement vue comme une approximation de la loi relativiste de composition des vitesses lorsque v<<c).
        – la lumière n'est ni une onde ni une particule… donc, en particulier, ce n'est pas un objet matériel.
        Donc, appliquer une loi de composition des vitesses à la lumière n'est pas si trivial que ça (et est même peut-être un non-sens). Donc, désolé Fabien, mais nous NE sommes PAS dans un cas (ultra) simple de physique classique.

      • Fabien, Julien, M Bathfield, … Les gars, ça se voit que vous êtes passionnés par le sujet RR. Vos observations me font progresser sur la connaissance du sujet. Merci

        Fabien ;
        avec moins d’émoticons voilà ce que je comprends de ta position : tu restes en relativité galiléenne où la composition des vitesses existe, même pour la lumière. D’où tu écris, vu du réf. soleil, une composition v + c.
        A priori tu décides d’ignorer la formule de compo des vitesses de la RR, Pourquoi pas, mais tu enterres l’unification de l’électromagnétisme de Maxwel)
        Par contre sur cette base, cette expérience ne prouve rien sur la compo des vitesses avec c : en effet comme tu le dis, dans le ref terre où se place la mesure on a : c+0 =c, dans toutes les directions. On n’en conclu rien. Et c’est vrai avec la Relativité de Galilée et celle d’Einstein. D’après wiki, les expérimentateurs concluent que « s’il y a un mouvement relatif entre la Terre et l’éther luminifère, il doit être petit » et E Mach émet l’hypothèse qu’il fallait rejeter le concept d’éther.

        (Pour finir, un petit commentaire hors sujet … en lisant tes lignes j’ai comme une grosse impression de condescendance : « un peu difficile de l’expliquer plus simplement »… « Essayez de relire chaque affirmation et sa conséquence »… « Quitte à rendre la lumière plus lente temporairement pour mieux y voir » … « un petit bazar à imaginer… mais en prenant un peu de temps c’est accessible »… Allez sans rancune, l’ami)

      • Ben.. ben .. ? ben !… 🙂 mais si l’affirmation suivante est vrai :

        « dans le ref terre où se place la mesure on a : c+0 =c, dans toutes les directions. »

        Alors on n’en conclu pas rien 😮 … On en conclu que dans le ref soleil la vitesse des signaux lumineux de l’expérience va de c-v à c+v…

        Je ne suis pas condescendant non, mais je désespère de me faire comprendre et j’en arrive aux phrases les plus simples possibles, aux raisonnements les plus détaillés.. et ca ne marche toujours pas.. on ne me comprend pas.. la preuve vous avez oubliez le plus important dans mon raisonnement, la conclusion par rapport au soleil… Je pourrais presque penser qu’on se fout de moi 🙂 que c’est une farce, qu’on me fait marcher 😀 .. vous .. vous ..? c’est pas ça rassurez moi..? c’est .. c’est pour la caméra cachée ..!!? 😀 😀

        Je ne sais plus quoi faire, il doit y avoir une sorte de malédiction 😀 un truc « magique » qui empêche les gens de comprendre quand je parle de ce truc ha ha 🙂 🙂 Ce n’est pas grave, je jette l’éponge 😉 comme je le disais : c’est bien d’essayer de s’expliquer mais a un moment si ça ne passe pas ce n’est grave, ça n’a au-cune importance, on fait ça pour le plaisir simplement n’est ce pas.

        Quand aux émotions je trouve ça fantastique de pouvoir indiquer l’humeur, l’état d’esprit dans lequel on écrit quelque chose, c’est très important je trouve pour préciser le ton sur lequel on écrit quelque chose. Mais on m’a déjà dit que j’en abusais… 😕 merci de me l’avoir rappeler, je vais faire un effort pour les utiliser à bon escient ! 😉

      • Petites précisions :

        Je ne décide pas d’ignorer la formule de compo des vitesses de la RR, la RR n’existait pas au moment de l’expérience de Michelson & Morley… Je ne vois pas pourquoi on interpréterait cette expérience en fonction de la RR.. Il faut se remettre dans le contexte de l’époque si on veut corriger les erreurs qui ont été faite ensuite. Si on tiens compte de la RR pour interpréter l’expérience de Michelson & Morley c’est le serpent qui se mort la queue et on y arrivera jamais…

        Quand la l’unification de Maxwell, je ne la remet pas en question, c’est juste une formulation différente de ce qui avait été découvert avant par Ampère et compagnie. Non, ce que je remet en question c’est quand on déduit de ces « équations » la vitesse des ondes électromagnétique en introduisant un élément purement mathématique, le courant de déplacement, qui n’a AUCUNE existence dans le monde réel. J’ai déjà dit de façon plus détaillé ce que j’en pensais dans ce commentaire :

        https://sciencetonnante.wordpress.com/2017/09/13/relativite-restreinte-einstein/#comment-18737

      • Tu écris <<>>
        Et pour argumenter que dans le réf soleil la vitesse des signaux lumineux de l’expérience va de c-v à c+v, il suffit d’appliquer la règle de la composition des vitesses à la lumière de la relativité selon Galilée. C’est ça, t’ai-je enfin compris ?

      • Fabien, … Tu écris — si l’affirmation suivante est vrai : « dans le ref terre où se place la mesure on a : c+0 =c, dans toutes les directions. » Alors … On en conclu que dans le ref soleil la vitesse des signaux lumineux de l’expérience va de c-v à c+v —
        Et pour argumenter que dans le réf soleil la vitesse des signaux lumineux de l’expérience va de c-v à c+v, il suffit d’appliquer la règle de la composition des vitesses à la lumière de la relativité selon Galilée. C’est ça, t’ai-je enfin compris ?

      • Oui, je n’ai effectivement pas abandonné la composition des vitesses « classique », même pour les ondes électromagnétiques, j’ai fait ci-dessus une réponse complète à Julien qui devrait t’intéresser peut-être aussi.

        En résumé concernant la vitesse de la lumière je pense que la vitesse des ondes électromagnétique est extrêmement sensible à toute interaction avec quelque particule chargée que ce soit, et elle est « calibrée » très facilement à c au moindre contact avec de la matière :

        https://sciencetonnante.wordpress.com/2017/09/13/relativite-restreinte-einstein/#comment-18963

        En tout cas c’est ce que je pense qu’il faut vérifier de toute urgence 😉

  6. Bravo pour cet article, juste une petite remarque :
    Dans mon jeune temps, lors de l’enseignement de la Relativité Restreinte, on utilisait la notion de longueur propre, qui était la longueur de l’objet mesurée dans le référentiel où il était au repos. De même on parlait de temps propre, par exemple pour la mesure de la demi-vie d’une particule radioactive dans le référentiel au repos. Et aussi on définissait la masse au repos ou masse propre m0 avec m = gamma m0.
    Ces notions ont peut-être été abandonnées pour éviter toute notion de repère privilégié, mais elles aidaient à rendre les choses plus claires à mon sens.
    Elles n’ont pas totalement disparu car la notion de temps absolue est subrepticement rentrée par la fenêtre avec la notion de temps cosmique (voir l’article de Wikipédia sur ce sujet) qui correspond à un temps propre lié à un observateur au repos par rapport à la distribution de matière moyenne de l’univers.

    • Dans mes cours à l’université on parle encore de ces choses là, après ce n’est que mon expérience. Il faut toujours garder à l’esprit que longueur/temps/masse propre correspondent toujours à ces grandeurs mesurées dans un référentiel au repos par rapport à l’objet de la mesure. C’est des quantités très très pratiques mais pas absolues

  7. Explications remarquables.
    Merci David
    Mais comment sait-on que la durée de vie du Muon est de 2 microsecondes. L’a-t-on mesurée?
    Bonne soirée à tous

  8. J’attends avec impatience le jour où David Louapre va se pencher sur les théories de JP Petit (ses BD d’ailleurs sont beaucoup plus puissantes que ses vidéos…) On saura alors si a) il y a une grosse erreur quelque part que personne n’a encore pointé ou b) il donne de nouvelles perspectives à toute la physique théorique …

    • Bonjour, moi aussi je suis fan des bd de Jean-Pierre Petit mais je n’ai pas le niveau pour savoir si sa théorie est cohérente et si elle prédit bien les observations sur le great repeller. On s’y met David ? Depuis les Umites tout le gratin scientifique fuit ce grand provocateur pourtant excellent pédagogue ! Pour la relativité restreinte il y a deux nouveautés par rapport à Galilée, la vitesse de la lumière est finie ET elle est indépendante du référentiel. Peut-on déduire la seconde propriété de la première, ce qui me paraîtrait un point de départ plus simpleet intuitif. Enfin le paradoxe des jumeaux faisant intervenir les accélérations peut-il juste se traiter en relativité restreinte ou doit-on passer à la générale ? Attention à l’utilisation des expressions « le temps s’écoule » (dans quoi ?) et « il passe plus vite »… Etienne Klein doit veiller au grain depuis l’émission de samedi dernier ! Merci pour les vidéos, Elaios.

  9. Merci beaucoup pour vidéo qui ne m’a pas parait du tout longue

    Quelques questions et thèmes qu’ils seraient intéressant de développer :
    – pourquoi la vitesse de la lumière est indépendante et toujours la même quel que soit le référentiel : cela vient il de la structure de la lumière (onde/photon sans masse) ? de la structure de l’espace-temps ? du vide quantique que « contient l’espace temps » ?
    – plus ou moins la même question : pourquoi de l’énergie « pure » c’est à dire non massique peut elle voyager à la vitesse c alors que de la masse qui est équivalente à de l’énergie ne le peut pas?
    – comme le temps n’est pas le même pour tous les référentiels, est il possible que dans un référentiel une conséquence d’un événement peut se produire avant sa cause, alors que cela serait l’inverse dans un autre référentiel? si non qu’est ce qui le « garantie »/ »montre » dans les équations ?
    – est ce que s’il n’y avait pas de vitesse limite dans l’univers il n’y aurait plus de temps ? Peut on en déduire qu’il y a un lien entre le temps et la lumière ?
    – comme il n’y a pas d’ether, les particules élémentaires qui sont aussi des ondes, de « quoi » sont elles une onde ? cela veut il dire qu’une particule (quark/photon etc ..) est partout à la fois ?

    • Pour la question 3 je peux vous répondre : non, ce n’est pas parce que le temps s’écoule différemment dans les deux référentiel que leurs causalités peuvent se chevaucher, les événements dans chaque référentiels se produisent toujours dans l’ordre « absolu » de causalité.

      Le temps s’écoule différemment dans les deux référentiels principalement à cause de la différence d’inertie entre eux, si l’inertie devient supérieure dans l’un des référentiel les mouvements sont plus « lents » mais ils sont toujours liés dans leurs « interactions », c’est toujours la même séquence d’interaction avec l’autre référentiel.

      Il n’y a pas de « temps » absolu qui englobe l’univers tout entier, donc ce n’est pas parce qu’une région à son temps propre « ralenti » que ses événements peuvent précéder leurs causalité : si un événement du référentiel qui est « normal » en provoque un dans le référentiel « ralenti » et qu’en retour il renvoie dans le référentiel normal un signal, la séquence sera parfaitement respectée quelque soit les temps propre des référentiels.

      Simplement il faudra par exemple peut-être attendre longtemps la réponse du référentiel ralenti s’il est proche de l’immobilité… On pourrait comparer ça à un colibri qui communique avec un paresseux 😀 ce sera un peu bizarre, mais la « séquence » de communication, des événements restera immuable dans tout les cas.

      • Erratum: j’ai confondu simultanéité et causalité . Commentaire trop rapide, toutes mes excuses. OUF le principe de causalité est sauf… Je dirais :
        Dans le ref R1 une cause entraine un effet, toujours postérieure. Ma petite analyse rapide de la formule de Lorentz Pour que, vu d’un autre référentiel R2, on « verrait » l’effet précédé la cause, il faudrait que sa vitesse par rapport au ref R1 soit > c. Ce qui est impossible dans le cadre de la RR. OK?

      • merci pour vos commentaires sur la question de la causalité question 3. Je ne vois néanmoins toujours pas ce qui le « garantie » et encore moins dans les équations. J’ai le sentiment que la causalité est un postulat de la physique plutot que le résultat d’une démonstration, au même titre d’ailleurs que le temps n’aille que du passé vers le futur.

        Je vais élargir certainement beaucoup trop le sujet mais il semble que certains résultat d.experience sur l’intrication quantique pose un certain nombre de question sur ce point, mais ne mélangeons peut etre pas tout.

        Pour rester sur la RR je ne vois pas malgré vos efforts de pédagogie ce qui garantie la causalité.

        Au plaisir de vous lire

        Frederic

      • Je crois qu’il ne faut pas trop se compliquer la vie, le principe de causalité est juste une question de bon sens : une cause entraîne un effet et un effet ne peut pas manquer de cause… C’est tout.

        Après, grâce au « langage » ou grâce aux mathématiques on peut dire bien des choses, on peut dire qu’un effet n’a pas de cause, ou à une cause postérieure ( 🙂 ) on aussi peut dire « monter en bas », retourner une sphère sur elle même, avoir des carrés (ou même de simples chiffres) négatifs… Mais il faut bien se rappeler que c’est simplement impossible dans le monde réel.

        L’envie de ré-enchanter le monde vient de notre envie (besoin ?) d’aventure, de rêve, mais il ne faut pas laisser cela envahir la réalité 😉

      • Désolé rien de personnel mais le bon sens est l’ennemie de la science: : qui aurait penser avec « bon sens » qu’un electron ou un atome puisse etre dans 2 états superposés à la fois par exenple allant à 1000/s et 2000/s en même temps

      • Non, je ne suis pas d’accord. C’est vrai que la science actuelle, en l’état, est pleine de choses qui défient le bon sens (d’incohérences je dirais), mais ça devrait être selon moi une alerte pour nous prévenir que nous faisons des erreurs probablement fondamentales (et je ne suis pas le seul a penser ça, lisez Lee Smolin « Rien ne va plus en physique »)

        Par exemple un truc tout simple, il me parait hallucinant qu’on ai jamais essayé de vérifier que la force qE que subit une particule immobile dans un simple champ électrostatique est bien constante quand la particule se déplace dans ce champ… Si ce n’était pas le cas ça expliquerait pourquoi on arrive pas à accélérer plus vite que la vitesse c du champ lui même ces particules… Comme une plume qui ne peut pas aller plus vite que le vent qui la porte. Ca expliquerait aussi l’avance du périhélie de Mercure par exemple.. et plein d’autre chose. Ca fait 30 ans que je leur dit de vérifier ça mais ils me répondent tous « – Non non c’est bon t’inquiète »… T’inquiète, t’inquiète, je t’en ficherais moi de la rigueur scientifique à base de « t’inquiète » comme argument 🙂

        On a pas vérifié non plus si la lumière réfléchie par un miroir pouvait changer de vitesse… On est toujours parti du postulat (sans même l’énoncer !!) que la lumière conservait sa vitesse incidente dans les expériences d’optique originelle…!! Je vous parle de ca c’est des trucs qui datent d’avant la relativité et tout le toutime hein, il y a des siècles donc !! 😮 « – Non ca aussi c’est bon t’inquiète » qu’il disent 😀

        Alors si on maîtrise aussi mal des phénomène aussi simple d’électrostatique et d’optique comment voulez vous qu’on fasse sérieusement des expériences sur des phénomènes aussi complexe que « l’intrication quantique » ? Si ca se trouve la question elle même de « l’intrication quantique » ne se pose même pas… C’est juste un « effet » de ce qu’on ignore…

        Que vous dit votre bon sens concernant cette histoire d’électron qui est dans deux états en même temps ? 🙂 Que c’est « magique » ? Ou qu’il y a « peut-être » un truc qui nous échappe encore dans le protocole expérimental ou dans la théorie elle-même avec ces infiniments petits truc que sont les particules ? 😛

        En tout cas qu’on gobe ou pas cette histoire, ca reste un peu « bizarre » pour le moins c’est difficile de le nier, et il me semble sain d’avouer qu’il y a encore pas mal de chose qu’on ne comprend pas et d’y aller molo dans les conclusions et les « découvertes » qu’on fait sur l’infiniment petit 😉 Pas que là d’ailleurs 😉

  10. Excellent, comme toujours !
    Bien incapable de faire la moindre remarque mathématique, je me vengerais en affirmant qu’à la 53ème seconde de la 4ème minute de la vidéo (donc 3’53 »), l’intertitre contient une faute « …on viellit moins ». Le verbe vieillir contient en principe 3 i à tous les temps et quel que soit le référentiel.
    Désolé.

  11. « la transformation de Lorentz (dont la transformation de Galilée est un cas spécifique pour c=\infty. »

    Donc, on sait que la transfo de lorentz est la bonne parce que c’est la seule possible. Cela implique d’une part que Galilée s’est gouré (sa transformation, si elle était juste, prouverait que c = l’infini) et loin de moi l’idée de lui en vouloir !

    Mais surtout, la seule possibilité pour que la physique soit la même quelle que soit le référentiel passe uniquement par la transformation de lorentz, qui utilise la vitesse c.

    Donc si la lumière pouvait dépasser la vitesse c, par exemple en utilisant le dernier gadget à la mode des années 5000 : le « laser à booster de lumière », alors la transfo de lorentz ne marcherait plus sur les expériences de physique qui portent sur la « lumière boostée » ? On aurait des résultats différents selon le référentiel ?

    A) Oui mais alors, on auglente juste la valeur de c et on garde la formule de Lorentz ?

    B) Ou non, ce qu’on a prouvé, c’est que la seule formule de Lorentz possible, c’est quand c = sa valeur « classique » (les fameux +-300.000 km/s)

    ??????

    Si c’est B), alors on peut généraliser en énonçant que si *quoi que ce soit* pouvait dépasser les fameux +-300.000 km/s. Une expérience de physique qui porte sur ce *quoi que ce soit* ne donnerait pas les mêmes résultats dans des référentiels différents.

    Donc, ce serait pour ça que « rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière » ??

    Merci de m’éclairer (pardon, vanne pourrie involontaire, promis !!)

    PS: si « *rien ne* peut dépasser la vitesse de la lumière », il suffit de voyager en *rien ne* pour dépasser la vitesse de la lumière ! Franchement, c’était facile !!

    • je crois bien me rappeler qu’une réponse possible est ,
      si la vitesse de la lumière (300 000 m/s) n’est pas la vitesse max c , donc si c > 300 000 alors ça marche aussi.
      oui on augmente juste la valeur de c .. ( et « rien ne  » continuera à pas dépasser c)
      z’êtes tous OK?

      • une question interessante à ce poser est pourquoi rien ne peut dépasser c quelque soit sa valeur? la structure de l’espace-temps? la nature de la lumiere (en fait de toute energie pure non massique?) les conséquences d.un postulat? (typiquement celui de la causalité)?

      • Assez d’accord.
        c est la vitesse limite à laquelle peut être transmise toute information.
        Si la force électromagnétique a un vecteur (le photon) qui est sans masse, ce n’est cohérent que si ce vecteur se déplace à la vitesse c.
        Si demain, on découvrait que le photon a une masse minuscule (comme on le soupçonne fortement pour les neutrinos), il se déplacerait à une vitesse inférieure à c, plus exactement la vitesse du photon mesurée de 299 792 458 m/s serait < c.

      • Ok, donc c’est pas le fait que la transfo de lorentz soit la seule possible (pour expliquer l’invariance des lois de la physique quel que soit le référentiel) qui implique que rien ne peut aller plus vite que c.

        Ma question demeure, donc…

    • Parce qu’il y a une sorte de mythologie autour d’Einstein qui aurait inventé la relativité restreinte et générale lui tout seul. En réalité comme la plupart des inventeurs il s’est dressé sur les épaules des géants l’ayant précédé, et dans le cas de la relativité restreinte certains disent qu’il n’a rien inventé mais qu’il s’est contenté de faire de par sa situation de carrefour en suisse, une synthèse des sciences françaises, allemandes et italiennes qui ne communiquaient pas aussi bien à l’époque qu’ensuite. Et que ce que les gens lui attribuent actuellement sur ses deux théories sont en fait de Michelson, Poincarré, Lorentz, Schwarzschild, Broglie….
      En fait je trouve notable de constater qu’il n’a pas reçu de prix Nobel pour ça, mais pour son effet photoélectrique. Et qu’on ne me dise pas qu’on ne donne pas deux fois le prix à une même personne, Curie, Pauling, Sanger, Bardeen l’ont eu plusieurs fois.

  12. Bonjour David,
    Super vidéo ! Comme à chaque fois.
    Je trouve que tu fais un travail fantastique et ton éloquence est remarquable.

    Je me permets une petite question.
    Tu dis dans ta vidéo (4″45′) « L’idée que le mouvement soit en ligne droite et à vitesse constante est vraiment essentiel [..] si on commence à mettre des accélérations, des virages, des rotations, ça ne marche plus. »
    Dans l’espace il n’y a pas vraiment de haut et de bas, de gauche à droite.
    Pourquoi donc la rotation du laboratoire sur lui même dans ton exemple n’est elle pas une notion relative aussi ?
    Pourquoi la force de gravité (force d’accélération) ne fait pas varier les expériences mais que la force centrifuge oui ?
    De plus, ne pourrait on pas dire qu’un mouvement circulaire est en fait le cumul de nombreux petits mouvements rectilignes uniformes ?

    • Un référentiel en translation rectiligne et uniforme, n’accélère pas il est donc au repos : uniforme signifie que la vitesse est constante, rectiligne signifie pas de changement de direction (un changement de direction est une accélération, en effet pour virer à gauche à vitesse constante, il faut en fait ralentir dans le sens de la marche et accélérer sur la gauche)
      En physique ces référentiels sont très importants car ils garantissent que les observations ne sont pas perturbées par des forces inertielles (centrifuges, coriolis, accélérations rectilignes) dues aux mouvements de ce référentiel. Tellement importants qu’on les appelle « référentiels galiléens »
      Si le laboratoire tourne, il n’est plus au repos, il accélère, des forces inertielles perturbes alors les observations car elles provoquent des mouvements parasites. Par exemple, si on observe le petit sapin qui pend au rétro de la voiture qui roule à vitesse constante sur l’autoroute en ligne droite, alors on conclut que la gravité attire le sapin verticalement vers le sol. Si on observe ce même sapin dans un rond point, on conclut qu’il est toujours attiré vers le sol mais plus de manière verticale, on mesure un angle.
      Dans la voiture sur autoroute et dans la voiture dans un rond point on observe les effets de la gravité sur le sapin. Cette force est extérieure à la voiture et elle est égale à tout endroit à la surface du sol, ses effets ne font donc pas varier les expériences.
      Dans la voiture dans le rond point, il y a la gravité ET une force centrifuge qui n’est pas due à l’environnement mais qui est due au mouvement circulaire (non rectiligne et uniforme) de la voiture. Les deux référentiels ne sont donc pas équivalents.
      Enfin en ce qui concerne le dernier point, en effet on pourrait dire qu’un mouvement circulaire est en fait le cumul de nombreux petits mouvements rectilignes uniformes. Sur chaque portion rectiligne le référentiel est au repos, mais à chaque changement de direction pour décrire le cercle, le référentiel subit une accélération qui fait qu’il n’est plus au repos!

      J’espère avoir apporté un éclairage à ta question!

      • PS : il faut noter que la Terre n’est pas un référentiel galiléen, car, a minima, elle tourne sur elle même et ce mouvement est mis en évidence par l’expérience du pendule de Foucault!!

  13. La vidéo sur la Relativité restreinte est remarquable de clarté. Mais en ce qui concerne le « paradoxe » des jumeaux, pourquoi ne pas dire tout simplement que la différence de vieillissement constatable au terme du voyage ne s’explique que dans le cadre de la Relativité Générale? Cette différence réelle est due aux trois phases d’accélération: l’accélération du départ, lu demi-tour et de la décélération de l’arrivée. La Relativité Restreinte n’explique que les différences d’intervalles de temps concernant des échanges de signaux pendant les phases de « mouvement uniforme », et pendant ces phases il y a une parfaite symétrie entre les mesures du voyageur et de celui qui est resté sur Terre.

    • Je ne suis pas spécialiste de la relativité mais il me semble que :
      -La Relativité Restreinte traite des mouvements rectilignes mais pas nécessairement uniformes, elle peut donc traiter les accélérations en ligne droite nécessaire à l’explication du paradoxe des jumeaux.
      -La RG s’applique à tout type de mouvements.
      A confirmer!

      • Non, la RR ne concerne que les référentiels (dits galiléens) en mouvement rectiligne et UNIFORME (leurs vitesses relatives sont constantes dans le temps) …

  14. Je suis très déçu, à force de vulgarisation on ne voit plus le réel génie d’Einstein. Des bateaux qui vont à 10 m/s et des roulements de tambour pour mesurer le temps, ça fait pas sérieux !
    Merci quand même, mais c’est pas votre meilleure vidéo.

    • Perso, je trouve qu’aucun travail de vulgarisation ne m’enlève de l’esprit l’idée que les physiciens du calibre d’Einstein, Bore, Boltzman, et autres Majorana et tant d’autres, sont des purs génies. Pour moi, quand on vulgarise, on ne parle plus ni de génie, ni de véritable physique, mais par contre, on informe, on intéresse, on motive et on incite à poursuivre le travail, le rêve, de comprendre un peu plus et maîtriser un peu plus notre environnement. C’est beau, et presqu’aussi fondamental et noble que la véritable physique.

  15. Pingback: Le test de paternité | La Forêt des Sciences

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