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La physique en questions par XRipper

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Eärendil   Le 02/06/03 à 18:41 Re : Citer

Oui, je suis bien placé pour le savoir [:lol:].
Tu es sûr que tu ne brilles toujours pas dans le noir ? [;)]

Leptonic decay   Le 02/06/03 à 08:22 Re : Citer

Hello les physiciens !

Je ne peux resister à la tentation de mettre mon nez dans vos histoires de physique... J'AIME la
physique !

à Michael G pour ses deux dernières réponses : il me semble que la toute première preuve de la
relativité générale est l'observation du déplacement du périhélie de mercure, qui n'est pas prévu
par la théorie de newton, meme en tenant compte de toutes les corrections dues aux planètes.
Pour l'autre intervention, il ne vaut mieux pas parler de la masse du photon, parce que cette
masse inertielle dont tu parles n'a de sens que dans la théorie classique : la théorie relativiste
générale s'applique pas en fonction de la masse. Le concept clef est en effet l'ENERGIE, et c'est
en fonction de son énergie qu'une particule ou un corps plus complexe est attiré et attire un autre.
Mais on peut tout à fait parler de quantité de mouvement du photon = hZ/c, c'est parfaitement
exact.

à Rémi de La Vieuville pour ta dernière intervention : cette approximation n'est pas valide
physiquement, mais il se fait que si on calcule toutes les équations de la relativité générale et puis
qu'on fait des approximations et qu'on considère le cas du photon, cette équation apparait... Par
hasard ! Juste oui, rigoureux... Non !

Désolé pour le cours, mais j'AIME la physique !

Michael G   Le 30/05/03 à 23:35 Re : Citer

Y a même pire... j'ai vu calculer la masse du photon par E=m*c² qu'on ne présente plus et E=h*Z (h constante de Plank et Z fréquence de l'onde qui donne l'énergie du photon) donc m*c² = h*Z et m = h*Z/c².
Ca représente qqchose comme la masse inertielle (?) du photon, car s'il n'a pas de masse à proprement parler, il a une quantité de mouvement (m*c donc h*Z/c ce qui a déjà plus de sens) i.e. on ne le dévie pas impunément de sa trajectoire.
Ca a été mis en évidence par l'effet Compton ; lors du choc élastique d'un photon sur un électron, on mesure le changement de longueur d'onde fonction de l'angle et voili.

Rémi   Le 30/05/03 à 23:13 Re : Citer

Il me semble que "n'avoir pas de mase" et "être soumis à la gravité" ce n'est pas contradictoire.
Les physiciens, qui n'ont peur de rien, écrivent, en appliquant au photon en mouvement une relation bien connue: ma = F= mg (a=accélération, g=accélération de la pesanteur, F=somme des forces extérieures auxquelles est soumis le photon) et là pouf! ils simplifient par m (qui est pourtant nul!) et donc a=g.
C'est un peu choquant mais pourtant vrai je crois.

Michael G   Le 30/05/03 à 22:49 Re : Citer

le jour où une énorme étoile (peut-être même un trou noir, je ne sais plus..)
Jusque là tu avais bon...
L'étoile était sommes toutes petite : cétait... le soleil. Lors de l'éclipse de 1919, on a mesuré la position d'une étoile alors "au bord" du soleil (visible because l'éclipse). La théorie prévoyait que les photons en provenance de l'étoile seraient attirés par le soleil, et donc que l'étoile aurait une position (apparente) légèrement décalée par rapport à sa position "normale" dans le ciel, et dans la foulée, que sa vitesse angulaire apparente serait en gros doublée. Les observations ont trouvé des valeurs proches de ce que prédisait la théorie. C'était la première preuve de la théorie de la relativité générale.

XRipper   Le 30/05/03 à 22:15 Re : Citer

cvoila a écrit : J'ai pourtant dit tout à l'heure que la trajectoire d'un photon était rectiligne ! Et ce n'est pas dû à la gravité, ni à l'accélération tangentielle, car un photon n'a théoriquement pas de masse.

Sauf erreur de ma part (et ca va finir par arriver, vu que je suis toujours sur mes souvenirs), voilà qui est faux : les photons sont soumis à la loi de la gravité. Einstein l'a tthéorisé avec l'analogie de l'ascenseur, et ça a été démontré expérimentalement le jour où une énorme étoile (peut-être même un trou noir, je ne sais plus, enfin bref exerçant une force gravitationnelle énorme) a eu la bonne idée de s'intercaler entre la Terre et une lointaine étoile. Pendant cette sorte d'eclipse, les astrophysiciens ont mesuré l'émission de l'étoile lointaine en question et ont observé une légère déviation dans le rouge par rapport à la valeur habituelle (donc sans masse intercalée). Les photons ont donc été déviés, ce qui signifie qu'ils ont subi l'attraction du trou noir, CQFD.

Michael G   Le 30/05/03 à 19:52 Re : Citer

Je me suis replongé dans mes lectures de jeunesse :
si x est la mesure de distance dans le repère fixe, x1 dans le repère en déplacement uniforme à la vitesse v le long de l'axe :
x1 = (x-vt)/rac(1-v²/c²)
Quand v² est petit devant c² (c'est à dire pour ce que j'ai à en faire tous les jours) on retrouve x1 = x-vt, ouf.

Kau   Le 30/05/03 à 16:46 Re : Citer

Yes Michel,
effectivement la formule Vab=Va+Vb n'est plus valable pour les grandes vitesse, mais je ne me rappel plus ce qu'elle devient! Il y as un troisième terme qui devient non négligeable...

Michael G   Le 30/05/03 à 16:12 Re : Citer

XRipper a écrit : Qu'il est fort ce Michel...
Effectivement

XRipper a écrit aussi : il me semble qu'Einstein a démontré que la vitesse de la lumière est constante QUEL QUE SOIT le référentiel, donc ton photon A "voit" s'éloigner le photon B à la vitesse de la lumière...
Effectivement aussi...
C'est même un des points les plus simples (!) de la théorie de la relativité puisqu'il s'agit de la relativité restreinte (qui traite des déplacement rectilignes uniformes).
La formule d'addition des vitesse Vab = Va + Vb suppose que le temps t (V = x'= dx/dt) est le même pour les deux objets a et b. Dans le monde courant (un physicien dans un train...) c'est assez vrai. Pour deux objets voyageant à une vitesse proche de c, l'approximation n'est plus possible et le temps pour a n'est pas le même que pour n b...

XRipper   Le 30/05/03 à 15:58 Re : Citer

Qu'il est fort ce Michel... Bien sûr, le point sur le mur n'est pas un objet physique. C'est les photons qui arrivent et "au point à coté", c'est d'autres photons qui viennent taper sur le mur.

Donc, pas de contradiction avec la théorie d'Einstein.

Pour Kau : il me semble qu'Einstein a démontré que la vitesse de la lumière est constante QUEL QUE SOIT le référentiel, donc ton photon A "voit" s'éloigner le photon B à la vitesse de la lumière...

Mais je m'engage beaucoup là, et je reprends ta question : un physicien (un vrai!) dans cette Taverne ?

Cvoila   Le 30/05/03 à 15:32 Re : Citer

(Petit résumé des remarques fort judicieuses de kau, Michael G et PHRIG…)

Effectivement, la vitesse du point sur le mur va finir par dépasser la vitesse de la lumière ! Du moins, la valeur numérique de ces vitesses…

Cette expérience ne prouve en effet pas grand chose !

<i>Petit rappel :</i> Un laser produit de la lumière cohérente avec une très faible diffusion. Cette lumière est composée de photons émis successivement à une cadence dépendant de la longueur d'onde du laser (et donc du gaz utilisé dans le tube), et dont la propagation est rectiligne et uniforme.

On cherche ici à comparer deux vitesses (rapport de la distance sur le temps) qui n'ont rien de comparables :
- La vitesse de la lumière est la distance parcourue par UN photon pour un temps donné.
- La vitesse du point sur le mur est la distance séparant les points d'impact avec le mur de DEUX photons émis successivement par le laser.

Cette comparaison est donc absurde puisque le point qui se déplace sur le mur n'est pas un même photon !

Dans le même ordre d'idée :

La seul phénomène surprenant qui pourrait être observé depuis le ciel dans cette expérience est la légère courbure du rayon laser entre le phare et le point d'impact sur un mur immensément éloigné.
Comment est-ce possible ? Un rayon qui se courbe ??? [:fou2:]
J'ai pourtant dit tout à l'heure que la trajectoire d'un photon était rectiligne ! Et ce n'est pas dû à la gravité, ni à l'accélération tangentielle, car un photon n'a théoriquement pas de masse.

<i>La réponse est simple :</i> Les photons se déplacent en ligne droite, mais ils ne sont pas émis en même temps par le laser ! ([:feu2:]) Ce qui fait qu'entre deux émissions de photons, l'angle de rotation du laser dans le phare a très légèrement changé ! Sur courte distance, on ne peux pas apprécier cette différence, car elle est trop petite… Mais sur de longue distance, cet écart augmente, ce qui provoque la courbure !

Avec plusieurs lasers concentriques et un mur *infiniment* éloigné, on peut faire de jolies spirales !

Cvoila, gardien de phare dans la matrice.

PHRIG   Le 30/05/03 à 12:56 Re : Citer

Je pense tout simplement qu'il ne s'agit pas du même point lumineux ou du même "objet" ou du meme photon qui se déplace sur le mur .Les photons se succèdent ...

Michael G   Le 30/05/03 à 12:26 Re : Citer

Les photons ne tournent pas sur le mur ! Il vont droit du phare vers le mur, à la vitesse c comme il se doit...
Le reste est une question de perception...

Kau   Le 30/05/03 à 12:15 Re : Citer

Je ne pense pas qu'on puisse considérer le point en tant qu'objet physique. Le théorie s'y applique t-elle? Les photons, eux, ne la violent pas.

Ca me fait penser a un autre exemple:
Vous avez deux photons dans une boite. Chaques photons se déplacent à la vitesse de la lumière (dans le repère de la boite) dans des directions opposées. Mais dans le repère du photon A, le photon B ne peut pas se déplacer plus vite que la lumière. L'accroisement de la distance entre les photons ne peut dépasser cette vitesse!

Ya t-il un physicien dans la salle?

XRipper   Le 30/05/03 à 11:25 La physique en questions Citer

C'est le titre d'un super bouquin de JM Lévy Leblond et c'est de là que venait ma question sur le ressort tombant dans un bain d'acide dans je ne sais plus quel post. C'est paru chez Vuibert en... 1980, alors je ne sais pas si on le trouve encore, mais je voulais rendre à César.

Qui plus est, c'est plein de trouvailles et questions capillotractées réjouissantes. Juste un exemple :
On construit un mur circulaire autour d'un phare. Le faisceau du phare se projette donc sur ce mur et progresse en fonction de la vitesse de rotation du phare.
Si on remplace le phare par un émetteur laser, qu'on le fait tourner vite et qu'on construit le mur assez loin, la vitesse du point sur le mur va finir par dépasser la vitesse de la lumière. Ce n'est même pas irréaliste sur les dimensions, faites le calcul. Alors, Einstein avait-il tort...? Le point sur le mur va-t-il remonter le temps ...? Autre hypothèse ...?
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