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  • Photo du rédacteurJC Duval

La vitesse de la lumière

"Il monta grâce aux repères qu'offraient les étoiles. Leur aimant pâle l'attirait …il montait vers des champs de lumière"

"Il n'aurait jamais cru que les nuages, la nuit, pussent éblouir. Mais la pleine lune et toutes les constellations les changeaient en vagues rayonnantes"

Vol de nuit - Saint Exupéry

 

Dans le vide, un photon a toujours la même vitesse 'c', quelle que soit la vitesse de sa source et quelle que soit celle de l'observateur. Dans tous les référentiels galiléens, la vitesse d'un photon est invariablement la même. Un photon n'a pas de référentiel propre, ou dit autrement il n'existe aucun référentiel dans lequel un photon est immobile.


• Une constante universelle : 'c'

Pour accélérer une particule, il faut augmenter son énergie cinétique, mais plus une particule va vite, plus son niveau d'énergie est élevé et plus il devient difficile de l'accélérer. Il existe ainsi une vitesse limite au déplacement de toute particule. Elle est notée 'c'. Seules les particules de masse nulle peuvent se déplacer à cette vitesse dans le vide.


• La composition des vitesses

Si vous avancez dans un wagon, votre vitesse de déplacement par rapport au quai n'est pas la simple addition de la vitesse de votre déplacement dans le train, à la vitesse de ce même train.

Si les vitesses V1 et V2 sont très petites devant la vitesse de la lumière, la composition des vitesses est équivalente à leur somme V1+V2

Votre vitesse dans le train se réfère au temps du train alors que la vitesse du train se réfère au temps du quai. On ne peut pas additionner des choux et des carottes.

La grande découverte de la relativité a été de révéler que le temps n'est pas absolu, les horloges en mouvement battent moins vite que les horloges au repos. Celui qui observe vieillit plus vite que celui qui se déplace. Le temps dans le train et le temps sur le quai sont différents.


Par contre un photon émis dans le train, aura toujours la même vitesse 'c' qu'il soit observé du quai ou du train et ce quelle que soit la vitesse du train.

Il est impossible de dépasser la vitesse de la lumière. Si vous ajoutez de la vitesse à la vitesse de la lumière, elle aura toujours la même vitesse.

Non, non et non ! 😾

La composition des vitesses par Etienne Parizot

 

• Une autre manière de 👀 les choses

Dans "l'espace-temps", tous les objets se déplacent à la même vitesse, la vitesse de la lumière. Sur leur ligne d'univers, les objets se déplacent d'une seconde-lumière à chaque seconde de leur temps propre.

Néanmoins cette vitesse se décline en composantes spatiale et temporelle, composantes qui sont alors relatives au référentiel depuis lequel on les observe. Pris de manière individuelle, "l'espace" et "le temps" sont relatifs.


• Les photons ne vieillissent pas

Si on considère les photons comme des particules, leur course dans l'espace-temps ne se décline que sur leur composante spatiale, leur composante temporelle est nulle.

Les photons ne se déplacent que dans "l'espace". L'horloge des photons n'a pas de tic-tac.

"Plus vite que la lumière ?" par ScienceClic


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