30 commentaires

timelapse lumière route
Depuis Einstein, on sait qu’on ne peut aller plus vite que la lumière dans le vide. Il existe pourtant quelques situations où une vitesse supérieure à cette de la lumière est possible.

On ne va pas pour autant casser toute la physique : ces vitesses sont en fait des vitesses « virtuelles » ou « apparentes », ou sans transport de matière, mais il n’est pas aberrant de se retrouver avec un calcul donnant une vitesse supérieure à celle de la lumière dans le vide.

Cas où la vitesse de la lumière est réduite

Le cas le plus simple : on ralentit la lumière. C’est alors comme si une 2CV roulant à 40 km/h dépasse une Formule 1 roulant au pas.

Quand on dit la vitesse de la lumière infranchissable, c’est de la vitesse de la lumière dans le vide que l’on parle. Dans l’eau ou le verre, la lumière se propage moins vite.
Il est alors possible qu’une particule aille plus vite que la lumière dans ce milieu.
Pour l’eau, on a alors la situation suivante :

$$\mathcal{V}_{\text{lumiere}_{eau}} \lt \mathcal{V}_{\text{particule}_{eau}} \lt \mathcal{c} $$

Où $\mathcal{c}$ est évidemment la vitesse de la lumière dans le vide.

Cette situation, où une particule se déplace plus vite que la lumière dans un milieu transparent, c’est l’effet Tcherenkov.
Et quand la particule est chargée électriquement, le déplacement de charge produit alors une onde électromagnétique. La production de cette onde étant plus rapide que le déplacement de la même onde, on a un sorte de « mur du son » pour la lumière et la production d’un flash.

Ce genre de choses est par exemple ce qui donne la lueur bleue à la piscine d’une centrale nucléaire en fonctionnement.

Vitesse apparente

Ce n’est pas vraiment une vitesse au sens d’un déplacement dans l’espace, mais c’est une vitesse au sens où sa position par rapport à l’observateur change.
Ainsi, bien que la Terre tourne autour du Soleil, quand on observe le ciel c’est le Soleil qui se déplace : notre étoile effectue donc un déplacement apparent dans le ciel (à raison d’un tour d’horizon par jour).

Si l’on prend une étoile plus éloignée, comme Proxima Centauri située à quatre années-lumière, on la voit toujours effectuer un tour du ciel par jour.
Dans notre référentiel, l’étoile parcourt donc un cercle de 4 années lumière en un jour, ce qui correspond à 9 265 fois la vitesse de la lumière.

Cette vitesse est juste une vitesse apparente de déplacement : en réalité l’étoile ne se déplace pas à cette vitesse et c’est bien la Terre qui tourne, mais on peut tout à fait la noter quand-même.

Vitesse de phase d’une onde

Quand une onde se déplace, on distingue plusieurs vitesses. Sur les ondes superposées, on distingue ainsi la vitesse de groupe et la vitesse de phase : la première correspond à la vitesse de déplacement de l’onde dans l’espace. C’est elle qui correspond à la vitesse de propagation matérielle de l’énergie. La seconde est la vitesse à laquelle les oscillations avancent sur l’onde. Elle ne correspond à rien de matérielle, mais elle est là quand-même.

On peut le voir sur cette animation : la double flèche bleue correspond à la vitesse de groupe et donc de propagation de l’énergie, et la flèche verte correspond à la vitesse de phase, donc des « pics » de l’oscillation :

vitesse de phase et vitesse de groupe d’une onde
(Si l’image n’est pas animée, cliquez ici)

Dans le cas présent, les deux vitesses sont bien différentes et la vitesse de phase est plus rapide que la vitesse de groupe.

La limite fixée par la relativité concerne le déplacement d’énergie, et donc la vitesse de groupe de l’onde. La phase d’une onde ne transportant rien de matériel, et en particulier d’énergie, elle peut donc tout à fait aller plus vite que la lumière dans le vide sans casser toute la physique.

Vitesses due à l’expansion de l’univers

L’univers est en expansion accélérée. Cela signifie que l’espace-temps et la métrique se dilatent. Un peu comme un élastique gradué que l’on étire et sur lequel les graduations s’étirent.
Si deux fourmis marchent sur cet élastique, et que l’on l’étire assez vite, alors les fourmis s’éloigneront l’une de l’autre même en marchent l’une vers l’autre.

Pour l’espace, on peut imaginer quelque chose de similaire : si on prend deux astres suffisamment éloignés, alors leur éloignement dû à l’expansion de l’univers est plus rapide que la vitesse de la lumière dans le vide.

Cette expansion est bien réelle, et cette vitesse également. Néanmoins, il faut tenir compte du fait que c’est l’espace lui-même qui s’étire et tout son contenu avec, donc aussi sa métrique ! Un mètre-ruban mesurera toujours un mètre : si l’espace s’étire, le mètre aussi.

Ainsi, pour en revenir à nos astres, s’ils s’éloignent, on ne peut pas comparer leur éloignement comme on le fait : les mesures de vitesses comme on le fait ne sont plus applicables. La limite imposée par la vitesse de la lumière n’est donc toujours pas « cassée » non-plus.

image d’Adam

30 commentaires

gravatar
Non2 a dit :

Bonjour, et merci pour ces articles bien intéressants.

Si l’on prend un astre plus éloigné, comme Proxima du Centaure situé à quatre années-lumière, on la voit effectuer un tour du ciel par jour. Dans notre référentiel, l’étoile parcourt donc chaque jour la circonférence d’un cercle qui a un diamètre de quatre années-lumière ...

Ne serait-ce pas plutôt un rayon de 4 années-lumières ?

Néanmoins, il faut tenir compte du fait que c’est l’espace lui même qui s’étire et tout son contenu avec, donc aussi sa métrique !

Ah bon ! Alors, si je comprends bien, on pèse constamment de moins en moins lourd par rapport au volume qu'on occupe ?

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@Non2 : rayon, en effet.

Ça dépend : ton volume est lui aussi étiré, donc également tout volume « étalon ». Donc d’un point de vu physique, non.
Après je vois bien ce que tu veux dire, et là oui : on est à chaque instant un peu plus grand par rapport à l’instant d’avant.

À un instant « t+1 », on occupe un volume plus grand qu’à l’instant « t », en mesurant l’augmentation de volume dans la métrique de l’instant « t ».

Si tu es dans ta voiture au milieu de l’espace (sans rien pour comparer ta taille) : si tu double de taille et ta voiture aussi, alors tu ne verras rien changer : la taille de la voiture sera toujours aux bonnes proportions par rapport à toi.
En revanche, si ta voiture grandit avant toi, tu verras un moment où la voiture est trop grande par rapport à toi : l’échelle n’est plus respectée durant ce moment.

gravatar
Non2 a dit :

Oui, .... j'avais utilisé une balance de mon présent instantané et un mètre de mon présent d'avant ... Bon, j'arrête sinon je ne dormirai pas.

Merci pour la réponse.

gravatar
Cédric a dit :

Donc pour résumé je me dilate à chaque seconde ? Vu que l'espace ce dilate ?
J'ai deux questions:
1) arrive t'on à quantifié cela, par exemple en disant que hier 1cm3 fait aujourd'hui 1m3 ?
2) comment avons nous remarqué que l'espace ce dilate ?

Autrement merci pour la qualité de tes articles ;-)

gravatar
qwerty a dit :

<blague>Sinon, il y a la pensée qui est supraluminique</blague>

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@Cédric : tout à fait.
Je crois que le ratio d'expansion (constante de Hubble) est de 70 km par megaparsec par seconde.

Le megaparsec (=un million de parsec) est une unité de distance.

1 MPc (megaparsec) = 30 000 000 000 000 000 000 kilomètres

La constante de Hubble dit juste que chaque seconde, une distance de 1 MPc augmente de 80 kilomètres.

Ça semble insignifiant au vu de la longueur d'un MPc, mais c'est pas mal quand même, au vu de la taille de l'univers : une galaxie située à 10 MPc s'éloigne de nous à 700 km/s, juste par les effets de l'expansion.

On se rend compte de cette expansion en constatant que les galaxies lointaines s'éloignent de nous : leur lumière tire sur le rouge à cause de l'élongation de la longueur d'onde (phénomène de Redshift) due à l'élongation de l'espace.

gravatar
TD a dit :

@Le Hollandais Volant : Le décalage vers le rouge (parlons français) est plutôt induit par l'effet Doppler. C'est l'effet Doppler qui est engendré par l'expansion de l'Univers.

Bon article dans l'ensemble, mais il y a quelques imprécisions. Le Soleil ainsi que les autres étoiles tournent bien autour de la Terre, si on se place dans le référentiel géocentrique. Il faut distinguer la dynamique (qui prend en compte les forces : la Terre gravite autour du Soleil mais pas l'inverse — je néglige le barycentre) de la cinématique (qui ne traite que des mouvements et rien d'autre). Tu fais aussi la distinction entre masse et énergie alors que c'est la même chose. Tu devrais dire que c'est une forme d'énergie.

On pourrait parler aussi du voyage supraluminique à l'aide de la métrique d'Alcubierre. Miguel Alcubierre a en effet inventé le principe de base du moteur à distortion : avec un anneau de matière exotique (typiquement de l'antimatière) qui entoure un vaisseau spatial (l'axe du vaisseau et celui du tore coïncidant), on peut rétrécir la distance devant et l'agrandir derrière. Le vaisseau peut donc (selon les derniers calculs et avec l'énergie d'un lanceur actuel contenue dans l'antimatière) « aller à la vitesse de » dix fois la vitesse de la lumière tout en étant immobile ou à faible vitesse (on évite ainsi les problèmes de la relativité). La NASA travaille actuellement sérieusement dessus depuis un peu plus d'un an.

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@TD : oui, c’est vrai pour l’Effet Doppler en effet.
Mais si on compte l’expansion de l’univers sur une durée plus grande, et donc une grande distance, l’élongation des longueur d’ondes ne sera plus négligeable. Mais oui, en terme de contribution c’est bien l’Effet Doppler (déplacement de la source lumineuse) qui est responsable du redshift.

Le Soleil ainsi que les autres étoiles tournent bien autour de la Terre, si on se place dans le référentiel géocentrique.

Oui oui : http://lehollandaisvolant.net/?d=2011/12/20/20/51/54-le-soleil-tourne-autour-de-la-terre

Tu fais aussi la distinction entre masse et énergie

Pas faux, mais pour rester assez clair dans les explications je ne veux pas rendre les lecteurs encore plus confus^^'.

On pourrait parler aussi du voyage supraluminique à l'aide de la métrique d'Alcubierre.

J’ai entendu parler de ce système, et des recherches faites à ce sujet. Ce n’est encore que théorie pour le moment, mais pourquoi pas dans le futur. Ça mériterait un article à lui tout seul.

gravatar
Allchimik a dit :

C'est marrant, j'avais compris l'article, mais les commentaires... :D

Mais si on compte l’expansion de l’univers sur une durée plus grande, et donc une grande distance, l’élongation des longueur d’ondes ne sera plus négligeable. Mais oui, en terme de contribution c’est bien l’Effet Doppler (déplacement de la source lumineuse) qui est responsable du redshift.

Kamoulox ? :)

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@Allchimik : xD

Le Redshift est dû à l'éloignement des galaxies (lui même dû à l'expansion), alors qu'au début j'avais mis que ça venait de l'expansion appliquée à l'onde elle-même.

Mon truc devient juste, mais seulement sur des distance vraiment très importantes.

gravatar
Allchimik a dit :

 ;) je relirais tout ça à tête reposée. En attendant, je vais retourner me documenter

gravatar
Will a dit :

Il y a forcements des ombres qui se déplacent plus vite que la lumière, car la vitesse d'une ombre, augmente avec la distance.

Il suffit d'éclairer une hélice qui possède une très grande vitesse de rotation, de choisir une source de lumière puissante et d'avoir la bonne distance pour j'imagine générer une ombre sur un écran qui irait plus vite que la lumière ! XD

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

Une ombre ne transporte pas d’énergie.
L’ombre n’est que « virtuelle »

C’est comme les dominos qui tombent : la progression de l’endroit où sont renversés les dominos est assez rapide, mais les dominos eux-même n’avancent pas pour autant.

C’est la même différence ici : la lumière se déplace, l’ombre ne se déplace pas : l’ombre, c’est rien.

Un autre exemple c’est un pointeur laser que tu vises sur la Lune. Tu peux balayer la Lune avec le point, tu peux le faire en environ 1 milliseconde : 1 ms pour traverser les 4000 km de diamètre de l’astre, ça revient à 4'000'000 km/s, soit environ 13 fois la vitesse de la lumière.
As-t-on cassé la physique ? Non : le point n’est rien : il ne représente ni ne transporte pas d’énergie.

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@TD : Oui, au début aussi.
Mais s’il y inclu une vitesse plus grande que la lumière, je pense qu’il utilise un autre truc.

Imagines ça :

L—→—O———————→———————E


L : lumière
O : objet
E : écran

Si tu fait bouger L vers le haut (toujours en pointant sur O), alors l’ombre de O sur E va descendre. Et il va descendre d’autant plus vite que le rapport des distances LO sur OE est important.

Si L descend à 30 km/s, alors l’ombre descend à une vitesse supraluminique dés que le rapport dépasse 10'000 (10 cm pour 1 km) ce qui est tout à fait envisageable en pratique.

En soit, l’ombre se décale plus vite que la lumière, oui.
Mais ce n’est pas un déplacement de matière ni d’énergie, donc totalement possible.

gravatar
carnussien a dit :

Faux. L'ombre sur l'écran n'est visible que parce qu'il y de la lumière autour. Si l'ombre se déplace à une vitesse supérieure à c alors cette lumière se déplace aussi à une vitesse supérieure à c. Impossible

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@carnussien : Si possible.

C’est juste le dessin crée par la lumière qui se déplace à la vitesse qu’il veut, 1c, 3c, 10000c si tu veux…

La lumière va dans le sens du faisceau lumineux à la vitesse de 1 c, pas dans le sens de déplacement du dessin (qui lui peut aller aussi vite qu’il veut, le dessin n’étant pas une forme d’énergie) !


Quand au problème d’ombre/lumière : prends mon exemple avec le point du pointeur Laser sur la surface de la Lune (la lune étant l’écran) : le spot se déplace à plusieurs fois c, mais les rayons, eux, ne vont toujours qu’à la vitesse de 1 c du laser vers la Lune.

gravatar
carnussien a dit :

OK d'acord Hollandais Volant!

gravatar
bigduke a dit :

Très intéressant !

Mais j'ai tendance à croire que l'exemple de l'ombre portée n'est pas possible théoriquement ! Mais je sais pas par quoi commencer pour aboutir à une conclusion... Je dirais qu'on peut s'affranchir des problèmes de relativité restreinte puisqu'on se contente de bouger la source et qu'on peut choisir une configuration ou sa vitesse est beaucoup plus petite que la vitesse c de la lumière. Par contre, quid de la diffraction sur l'objet qui sert de masque ? Et de l'étalement du faisceau ? :D

Déjà, je pense qu'on sera d'accord pour dire qu'expérimentalement c'est actuellement impossible : même en utilisant un laser très puissant, les distances mises en jeu pour arriver à un déplacement de l'ombre portée de l'ordre de la vitesse de la lumière dans le vide sont trop grandes pour pouvoir observer ni le faisceau ni l'ombre de l'objet utilisé comme masque. Même les meilleurs lasers divergent au moins un peu et donc l'étalement serait trop important pour discerner le laser sur l'écran et donc l'ombre portée. Déjà pour le laser qui mesure la distance Terre-Lune, pour quelques millions de photons qui partent, seulement une poignée (peut-être de l'ordre de la centaine, je n'ai pas les valeurs exactes) parviennent sur le réflecteur sur la Lune puis encore moins qui reviennent vers la source sur Terre. Ça n'empêche pas de mesurer leur temps de parcourt mais c'est déjà insuffisant pour parler d'ombre lié à ce faisceau me semble-t-il.

Pour la partie théorique, je dois réfléchir un peu plus... Mais déjà une petite application numérique dans le cas de figure cité par le Hollandais Volant: pour une source située à 1km du masque qu'on déplace à 1km/s, il faudra une distance entre le masque et l'écran de l'ordre de la distance Terre-Soleil pour que l'ombre se déplace à 1c :P. La plus grande manip du monde !

Bon j'arrête mes bêtises, en tout cas, merci pour le problème ouvert et bravo pour le reste ;D

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@bigduke :

il faudra une distance entre le masque et l'écran de l'ordre de la distance Terre-Soleil pour que l'ombre se déplace à 1c :P. La plus grande manip du monde !

Les dimensions ne sont pas un problème, si on réduit l’échelle : si tu places une lanterne à un mètre de toi et que tu tournes autour en 5 secondes, alors ton ombre projetée sur les murs fera également le tour en 5 secondes.

Toi tu marches une distance de 1m × 2 × Pi = 6,28 mètres en 5 secondes. Si les murs sont à environ 10 mètres de la lanterne, alors l’ombre parcourt un cercle dont le périmètre fait 10m × 2 × Pi = 62,8 mètres, en 5 secondes, soit environ 12 mètres chaque seconde, et donc ~43 km/h.

Si maintenant les murs sont à 1 km de la lanterne, l’ombre se "déplace" à 1000m × 2 × Pi = 6280 mètres en 5 secondes, soit 43'000 km/h.

Si tu places les murs à 1000 km, et que toi tu fais des cercles de rayon 1 mm autour de la lanterne, alors l’ombre va plus vite que la lumière.

Il n’y a pas d’arnaque, ni de violation de la physique : l’ombre n’est pas la lumière, ni n’est matière. La physique dit juste que la nature n’autorise aucune énergie/matière à aller plus vite que la lumière. L’ombre n’est ni l’une ni l’autre, donc c’est bon.


Quant aux expériences aux proportions gigantesques… Regardes la définition de l’unité utilisée en astronomie « le parsec » : tu verras…
Le parallaxe est un effet dû au fait que tes deux yeux sont distants de ~7 cm. Il en résulte qu’il se forme un angle « œil gauche - objet regardé - œil droit ». Cet angle est plus petit lorsque l’objet est loin.
Le parallaxe utilisé dans la définition du parsec est bien plus grand : il utilise deux mesures à 6 mois d’intervalle sur la position d’un étoile précise : une fois quand la Terre est d’un côté du Soleil puis une seconde fois quand elle est de l’autre côté du Soleil… donc sur une distance totale de 300 millions de kilomètres.

gravatar
bigduke a dit :

@Le Hollandais Volant :

Je suis ton raisonnement sur la lanterne et je suis d'accord.
D'accord aussi pour dire qu'il n'y a pas de violation de la physique, c'est bien le transport d'énergie qui est limité à la vitesse de la lumière. Je suis un peu familier des concepts de vitesse de groupe et de phase que tu as très bien montré avec ton animation ! Donc pas de problème.

En fait, pour être plus clair, j'ai pas d'arguments pour remettre en cause théoriquement le résultat Vitesse de l'ombre >= c mais... je cherche :D

Les pistes qui me semblent ouvertes sont : la diffraction qui peut poser un gros problème pour distinguer l'ombre du flux lumineux, ça va dépendre de la taille du masque qu'on utilise. Et la taille de ce masque pourra être énorme, mais théoriquement rien ne nous en empêche.

Après une autre piste, j'ai du mal à le formuler mais :

S |
|
|
----O----|
\ |
\ |
\ |
\|
P

S la source, O le masque, P la projection de l'ombre du masque
La trajectoire oblique entre O et P est l'ombre portée, tout autour (pour une source isotrope, soyons fous...) c'est le flux lumineux.

Dès qu'on a un angle entre le flux lumineux et la normale à l'écran, si la vitesse de l'ombre dépasse la composante tangentielle de la lumière sur l'écran à un temps t, alors théoriquement l'ombre doit se mélanger avec le flux de lumière présent à cet endroit à l'instant t-dt. Et du coup l'ombre n'existe plus ! Est-ce qu'on peut parler de vitesse pour quelque chose qui n'existe plus ?

Ça fait du sens ? ou je délire ?

gravatar
bigduke a dit :

@Le Hollandais Volant :

Ce ne sont pas les distances qui me posent problème, d'ailleurs je suis d'accord avec ton exemple de la lanterne. Ainsi que le principe admis en physique que tu décris avec l'animation dans l'article sur les vitesses de phase et de groupe, pas de problème sur ça. Quand je parlais de la manip' la plus grande du monde, j'exagère mais c'est tout de même différent d'observer une source lumineuse (les étoiles) de très loin et l'expérience qu'on imagine ou il faudrait placer un écran à quelque millions de km de notre masque ;D pas besoin d'aller jusqu'aux étoiles qu'on regarde pour les observer. Mais bon, je chipote la. Ce qui me tracasse c'est plutôt que le vecteur vitesse de la lumière (de longueur constante) se décompose en 2 composantes, une normale à l'écran et une autre tangentielle. Celle qui nous intéresse c'est la composante tangentielle et dès que la vitesse de l'ombre dépasse cette composante, elle est censée passé dans la lumière et elle n'existe plus. Est-ce qu'on peut parler de vitesse pour quelque chose qui n'existe plus ? :D
Si ce que je dis a du sens, alors à ce moment-la l'ombre disparaît, tout simplement !

Ça fait du sens ?

(Évidemment, une ombre, même visible, n'existe pas... un peu comme le froid, la je trolle :D)

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@bigduke : Un ombre est quelque chose qui n’existe pas : c’est l’absence de lumière, mais c’est pas pour ça qu’on ne peut pas travailler avec.

Un autre exemple : considère la flèche de ta souris sur ton écran (le pointeur) qui se déplace : ni ton écran ni les pixels ne se déplacent. C’est juste l’illumination des pixels qui varie et qui donne l’impression que quelque chose se déplace. Et là, peu importe la vitesse de déplacement du pointeur : aucune matière ne se déplace (donc il n’y a pas d’énergie cinétique dans l’histoire, ni de frottements solide, par exemple).

Pour l’ombre, c’est pareil : elle peut très bien aller plus vite que la vitesse de la lumière : l’ombre n’est rien, et l’image formée par ton ombre n’est qu’une illusion.
Les rayons vont à la vitesse « 1c », mais ils vont dans la direction du faisceau, pas dans la direction de déplacement apparent de l’ombre sur le mur.

@bigduke :

Ce qui me tracasse c'est plutôt que le vecteur vitesse de la lumière (de longueur constante) se décompose en 2 composantes, une normale à l'écran et une autre tangentielle. Celle qui nous intéresse c'est la composante tangentielle et dès que la vitesse de l'ombre dépasse cette composante, elle est censée passé dans la lumière et elle n'existe plus. Est-ce qu'on peut parler de vitesse pour quelque chose qui n'existe plus ? :D

Il n’y a pas de composante tangentielle : si la source est en un point, les rayons partent en ligne droite, chaque rayon a sa propre direction.
En passant devant un rayon, on le bloque et le mur derrière est dans l’ombre. Si tu de déplaces, alors c’est le rayon suivant qui est bloqué et le premier qui est libéré. Les deux rayons sont toujours allé dans leur même direction respective : il n’y a pas eu de courbure ou de déviation du rayon.

La vitesse de la lumière est là pour la vitesse à laquelle la lumière quitte la lanterne et atteint le mur (et accessoirement rebondit vers tes yeux, pour que tu puisse voir le mur). La vitesse à laquelle le rayon est bloqué puis libéré par un obstacle (toi qui tourne autour de la lanterne) n’a absolument rien à voir.

Voir là, aussi, sur Vsauce : https://www.youtube.com/watch?v=JTvcpdfGUtQ

gravatar
bigduke a dit :

@Le Hollandais Volant :

Cool la vidéo, comme souvent avec Vsauce. Clairement je suis d'accord pour dire que la théorie de la relativité n'interdit pas à une ombre d'aller plus vite que la lumière, c'est pas pour autant que c'est ce qui va se passer...

Après y'a un truc que t'as pas compris dans mon explication, mais sans schéma j'avoue c'est pas toujours facile.
Je parlais de composante tangentielle à l'écran, pas à la direction d'un rayon de lumière :

http://dukeart.free.fr/divers/cast_shadow.png

Sur le schéma, on voit que les limites supérieures et inférieures de la lumière n'ont pas les mêmes composantes tangentielles à l'écran, d'où le fait que la tache d'ombre s'étale à mesure que l'angle augmente entre les droites source-masque et masque-écran: la limite inférieure voyage plus vite que la limite supérieure si la source se déplace vers le haut. Après ça veut pas dire que ma conclusion est juste. (Et sur le schéma, les rayons s'arrêtent à l'écran, les vecteurs représentés à partir de l'écran sont fictifs mais ils font en gros la même longueur)

L'exemple de vsauce avec le doigt et la lune, c'est vrai que c'est convainquant, j'ai tendance à être d'accord finalement mais pas totalement. Par exemple un truc que je comprends pas bien dans une autre animation, j'ai pris une capture d'écran:

http://dukeart.free.fr/divers/bended_shadow.png

J'interprète la distorsion de l'ombre dans leur animation par le délai qu'il doit exister pour que la lumière remplace l'ombre présente avant l'arrivée de la lumière. Mais c'est une animation... et un peu différente avec l'exemple du doigt et de la lune... Bref je suis dans le noir :D

Et je te propose de supprimer le post #23 (le schéma sort mal j'avais pas prévisualiser)

gravatar
Le Hollandais Volant a dit :

@bigduke : C’est bien ça pour la distorsion sur le vidéo : la lumière met du temps à arriver sur la Lune ; et la tache d’ombre n’est pas encore à sa bonne position immédiatement après qu’on bouge le doigt (tout comme certaines étoiles continue d’être vues dans le ciel, alors que ça des millions d’années qu’elles sont mortes).

Encore une fois, la lumière se déplace de la bougie à la Lune avec une vitesse finie, mais le déblocage d’un rayon précédemment masqué par le doigt n’a pas de vitesse, ni de limite. Et plus on aura un écran éloigné, plus la vitesse apparente de déplacement de l’ombre sera importante.

Concernant la composante tangentielle à l’écran, oui, mais tu supprimes ce problème ça avec un écran sphérique concave, en plaçant son centre de courbure au même endroit que le centre de rotation de l’objet (du masque) et le centre de la source lumineuse.
À ce moment là, l’ombre sera toujours de la même forme, toujours à même distance de l’objet et de la source lumineuse.

Si tu n’es toujours pas convaincu, prends l’exemple (dans mon article) avec l’étoile de Proxima du Centaure. Ici, c’est un point lumineux qui se déplace à 9k fois la vitesse de la lumière (alors que tout autour c’est du noir). Pour l’ombre, c’est le contraire : c’est le point sombre qui se déplace, alors que tout autour c’est de la lumière.
Le problème est en réalité le même : sauf que ce n’est plus le doigt qu’on déplace devant une source de lumière, mais ce sont nos yeux — solidaires du mouvement de rotation de la Terre — qui se déplacent.
Or, si on change de référentiel et qu’on se place dans celui de la Terre (référentiel géostationnaire), alors tu auras des points lumineux dans le ciel qui se déplacent plus vite que la lumière.

gravatar
Mimi a dit :

"Il est alors possible qu’une particule AILLE plus vite que la lumière dans ce milieu"

gravatar
Un élève a dit :

Serait-il possible de parler du bang supraluminique dans un autre article , j'en ai entendu parler sur France culture et c'est u procédé qui consiste a projeter la lumière plus vite que sa vitesse normale .Se serait intéressant d'en savoir un peu plus sur se phénomène dans un nouvel article .


Remarque : Votre commentaire sera visible après validation par le webmaster.