question posée le 14-04-2010 par Thomas C.
Si je me suis fait une idée de la plupart des grandes bizarreries de la physique moderne (trous noirs, espace-temps, dimensions supplémentaires...), il reste une loi que je ne parviens toujours pas à assimiler : le fait que la vitesse de la lumière dans le vide soit absolue et invariante quel que soit le référentiel.
Prenons par exemple 2 photons lancés à 300000 km/s dans 2 directions exactement opposées. On s'attend donc à ce que la vitesse relative d'un photon par rapport à l'autre soit de 2X la vitesse de la lumière. Or si j'ai bien compris, ça n'est pas du tout le cas, et chaque photon s'éloigne de l'autre quand même à la vitesse de la lumière.
Aurais-je mal compris ce postulat ? Si ce n'est pas le cas, y aurait-il une "image" permettant de mieux comprendre ce mystère (un peu comme un trou noir peut être assimilé à un puit sur un espace ramené en 2D) ?
réponse du 03-05-2010 par Fabrice Mottez
Vous demandez : "Aurais-je mal compris ce postulat ?" Non, vous avez bien compris. Mais ce n'est pas seulement un postulat, c'est un fait vérifié expérimentalement.
Pour que cela soit possible, il faut que les distances et l'écoulement du temps soient différents suivant la vitesse à laquelle on va, et c'est bien cela qu'ont prouvé Einstein et des précurseurs comme Lorentz (auteur de la relation qui transforme les durées et le distances en fonction de la vitesse).
Si vous voyez un objet avancer dans une fusée, sa vitesse est moindre que "vitesse de la fusée+ sa vitesse par rapport à la fusée". Cela est rendu possible car le chronomètre qui tourne à votre poignet va plus vite que celui que vous voyez dans la fusée (et vous calculez la vitesse par rapport à vous en vous servant du chronomètre à votre poignet, pas celui de la fusée). De plus, la variation de distance que vous mesurez avec votre double décimètre est plus petite que celle mesurée avec le double décimètre qui est dans la fusée (ce dernier vous paraît plus petit que le vôtre). Alors, en divisant cette distance plus petite par un temps plus grand, vous mesurez une vitesse plus faible que celle qu'il y aurait si les distance et le temps étaient universels.
