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Voyage à la vitesse de la lumière? Je ne vois vraiment pas pourquoi la masse devient infinie lors d'un voyage à la vitesse de la lumière.
Il paraît que cela provient de la fameuse formule E=mc² et de l'énergie cinétique, mais ce n'est pas très clair. Donc si quelqu'un a une vraie démonstration, je suis preneur !
Merci à tout le monde (sauf à Obelix qui n'a rien apporté).
Donc si je comprends bien pour atteindre des vitesses proches de celle de la lumière il faut avoir une masse nulle (comme les photons).
Mais qu'en est-il des neutrinos qui possèdent une masse ?
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Voyage à la vitesse de la lumière?Je suis pas sur de tout comprendre non plus, ceci etant je ne crois pas que ce soit la masse mais l energie qui devient infinie sitot atteint la vitesse de la lumiere... A verifier, pour le reste c est du domaine de la physique quantique donc si il y a des gens cales sur le sujet je suis aussi preneur!!
Voyage à la vitesse de la lumière?Clairement, lorsque tu accélère, tu utilise de l'énergie (les calories).
La vitesse de la lumière est impossible à atteindre car pour aller à cette vitesse, il faut :
_ Ou ne pas avoir de masse
_ Ou avoir une énergie infinie
Cela provient du fait que la masse augmente lors de l'accéleration d'un corps.
E = m . c²
avec
* E énergie de masse
* m masse
* c vitesse de la lumière dans le vide
Voyage à la vitesse de la lumière?En fait c'est un abus de langage, la masse d'un objet reste toujours la même.
Cependant dans le cadre des grandes vitesses, il faut rajouter un facteur Gamma (le fameux facteur Gamma de la Relativité) pour la quantité de mouvement:
p = Gamma * m * v (au lieu de m * v)
avec
Gamma = (1 - (v/c)^2 ) ^ (-1/2)
Gamma tend vers l'infini quand v tend vers la vitesse de la lumière, on a donc une masse apparente qui tend vers l'infini
Et en fait l'énergie s'écrit:
E = Gamma * m * c^2
P.S.:
En effet légère erreur de frappe dans la puissance, mais c'est corrigé (-1/2) ...
P.S.2: (suite à ton ajout)
Je tiens à corriger un point:
Pour atteindre la vitesse de la lumière, il faut avoir une masse nulle (photon donc et graviton s'il existe...)
Pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière avec une particule massive, il faut fournir une énergie colossale (à cause du facteur Gamma). Cependant pour une vitesse donnée, l'énergie à fournir est proportionnelle à la masse, et les neutrinos ont une masse extrèmement faible (1 eV <=> 1.78*10^-36 kg)
neutrino électronique < 3eV
neutrino muonique < 0.19 MeV
neutrino tauique < 18.2 MeV
Par comparaison les leptons correspondants (que l'on retrouve aussi à des vitesses relativistes dans les rayonnements spaciaux):
electron = 511 keV
muon = 105 MeV
tau = 1.78 GeV (sauf que lui a une durée de vie trop courte)
tu te rends compte alors que l'on reste dans un domaine de masse plus petit que 10^-27 kg (moins qu'un proton), ce qui explique pourquoi ils peuvent atteindre des vitesses de l'ordre de 0.99*c ...
Voyage à la vitesse de la lumière?Il est nécessaire d'étudier sérieusement la physique. Après, tu comprendras sans problème.
Bonne étude!
Voyage à la vitesse de la lumière?Spyc HX3 a raison (mais petite erreur dans la formule de gamma). L'énergie d'une particule relativiste (en relativité restreinte) c'est E = E0 (énergie au repos) + Ec (énergie cinétique) = Mc^2 + (gamma -1)Mc^2 = gamma*Mc^2.
On introduit souvent le rapport beta = v/c tq gamma = 1/sqrt( 1 - beta^2). Dans la limite où v << c ie beta = v/c << 1 on retrouve que l'énergie cinétique vaut Ec = (gamma -1)Mc^2 = [(1+0.5*beta^2) - 1]*Mc^2 = 0.5*Mv^2.
J'ai utilisé le développement limité à l'ordre 1 de 1/sqrt(1-x) = 1 + 0.5*x + ... lorsque x << 1 (avec x= beta^2) pour trouver ce résultat.
Si au contraire v ~ c ie beta ~ 1 alors gamma tend vers l'infini et gamma*M tend donc vers l'infini mais évidemment la masse M ne change pas. C'est donc bien gamma*M qui tend vers l'infini et non M.
NB1 : attention à la formule de gamma.
NB2 : sqrt() c'est l'opération racine carrée bien sûr.
Voyage à la vitesse de la lumière?Spyc HX3 et Yan ont assez bien repondu. L'idee c'est qu'en relativite la force appliquee a un corps, et l'acceleration de ce corps qui en resulte sont relies par la formule:
F=m*gamma*a
On dit parfois par analogie avec la mecanique newtonienne que le terme m*gamma est la masse.
Or gamma tend vers l'infini quand la vitesse tend vers la vitesse de la lumiere, donc cette masse ainsi definie devient infini a la vitesse de la lumiere.
Voyage à la vitesse de la lumière?Je pense que les réponses des physiciens sont les plus justes (à défaut d'être les plus compréhensives).
Je te donnerai donc une explication plus imagée :
Lorsque tu roules en voiture, tu uses du carburants. Plus tu accélères, plus tu en consommes. Et plus tu vas vite, plus ta réserve diminue rapidement.
Si tu fait abstraction des limites physiques, suppose que ta voiture est potentiellement capable d'atteindre cette vitesse.
Mettons qu'il te faut 5 litres pour atteindre les 200 km/h mais cette vitesse atteinte : panne sèche !
On reprend à zéro, tu prévois donc pour aller plus vite d'embarquer plus de carburant mais cette fois ci, bien que la panne sèche ne s'est produite qu'une fois les 400 km/h atteint, tu constates néanmoins que pour atteindre la vitesse de 200km/h, tu as consommé un tout petit peu plus que la première fois (6 l par exemple). Tu expliques cela par le fait que le carburant supplémentaire est un poids supplémentaire à transporter ...
Si tu es assez courageux pour renouveler cette expérience de multiple fois, tu t'apercevras qu'emporter toujours plus de carburant te permettra d'atteindre une vitesse toujours plus élevée mais qu'également, qu'il te faut constamment toujours plus de carburant pour atteindre la vitesse de 200 km/h puisque la masse transportée augmente proportionnellement.
Et à supposer que ce soit possible, imagine tous le carburant qu'il te faudrait encore en plus pour te maintenir à cette vitesse une fois atteinte ...
Hallucinant non ... (sans parler du coût du plein !!!)
Ps : les chiffres utilisés sont bidons ;o)
Voyage à la vitesse de la lumière?Pour faire "simple" sans utiliser la formule de Lorentz dont tu pourrais penser qu'elle sort d'un chapeau, je vais illustrer le pb à l'aide de la formule fondamendale de la dynamique classique : m.a = F
En fait la formule correcte est dp/dt = F où p est l'impulsion m.v et d/dt la dérivée. On be peut l'écrire m.a que si la masse est constante.
Si on considère que la masse augmente (je sais que c'est un abus de langage), tu vois que pour une même force appliquée, le gain de vitesse sera moindre. En fait, ça va être de pire en pire et de plus en plus dur d'accélérer.
Le résultat, c'est qu'il faudrait une force infinie et un temps infini pour atteindre la vitesse de la lumière.
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