Et Si Vous Voyagiez Plus Vite Que La Vitesse De La Lumière?

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Explorez l'hypothèse et découvrez ce qui pourrait arriver si vous voyagiez plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Quand nous étions enfants, nous étions étonnés que Superman puisse voyager plus rapidement qu'une balle rapide. Nous pourrions même l'imaginer en train de poursuivre un projectile tiré avec une arme, le bras droit tendu, la cape ondulée derrière lui. S'il voyageait à la moitié de la vitesse de la balle, la vitesse à laquelle la balle s'éloignait de lui serait réduite de moitié. S'il voyageait effectivement plus rapidement que la balle, il la rattraperait et montrerait le chemin. Allez, Superman! En d'autres termes, les singeries aériennes de Superman obéissaient aux vues de Newton sur l'espace et le temps: que les positions et les mouvements d'objets dans l'espace devaient tous être mesurables par rapport à un cadre de référence absolu et immobile.

Au début des années 1900, les scientifiques ont tenu fermement à la vision newtonienne du monde. Puis un mathématicien et physicien allemand, nommé Albert Einstein, est arrivé et a tout changé. En 1905, Einstein publie sa théorie de la relativité restreinte, qui avance une idée surprenante: il n'y a pas de cadre de référence préféré. Tout, même le temps, est relatif. Deux principes importants sous-tendaient sa théorie. La première affirmait que les mêmes lois de la physique s’appliquaient de la même manière dans tous les cadres de référence en mouvement constant. La seconde a déclaré que la vitesse de la lumière - environ 300 000 km / s - est constante et indépendante du mouvement de l'observateur ou de la source de lumière. Selon Einstein, si Superman poursuivait un faisceau lumineux à une vitesse deux fois inférieure à celle de la lumière, le faisceau continuerait de s’éloigner de lui à la même vitesse.

Ces concepts semblent d'une simplicité trompeuse, mais ils ont des implications hallucinantes. L'une des plus grandes est représentée par la célèbre équation d'Einstein, E = mc², où E est l'énergie, m la masse et c la vitesse de la lumière. Selon cette équation, masse et énergie sont la même entité physique et peuvent être changées l'une en l'autre. En raison de cette équivalence, l'énergie qu'un objet a en raison de son mouvement augmentera sa masse. En d'autres termes, plus un objet se déplace rapidement, plus sa masse est grande. Cela ne devient visible que lorsqu'un objet se déplace très rapidement. Si, par exemple, il se déplace à 10% de la vitesse de la lumière, sa masse ne sera que de 0,5% supérieure à la normale. Mais si elle se déplace à 90% de la vitesse de la lumière, sa masse doublera.

Lorsqu'un objet se rapproche de la vitesse de la lumière, sa masse augmente précipitamment. Si un objet essaie de parcourir 200 000 km / s, sa masse devient infinie, de même que l'énergie nécessaire pour le déplacer. Pour cette raison, aucun objet normal ne peut voyager aussi rapidement ou aussi rapidement que la vitesse de la lumière.

Cela répond à notre question, mais amusons-nous un peu à la page suivante et modifions légèrement la question.

Presque aussi vite que la vitesse de la lumière?

Nous avons couvert la question initiale, mais si nous la modifions pour dire: "Et si vous voyagiez presque aussi vite que la vitesse de la lumière?" Dans ce cas, vous feriez l'expérience d'effets intéressants. Un résultat célèbre est ce que les physiciens appellent dilatation du temps, qui décrit comment le temps s'écoule plus lentement pour les objets se déplaçant très rapidement. Si vous voliez avec une fusée parcourant 90% de la vitesse de la lumière, le temps dont vous disposiez serait réduit de moitié. Votre montre n'avancerait que de 10 minutes, alors que plus de 20 minutes s'écouleraient pour un observateur lié à la Terre.

Vous subiriez également des conséquences visuelles étranges. Une telle conséquence est appelée aberration, et cela indique comment tout votre champ de vision se réduirait à une minuscule "fenêtre" en forme de tunnel devant votre vaisseau spatial. Cela se produit parce que des photons (ces très minuscules paquets de lumière) - même les photons derrière vous - semblent arriver par l’avant. En outre, vous remarquerez une extrême effet Doppler, ce qui provoquerait une foule d'ondes lumineuses émises par les étoiles devant vous, faisant apparaître les objets en bleu. Les ondes lumineuses des étoiles derrière vous se disperseraient et sembleraient rouges. Plus vous allez vite, plus ce phénomène devient extrême jusqu'à ce que toute la lumière visible des étoiles situées devant le vaisseau spatial et les étoiles situées à l'arrière soit complètement décalée du spectre visible connu (les couleurs que les humains peuvent voir). Lorsque ces étoiles sortent de votre longueur d'onde perceptible, elles semblent simplement disparaître au noir ou disparaître à l'arrière-plan.

Bien sûr, si vous souhaitez voyager plus rapidement qu'un photon à grande vitesse, vous aurez besoin de davantage que la même technologie de fusée que nous utilisons depuis des décennies. Peut-être que tirer sur des collants bleus et une cape rouge n’est pas une idée aussi farfelue après tout.

Et Si Vous Voyagiez Plus Vite Que La Vitesse De La Lumière?

FAQ - 💬

❓ Qu'est-ce qui se passe si on va plus vite que la lumière ?

👉 Or, pour qu'un objet accélère, il faut lui fournir de l'énergie, une énergie d'autant plus importante que l'objet est lourd ! Pour atteindre ou dépasser la vitesse de la lumière, il faudrait donc à cette énergie une énergie de plus en plus grande, jusqu'à tendre vers l'infini, ce qui est impossible. [...]

❓ Est-il possible de courir à la vitesse de la lumière ?

👉 La lumière est 2,4 fois plus lente lorsqu'elle le traverse. Cela équivaut à une vitesse de 125 000 km/s. Tu peux encore courir longtemps pour la rattraper! Et pourtant, il est possible de ralentir la lumière pour que sa vitesse soit encore plus basse qu'un randonneur qui traine le pieds.

❓ Qui est le plus rapide entre la vitesse du son et de la lumière ?

👉 Mais vous êtes-vous déjà demandé à quelle vitesse voyage le son ? La vitesse du son est d'environ 340 mètres par seconde. À titre de comparaison, la lumière atteint 299 792 458 mètres par seconde. C'est pour cette raison que, lors d'un orage par exemple, la lumière parvient à nous beaucoup plus rapidement que le son.

❓ Est-ce qu'il est possible de voyager dans le temps ?

👉 Néanmoins, cela ne veut pas dire que le voyage dans le temps est totalement impossible, du moins théoriquement. La théorie de la relativité d'Einstein, par exemple, révèle que le temps et l'espace sont liés, et que plus l'on voyage rapidement dans l'espace, moins l'on ressent la temporalité.

❓ Quelle est la chose la plus rapide de l'univers ?

👉 Les objets les plus rapides de l'univers sont les photons. Rien ne peut se déplacer, de manière observable jusqu'à présent, plus vite que les photons dans le vide.

❓ Quelle est la chose la plus rapide dans le monde ?

👉 En frôlant le soleil ce 29 avril à 532 000 km/h, l'objet est le plus rapide jamais conçu par l'humanité. La sonde Parker, fabriquée par la Nasa, peut ainsi parcourir plus de 140 kilomètres en une seconde. À cette vitesse, elle pourrait rejoindre la Lune depuis la Terre en seulement 43 minutes, selon Futura Sciences.


Supplément Vidéo: Peut-on voyager dans le temps ? Les réponses d'Albert Einstein et de Stephen Hawking.




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