Par Pablo Melon et Mateo Lengronne.
Sans le savoir, Mo Tzu comme Alhazen permettront, grâce à leurs travaux, à l'italien Giambattista Della Porta de créer la toute première lunette d'approche en 1586, au coeur de l'Italie. Cela donnera alors naissance au premier télescope en Hollande en 1608 sous la demande des états généraux. Gallilée sera le tout premier astronome à s'en servir pour observer le ciel nocturne. L'observation des étoiles est alors favorisé, débutant une nouvelle ère pour le monde de l'astronomie, comment instrument au succès de tants de physiciens, astronomes et astro-physiciens comme Kepler ou encore Newton. La théorie de l'héliocentrisme autrefois défendue par Copernic pourra alors être complètement aprouvée dans le monde entier tout comme le fait que la Terre est ronde.
L'histoire et les nouvelles technologies nous permettent aujourd'hui, en observant le spectre lumineux d'une étoile de connaître la composition chimique de son "atmosphère" grâce à l'étude des bandes noires s'y trouvant que nous nommons "Lignes de Fraunhofer" puisque chacune d'entre elles correspondrait à un élément chimique.
Il nous est donc possible de déterminer grâce à cela la composition chimique de n'importe quel objet. Les nouvelles technologies ont perfectionné la qualité et l'efficacité de nos téléscopes, de manière à pouvoir porter notre vue toujours plus loin dans l'univers.
Il nous est donc possible de déterminer grâce à cela la composition chimique de n'importe quel objet. Les nouvelles technologies ont perfectionné la qualité et l'efficacité de nos téléscopes, de manière à pouvoir porter notre vue toujours plus loin dans l'univers.
LA VITESSE DE LA LUMIÈRE
La vitesse de la lumière (environ 300 000 km/s) est la vitesse la plus rapide de l’univers. Il est impossible (en théorie, car il y a plusieurs exceptions comme la gravité ce déplaçant instantanément) de la dépasser ou même, si on a une masse, de l’atteindre.
L'augmentation de la masse
Si une personne se déplace à 20 km/h dans un train allant à 100 km/h, les passagers immobiles la verront aller à 20 km/h. Néanmoins, une personne étant à l'extérieur du train aura l’impression qu'elle se déplace à 120 km/h : tout dépend du référentiel.
Pour la lumière, ce phénomène n'est pas valable : même a l'intérieur du train, elle ce déplace toujours à 300 000 km/s.
Imaginons qu'une personne va presque aussi vite que la lumière : il lui manque juste 1 km/h pour atteindre cette vitesse. Elle lance une balle de tennis, avec l'énergie nécessaire pour la faire aller à 40 km/h. La balle ne peut pas atteindre ou dépasser la vitesse de la lumière, l´énergie devient donc de la masse selon l'équation E = mc2. La personne devient donc plus lourde, et a besoin de plus d'énergie pour accélérer, laquelle augmente encore sa masse. Par exemple, des particules au LHC ont été accélérées à des vitesses proches de celle de la lumière, et leur masse a été multipliée par 7000.
Seuls les objets n’ayant pas de masse, comme le photon, peuvent atteindre la vitesse de la lumière. Un objet allant plus vite verra sa masse, et donc la gravitation qu’il exerce, augmenter, et il attirera plus les objets autour de lui. Attention, la masse de l’objet augmente, mais pas sa taille, qui d’ailleurs diminue.
La dilatation du temps
Un des paradoxes les plus connus de la physique est le paradoxe des jumeaux.
Un des deux jumeaux va dans une fusée allant presque aussi vite que la lumière, et à son retour, son frère est plus vieux que lui !
En effet, comme l’à découvert Einstein, plus on va vite et plus le temps s’écoule lentement. Cet effet a été prouvé en 1971, ou deux scientifiques américains, Joseph Hafele et Richard Keating, après avoir fait l’acquisition de trois horloges atomiques (les meilleurs horloges du monde, il faudrait un million d’années pour, qu’une fois synchronisées, les temps qu’elles affichent ce décalent d’une seconde). Ils laissèrent une horloge au sol (le témoin), une dans un avion allant dans le sens de rotation de la Terre, et une dans un avion allant dans le sens contraire à la rotation de la Terre. Par rapport à l’horloge témoin, celle étant dans le deuxième avion avait un retard de 59 milliemes de seconde, et celle dans le premier avion une avance de 279 millièmes de seconde. Le temps ne s’écoule donc pas de la même manière selon la vitesse, et les variations étaient proches de celles prévues par Einstein. Les horloges, après avoir fait le tour de la Terre et être retournés au point de départ Par exemple, dans une fusée allant à 87% de la vitesse de la lumière, une seconde équivaut à deux secondes sur la Terre.
En théorie, pour une personne allant à la vitesse de la lumière, le temps ne semblerait pas s’écouler. Le seul objet prenant en compte cet effet est le GPS, sinon la position calculée par le GPS dévirait de 10 kilomètres par jour, par rapport à la position réelle.
La contraction des longueurs
Le résultat de cette dilation du temps est la dilatation des distances. Une personne étant sur la terre, et voyant une autre personne étant dans une fusée allant presque aussi vite que la lumière (260 000 km/s) dont chaque seconde équivaut à 2 secondes sur la Terre. Pour l’observateur, la fusée va à 260 000 km/s, mais pour la personne dans la fusé, c’est comme si l’observateur s’éloignait à 520 000 km/s, ce qui est impossible : la distance devant la fusée est divisée par 2 pour respecter la vitesse de 260 000 km/s : les distances et le temps peuvent changer, mais jamais la vitesse de la lumière dans le vide (bien que de récentes recherches seraient susceptibles de prouver le contraire, voir plus dans: http://news.discovery.com/space/speed-of-light-einstein-physics-130428.htm). D’ailleurs, la fusée devient plus petite !
Regarder loin dans l'espace, c'est ragrder loin dans le temps.
Et oui! Comme il fut dit précédemment, étant une particule, la lumière possède une vitesse, Cela signifie que si notre perception visuelle de la réalité dépend de la lumière, elle est donc limité par la vitesse de celle-ci et donc du temps que la lumière prend pour parvenir jusqu'à nos yeux. Cela signifie donc que nous ne pouvons percevoir qu'un moment passé de la réalité, aussi négligeable ce temps d'arrivée de la lumière soit-il dû a sa vitesse si importante.
Mais en observant des corps se trouvants si éloignés de nos yeux, il faut parfois à la lumière des années souvant comptées par milliers pour nous rapporter l'image d'un corps céleste, voilà pourquoi on parle alors d'années-lumière. Ces propriétées de la lumières nous obligent donc à ce que plus loin se porte notre vue, plus nous nous plongeons dans le passé.
Cette réalité nous pousserait donc à porter notre vue jusqu'aux limites du temps et de l'espace et donc peut-être, grâce à la lumière, à l'origine-même de notre Univers.
Mais en observant des corps se trouvants si éloignés de nos yeux, il faut parfois à la lumière des années souvant comptées par milliers pour nous rapporter l'image d'un corps céleste, voilà pourquoi on parle alors d'années-lumière. Ces propriétées de la lumières nous obligent donc à ce que plus loin se porte notre vue, plus nous nous plongeons dans le passé.
Cette réalité nous pousserait donc à porter notre vue jusqu'aux limites du temps et de l'espace et donc peut-être, grâce à la lumière, à l'origine-même de notre Univers.
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