① – Selon les scientifiques, on ne dépassera jamais la vitesse de la lumière …

 

► Aucun scientifique qui se respecte n'affirmera cela, car il connaîtra forcément l'effet Tcherenkov.

 

« L'effet Tcherenkov, parfois nommé effet Vavilov-Tcherenkov est un phénomène similaire à une onde de choc, produisant un flash de lumière lorsqu'une particule chargée se déplace dans un milieu diélectrique avec une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière dans ce milieu (la vitesse de la lumière dans le vide étant toujours supérieure à celle de la particule).

C'est notamment cet effet qui provoque la luminosité bleutée de l'eau entourant le cœur d'un réacteur nucléaire. »

 

En revanche, beaucoup t'affirmeront (dans la mesure où ils sont en droit d'«affirmer» qu'on ne dépassera jamais « c » la vitesse de la lumière dans le vide.

 

② – Ce qu’on appelle « vitesse de la lumière » n’est pas à proprement parler une propriété de la lumière.

 

► Exact, comme la vitesse locale du son n'est pas une propriété du son.

 

• La vitesse du son dans un milieu matériel dépend des propriétés thermodynamiques et/ou mécaniques de ce milieu.

→ je ressors mes notes personnelles :

Vitesse du son

◙ Gaz parfait

v = √(ɣ.p/ρ) = √(ɣ.R.T/M)

 

◙ Solide

Des ondes tant longitudinales que transverses peuvent se propager (ondes P et S en sismologie) dont les vitesses sont données par

 

vℓ = √{E.(1 - ν)/[ρ.(1 + ν).(1 - 2.ν)]}

vt = √{E/[2.ρ.(1 + ν)]}

où :

• vℓ désigne la vitesse longitudinale ;

• vt désigne la vitesse transversale ;

• E désigne le module d'Young ;

• ν est le coefficient de Poisson du matériau.

 

◙ milieu matériel

Longitudinale seule ; formule simplifiée

v = √(E/ρ)

 

• La vitesse de la lumière dans un milieu matériel (ou dans le vide) dépend des propriétés électromagnétiques de ce milieu.

→ mes notes :

 

On sait depuis bien longtemps.

 

 " James Clerk Maxwell (13 juin 1831 à Édimbourg, en Écosse - 5 novembre 1879) est un physicien et mathématicien écossais.Il est principalement connu pour avoir unifié en un seul ensemble d'équations, les équations de Maxwell, l'électricité, le magnétisme et l'induction, en incluant une importante modification du théorème d'Ampère. Ce fut à l'époque le modèle le plus unifié de l'électromagnétisme. Il est également célèbre pour avoir interprété, dans un article en quatre parties publié dans Philosophical Magazine intitulé On Physical Lines of Force, la lumière comme étant un phénomène électromagnétique en s'appuyant sur les travaux de Michael Faraday. Il a notamment démontré que les champs électriques et magnétiques se propagent dans l'espace sous la forme d'une onde et à la vitesse de la lumière."

http://fr.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwell

 

Il a montré que la lumière se propageait dans la matière (isolante) avec une vitesse dépendant de sa perméabilité magnétique, μ, et sa permittivité diélectrique, ε, selon la relation μ.ε = 1/v².

 

Or, le vide est également un diélectrique (isolant), et possède donc sa perméabilité magnétique, μ₀, et sa permittivité diélectrique, ε₀.

 

Pour faire simple, ces équations différentielles partielles permettent d'aboutir à l'équation différentielle de propagation d'une onde électromagnétique S(t) (S = E ou B en général)

http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3314

∂²S/∂r² - μ₀.ε₀.∂²S/∂t²

à rapprocher de

∂²S/∂r² - (1/c²).∂²S/∂t²

dont les solutions propres est l'espace vectoriel de dimension infinie, des ondes monochromatiques.

Les périodes spatiales et temporelles sont liées par la relation

 

http://fr.wikipedia.org/wiki/Établissement_de_l'équation_de_propagation_à_partir_des_équations_de_Maxwell

 

λ = c.T

c = = 299 792 458 m/s

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_la_lumière

 

• La vitesse « c » de la lumière dans le vide est également une constante fondamentale de la physique.

Vitesse de la lumière dans le vide

→ mes notes :

D’après les théories de la physique moderne, et notamment les équations de Maxwell, la lumière visible, et même le rayonnement électromagnétique en général, a une vitesse constante dans le vide ; c'est cette vitesse qu'on appelle vitesse de la lumière dans le vide.

C'est donc une constante physique fondamentale. Elle est notée c (du latin celeritas, « vitesse »). Elle n’est pas seulement constante en tout lieu (et à tout âge) de l’Univers (principes cosmologiques faible et fort, respectivement) ; elle est également constante d’un repère inertiel à un autre (Principe de relativité). En d’autres termes, quel que soit le repère inertiel de référence d’un observateur ou la vitesse de l’objet émettant la lumière, tout observateur obtiendra la même mesure.

La vitesse de la lumière dans le vide est notée c (valeur exacte recommandée depuis 1975, devenue exacte par définition depuis 1983) :

c = 299 792 458 mètres par seconde

 

• La vitesse « c » de la lumière dans le vide est également la vitesse de toute particule sans masse propre.

 

Si quelque chose se déplace à la vitesse de la lumière, il s'agit éventuellement d'un (hypothétique) graviton, plus probablement d'un photon : tous deux traversent sans dommage une vitre.
m désigne alors la masse relativiste, notion actuellement abandonnée en France, mais pas chez nos voisins.


Pour rappel, la masse relativiste est
m = m○/√(1 - v²/c²)
m○ étant la masse grave, ou dite "au repos"
ce qui montre que v ne peut valoir c que si m○ = 0
Par ailleurs,
E = m.c² ⇔ E² = p².c² + m○².c⁴
Bien pratique et cohérent, finalement.
D'autant plus que la collision d'un électron et d'un positron à 99.999% de c génère des muons de masse grave 206 fois celle de l'électron. Les pontifes français ont perdu une occasion de s'abstenir.

Mais il n'y a pas besoin de lancer un photon : il ne peut que se déplacer à la vitesse c dans le vide.
Maintenant, si tu accélères un électron à 99,999% de c, il traversera sans problème la vitre, avec la quelle il a peu de chance d'interagir, en tout cas pas assez pour la briser.

Tu n’accéléreras jamais un camion ni même un moucheron à une telle vitesse.
Cela ne concerne guère que des particules élémentaires.