L'accélération pour atteindre la vitesse de la lumière prendrait du temps

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Voyager à la vitesse de la lumière est fréquent dans les films mais en admettant que ce soit réalisable techniquement, ce serait très compliqué pour le corps humain. Notre corps ne peut en effet sur une longue période encaisser plus de 3G d'accélération continue. A ce rythme, il faudrait des mois pour atteindre la vitesse de la lumière.


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« Il passe directement du compte à rebours à l’état gazeux. 3... 2... 1... Pfiou ! Ha, merde, on a perdu Jean-Mi... »

Alexandre Astier - L’Exoconférence

Après c'est pas trop un problème en soit. En fait, si on peut produire une accélération continue d'1G (donc la gravité terrestre, c'est à dire pas vraiment de gênes), on peut aller à peu près n'importe où dans l'Univers en un temps raisonnable.
En effet, quand on s'approche de la vitesse de la lumière, on a des effets relativistes forts qui arrivent, c'est à dire que les distances qu'on parcourt semblent être plus courtes pour nous qu'elle le serait pour un observateur extérieur. En gros, si de la Terre il y a 1 AL (année lumière) jusqu'à un point, en allant suffisamment vite ça peut sembler être 0.5 AL, 0.1 AL, voir même 1m (il n'y a pas de limite, ça peut être aussi petit qu'on veut si on est suffisamment proche de la vitesse de la lumière). Au passage, 1G fait gagné 1 m/s de vitesse à chaque seconde, mais ce n'est correct que jusqu'à atteindre des vitesses proches de la lumière. On doit alors utilisé la "composition des vitesses relativistes" qui assurent qu'on n'atteindra jamais la vitesse de la lumière mais qu'on s'en rapprochera de plus en plus (99%, 99.9%, 99.99%, etc). C'est ce qui ferait que deux vaisseau qui iraient à 90% de la vitesse de la lumière et qui se croiseraient n'auraient pas l'impression que l'autre vaisseau va plus vite que la lumière.
Du coup, même si on met des mois ou quelques années à accélérer, ça en vaut la peine. En pratique, tout voyage ne serait sans doute que "accélérer jusqu'à la moitié, puis descéllerer jusqu'à l'arriver", en tout cas si on peut se le permettre.
Ainsi, avec une acceleration de 1G, on pourrait faire 20AL en 9-10 ans, et 100 AL en grosso modo 15 ans, le temps pour faire de longue distances augmentant de moins en moins.

a écrit : Tu racontes n'importe quoi... Impossible de parcourir 20 années lumière en moins de 20 ans Et pourtant, je te laisse regarder le principe des contraction des longueurs (fr.wikipedia.org/wiki/Contraction_des_longueurs) : en gros, la distance sera de 20 AL pour un observateur de la Terre, mais en allant suffisamment vite elle sera beaucoup plus courte pour l'observateur du vaisseau.
C'est la partie difficile à comprendre de la relativité : pour l'observateur terrestre, le vaisseau mettra bien 20 ans à arriver à sa destination, mais pour l'observateur du vaisseau, il n'aura mis que 10 ans (dans cet exemple).
C'est perturbant hein ?


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« Il passe directement du compte à rebours à l’état gazeux. 3... 2... 1... Pfiou ! Ha, merde, on a perdu Jean-Mi... »

Alexandre Astier - L’Exoconférence

En admettant que ce soit réalisable techniquement de faire résister ke corps humain à une plus forte accélération et pendant plus longtemps que ce qu'on sait faire actuellement, il ne resterait qu'à trouver comment accélérer un vaisseau aussi fort et pendant aussi longtemps pour atteindre la vitesse de la lumière...

Apparemment Robert Kubica peut encaisser 50 g sans problème.

Par contre, faudra pas le laisser conduire la navette...

Après c'est pas trop un problème en soit. En fait, si on peut produire une accélération continue d'1G (donc la gravité terrestre, c'est à dire pas vraiment de gênes), on peut aller à peu près n'importe où dans l'Univers en un temps raisonnable.
En effet, quand on s'approche de la vitesse de la lumière, on a des effets relativistes forts qui arrivent, c'est à dire que les distances qu'on parcourt semblent être plus courtes pour nous qu'elle le serait pour un observateur extérieur. En gros, si de la Terre il y a 1 AL (année lumière) jusqu'à un point, en allant suffisamment vite ça peut sembler être 0.5 AL, 0.1 AL, voir même 1m (il n'y a pas de limite, ça peut être aussi petit qu'on veut si on est suffisamment proche de la vitesse de la lumière). Au passage, 1G fait gagné 1 m/s de vitesse à chaque seconde, mais ce n'est correct que jusqu'à atteindre des vitesses proches de la lumière. On doit alors utilisé la "composition des vitesses relativistes" qui assurent qu'on n'atteindra jamais la vitesse de la lumière mais qu'on s'en rapprochera de plus en plus (99%, 99.9%, 99.99%, etc). C'est ce qui ferait que deux vaisseau qui iraient à 90% de la vitesse de la lumière et qui se croiseraient n'auraient pas l'impression que l'autre vaisseau va plus vite que la lumière.
Du coup, même si on met des mois ou quelques années à accélérer, ça en vaut la peine. En pratique, tout voyage ne serait sans doute que "accélérer jusqu'à la moitié, puis descéllerer jusqu'à l'arriver", en tout cas si on peut se le permettre.
Ainsi, avec une acceleration de 1G, on pourrait faire 20AL en 9-10 ans, et 100 AL en grosso modo 15 ans, le temps pour faire de longue distances augmentant de moins en moins.

au niveau SF. est ce qu'il ne faudrait pas miser sur la sauvegarde des cellules et de la mémoire, puis recréation du corps à partir de cellules souches ne serait pas cool ?
c'est ce qu'ils faisaient + ou - dans le cinquième élément.

a écrit : Après c'est pas trop un problème en soit. En fait, si on peut produire une accélération continue d'1G (donc la gravité terrestre, c'est à dire pas vraiment de gênes), on peut aller à peu près n'importe où dans l'Univers en un temps raisonnable.
En effet, quand on s'approche de la v
itesse de la lumière, on a des effets relativistes forts qui arrivent, c'est à dire que les distances qu'on parcourt semblent être plus courtes pour nous qu'elle le serait pour un observateur extérieur. En gros, si de la Terre il y a 1 AL (année lumière) jusqu'à un point, en allant suffisamment vite ça peut sembler être 0.5 AL, 0.1 AL, voir même 1m (il n'y a pas de limite, ça peut être aussi petit qu'on veut si on est suffisamment proche de la vitesse de la lumière). Au passage, 1G fait gagné 1 m/s de vitesse à chaque seconde, mais ce n'est correct que jusqu'à atteindre des vitesses proches de la lumière. On doit alors utilisé la "composition des vitesses relativistes" qui assurent qu'on n'atteindra jamais la vitesse de la lumière mais qu'on s'en rapprochera de plus en plus (99%, 99.9%, 99.99%, etc). C'est ce qui ferait que deux vaisseau qui iraient à 90% de la vitesse de la lumière et qui se croiseraient n'auraient pas l'impression que l'autre vaisseau va plus vite que la lumière.
Du coup, même si on met des mois ou quelques années à accélérer, ça en vaut la peine. En pratique, tout voyage ne serait sans doute que "accélérer jusqu'à la moitié, puis descéllerer jusqu'à l'arriver", en tout cas si on peut se le permettre.
Ainsi, avec une acceleration de 1G, on pourrait faire 20AL en 9-10 ans, et 100 AL en grosso modo 15 ans, le temps pour faire de longue distances augmentant de moins en moins.
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Alors je ne suis pas sûr à 100% mais il me semble que 1g d'accélération fait gagner 9,8 m/s de vitesse chaque seconde et pas 1m/s non?

a écrit : Alors je ne suis pas sûr à 100% mais il me semble que 1g d'accélération fait gagner 9,8 m/s de vitesse chaque seconde et pas 1m/s non? J'ai tapé trop vite, tu as bien entendu raison (je voulais sans doute mettre 10 m/s), merci !
C'est dommage qu'on ne puisse pas éditer les commentaires.

Le plus souvent en science fiction les vaisseaux spatiaux ne se déplacent pas à une vitesse supérieure à la lumière. Voir ils ne se déplacent pas du tout. Pour prendre quelques exemples parmi les plus connus :
Fondation -> Le moteur fait disparaitre pour réapparaitre ailleurs (zéro accélération)
Star wars -> Le vaisseau passe dans une autre dimension, "l'hyperespace", s'y déplace et ressort ailleurs (vitesses "normales")
Battlestar galactica -> l'univers de déplace autour du vaisseau (zéro accélération)
Dune -> l'espace est courbé ce qui réduit la distance à parcourir (vitesses "normales")
Star trek -> on génère une "bulle d'univers" qui elle va se déplacer mais le vaisseau reste virtuellement immobile (zéro accélération)

La plupart des autres oeuvres de fiction ont repris ces concepts pour justifier le voyage sur de longues distances.
D'ailleurs beaucoup de technologies imaginés en SF sont sur le papier cohérente voir possible, elles reposent très souvent sur une réalité scientifique.
Ainsi la "bulle d'univers" est possible sur le papier.
Et le fait de distordre l'espace devant soit pour réduire les distances à parcourir est également possible en théorie.
(PS vous comprenez bien qu'on parle de technologies dépassant pour l'instant notre entendement, ce sont justes les lois de la physique qui laissent entendre que ça serait possible)

a écrit : Après c'est pas trop un problème en soit. En fait, si on peut produire une accélération continue d'1G (donc la gravité terrestre, c'est à dire pas vraiment de gênes), on peut aller à peu près n'importe où dans l'Univers en un temps raisonnable.
En effet, quand on s'approche de la v
itesse de la lumière, on a des effets relativistes forts qui arrivent, c'est à dire que les distances qu'on parcourt semblent être plus courtes pour nous qu'elle le serait pour un observateur extérieur. En gros, si de la Terre il y a 1 AL (année lumière) jusqu'à un point, en allant suffisamment vite ça peut sembler être 0.5 AL, 0.1 AL, voir même 1m (il n'y a pas de limite, ça peut être aussi petit qu'on veut si on est suffisamment proche de la vitesse de la lumière). Au passage, 1G fait gagné 1 m/s de vitesse à chaque seconde, mais ce n'est correct que jusqu'à atteindre des vitesses proches de la lumière. On doit alors utilisé la "composition des vitesses relativistes" qui assurent qu'on n'atteindra jamais la vitesse de la lumière mais qu'on s'en rapprochera de plus en plus (99%, 99.9%, 99.99%, etc). C'est ce qui ferait que deux vaisseau qui iraient à 90% de la vitesse de la lumière et qui se croiseraient n'auraient pas l'impression que l'autre vaisseau va plus vite que la lumière.
Du coup, même si on met des mois ou quelques années à accélérer, ça en vaut la peine. En pratique, tout voyage ne serait sans doute que "accélérer jusqu'à la moitié, puis descéllerer jusqu'à l'arriver", en tout cas si on peut se le permettre.
Ainsi, avec une acceleration de 1G, on pourrait faire 20AL en 9-10 ans, et 100 AL en grosso modo 15 ans, le temps pour faire de longue distances augmentant de moins en moins.
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Tu racontes n'importe quoi... Impossible de parcourir 20 années lumière en moins de 20 ans

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a écrit : Tu racontes n'importe quoi... Impossible de parcourir 20 années lumière en moins de 20 ans Et pourtant, je te laisse regarder le principe des contraction des longueurs (fr.wikipedia.org/wiki/Contraction_des_longueurs) : en gros, la distance sera de 20 AL pour un observateur de la Terre, mais en allant suffisamment vite elle sera beaucoup plus courte pour l'observateur du vaisseau.
C'est la partie difficile à comprendre de la relativité : pour l'observateur terrestre, le vaisseau mettra bien 20 ans à arriver à sa destination, mais pour l'observateur du vaisseau, il n'aura mis que 10 ans (dans cet exemple).
C'est perturbant hein ?

a écrit : Tu racontes n'importe quoi... Impossible de parcourir 20 années lumière en moins de 20 ans C'est la personne qui raconte le moins n'importe quoi que j'ai lue depuis longtemps, c'est passionnant au contraire ^^ - reste curieux Msieur Savant, va lire les sources ;)

Je pensai que dans l'espace nous ne ressentons pas l'accélération!? A cause du vide...

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a écrit : Je pensai que dans l'espace nous ne ressentons pas l'accélération!? A cause du vide... Et si, on ressent bien l'accélération, puisque c'est en fait exactement la même chose que la gravité (tout un pan passionnant de la physique à base d’ascenseur qui tombent et de moustachus allemands). En gros, la gravité, c'est pareil que tomber dans le vide, et c'est exactement pour ça qu'une chute libre dans un avion permet de flotter (bon c'est pas parfait parce qu'il y a de l'air) : la chute produit une accélération identique à celle de la gravité, on cesse d’être bloquer au sol de l'avion, et on pense "flotter", alors qu'on chute juste à la même vitesse, pour une fois.
Ce qu'on n'est pas censé ressentir comme effet grâce au vide, en revanche, c'est la vitesse (quand on "sent qu'on va vite", c'est soit grâce à des repaires visuels, soit grâce à des petites secousses parce qu'on n'est effectivement pas dans le vide). On pourra donc aller à des vitesses monstrueuses sans soucis si on prend le temps de les atteindre et de ralentir ensuite.

Et merci roweb, ça me touche !

a écrit : Et si, on ressent bien l'accélération, puisque c'est en fait exactement la même chose que la gravité (tout un pan passionnant de la physique à base d’ascenseur qui tombent et de moustachus allemands). En gros, la gravité, c'est pareil que tomber dans le vide, et c'est exactement pour ça qu'une chute libre dans un avion permet de flotter (bon c'est pas parfait parce qu'il y a de l'air) : la chute produit une accélération identique à celle de la gravité, on cesse d’être bloquer au sol de l'avion, et on pense "flotter", alors qu'on chute juste à la même vitesse, pour une fois.
Ce qu'on n'est pas censé ressentir comme effet grâce au vide, en revanche, c'est la vitesse (quand on "sent qu'on va vite", c'est soit grâce à des repaires visuels, soit grâce à des petites secousses parce qu'on n'est effectivement pas dans le vide). On pourra donc aller à des vitesses monstrueuses sans soucis si on prend le temps de les atteindre et de ralentir ensuite.

Et merci roweb, ça me touche !
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Je compléterais en disant, pour donner un exemple parlant, qu'en apesanteur, le sang a tendance à monter à la tête car notre corps est fait pour être soumis à l'accélération de la pesanteur qui attire le sang vers le bas et donc les veines de nos jambes notamment se contractent en permanence pour le faire remonter et c'est donc quand il n'y a pas d'accélération que notre corps n'est pas dans son étant normal. Le simple fait d'être debout, immobile, sur terre c'est comme si nous étions en train d'accélérer et d'avoir une vitesse qui augmente d'environ 9,81 m/s chaque seconde c'est à dire 35 km/h par seconde donc plus de 2000 km/h en une minute en partant de 0 km/h ! 2000 km/h ça peut paraître une vitesse élevée et l'atteindre en une minute peut paraître une accélération fulgurante mais c'est celle à laquelle nous sommes parfaitement habitués et que nous subissons en permanence, à condition qu'elle soit dirigée vers les pieds comme quand nous sommes debout ou vers les côtés comme quand nous sommes allongés, mais pas vers la tête car on sent bien que quand on a la tête en bas (sur terre, sans bouger) ce n'est pas très agréable et notre corps n'est pas fait pour ça (contrairement au chauves-souris qui trouvent ça tout à fait normal de se reposer la tête en bas) !

a écrit : Et pourtant, je te laisse regarder le principe des contraction des longueurs (fr.wikipedia.org/wiki/Contraction_des_longueurs) : en gros, la distance sera de 20 AL pour un observateur de la Terre, mais en allant suffisamment vite elle sera beaucoup plus courte pour l'observateur du vaisseau.
C'
;est la partie difficile à comprendre de la relativité : pour l'observateur terrestre, le vaisseau mettra bien 20 ans à arriver à sa destination, mais pour l'observateur du vaisseau, il n'aura mis que 10 ans (dans cet exemple).
C'est perturbant hein ?
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Depuis 2015, la NASA cherche à développer un moteur à distorsion, en se basant sur la théorique métrique d'Alcubierre, créant une "bulle de distorsion" . Le vaisseau ne se déplacerait donc pas dans l' espace-temps, mais déplacerait l'espace-temps lui- même.

a écrit : Depuis 2015, la NASA cherche à développer un moteur à distorsion, en se basant sur la théorique métrique d'Alcubierre, créant une "bulle de distorsion" . Le vaisseau ne se déplacerait donc pas dans l' espace-temps, mais déplacerait l'espace-temps lui- même. Est ce que tu aurais une source fiable de ça ? Parce que le site de la NASA à propos de ce type de propulsion n'en parle pas (www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html), et j'ai trouvé de très nombreux démentis (là www.space.com/29363-impossible-em-drive-space-engine-nasa.html ou là jalopnik.com/the-painful-truth-about-nasas-warp-drive-spaceship-from-1590330763), tout est en anglais, désolé.

La théorie est intéressante et très sérieuse, mais, en gros, elle demande pas mal de tour de passe passe à la science qu'on ne connait pas vraiment actuellement (dont de l'énergie négative). Alors certes on a des expériences nous disant que ça n'est pas impossible, mais pour l'instant ça reste très, très flou et ça demande des "matière exotique", soit le nom qu'on donne à tout ce qui ne suit pas les lois de la physique qu'on connait mais dont on aurait besoin pour expliquer quelque chose, sauf que pour le cas de la matière noire ou de l'énergie noire, on a un effet physique à expliquer. Là, on a juste une solution possible de l'équation qui requière des éléments inconnus... Alors ça n'est pas impossible, mais pour l'instant, j'ai quand même l'impression que c'est à classer sur le niveau "peu probable", et je parle juste de la théorie.

Honnêtement, si il ne restait plus que ce problème pour voyager à la vitesse de la lumière... Une des solution pourrait être une super combinaison anti G. Comme les pilotes de chasse mais améliorée.

Et il se pourrait que si nous avions résolu tout les autres problèmes, alors les problèmes de gravité....

Alors en fait, j'étais si intéressé par l'idée de dire que c'était pas si grave de mettre des mois que je n'en ai pas lu la source. Il est dit que l'on ne peut supporter 3g que pendant une heure, et non pas sur une longue période de temps comme le dit l'anecdote. En plus, c'est une affirmation non sourcée qui vient d'un article critiquant la physique de Star Wars datant de 1999, et je n'ai pas réussi à retrouver cette info sur le 3g. Je suis donc un peu dubitatif sur l'exactitude de l'anecdote, même si l'idée de fond est bonne.

Petit aparté, j'ai par contre trouvé une jolie courbe sur wikipedia, présentant les accélérations maximales qu'on peut supporter en fonction du temps durant lequel on les supporte et de la direction d'application : en.m.wikipedia.org/wiki/File:Human_linear_acceleration_tolerance.svg
Ça ne va que jusqu'à 30s, donc ça ne répond pas à la question, mais c'est aussi intéressant !

a écrit : Est ce que tu aurais une source fiable de ça ? Parce que le site de la NASA à propos de ce type de propulsion n'en parle pas (www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html), et j'ai trouvé de très nombreux démentis (là www.space.com/29363-impossible-em-drive-space-engine-nasa.html ou là jalopnik.com/the-painful-truth-about-nasas-warp-drive-spaceship-from-1590330763), tout est en anglais, désolé.

La théorie est intéressante et très sérieuse, mais, en gros, elle demande pas mal de tour de passe passe à la science qu'on ne connait pas vraiment actuellement (dont de l'énergie négative). Alors certes on a des expériences nous disant que ça n'est pas impossible, mais pour l'instant ça reste très, très flou et ça demande des "matière exotique", soit le nom qu'on donne à tout ce qui ne suit pas les lois de la physique qu'on connait mais dont on aurait besoin pour expliquer quelque chose, sauf que pour le cas de la matière noire ou de l'énergie noire, on a un effet physique à expliquer. Là, on a juste une solution possible de l'équation qui requière des éléments inconnus... Alors ça n'est pas impossible, mais pour l'instant, j'ai quand même l'impression que c'est à classer sur le niveau "peu probable", et je parle juste de la théorie.
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Des crédits (insuffisants, semble t'il) furent attribués en 2014, pour commencer à étudier la théorie d' Alcubierre. Depuis, rien de vraiment tangible.
L' EM drive ( moteur électromagnétique), est aussi une piste suivie par la NASA. Lui, il a débouché sur un premier modèle, présenté en 2017.

Ce qu' il faut lire entre les lignes de ces projets "farfelus", c'est que la NASA, a actuellement le besoin indispensable de trouver une solution de propulsion autre que celle reposant sur les combustibles "traditionnels" ( les ergols), n' ayant pas une efficience énergétique suffisante, ...fusse pour un voyage habité aller retour de la Terre jusqu'à Mars.