Théorie de la relativité
| Image manquante Albert_Einstein.jpg Albert Einstein |
| Cet article de physique fait partie de la série relativité |
| Bases |
| histoire - théorie |
| Lorentz - Einstein - Mach |
| transformation de Lorentz |
| Feynman - Poincaré - Michelson |
| espace-temps-c - E=mc²-t |
| EQR |
| -éther |
| jumeaux-train |
| relativité restreinte-générale |
| théorie de la relativité |
| Techniques |
| cyclotron |
| accélérateur de particules |
| Méta |
| article |
| Liens physique |
| Formulaire |
En physique, la notion de relativité date de Galilée.
Galilée avait constaté qu’il était impossible de mettre en évidence le mouvement d'un navire à l'aide d'une expérience mécanique 'interne' lorsque le navire est en mouvement uniforme, c’est-à-dire à vitesse constante: On peut, par exemple, jouer au ping-pong ou se verser un verre dans une cabine de bateau sans que le mouvement du bateau ne se perçoive.
Formellement la raison en est simple: lorsque on passe d'un référentiel R' (le bateau) à un autre celui de la mer R, les vitesses s'ajoutent et donc les accélérations sont les mêmes: ceci constitue la relativité selon Galilée, énoncée en principe:
- On ne peut mettre en évidence un mouvement de translation uniforme par une expérience mécanique interne.
La théorie de la relativité est communément perçue comme un ensemble de deux théories formulées par Albert Einstein: la relativité restreinte et la relativité générale.
C'est en s'appuyant sur le principe de relativité de Galilée, et sur le résultat expérimental que les lois de l'électromagnétisme se sont avérées suivre ce principe de relativité , non pas en aditionnant les vitesses, mais en supposant une vitesse limite invariante.
La relativité restreinte, formulée en 1905, est née de l'observation que la transformation qui permet de changer de référentiel, la transformation de Galilée, n'est pas valable pour la propagation des ondes électromagnétiques qui sont régies par les équations de Maxwell. Pour arriver à concilier la mécanique classique et l'électromagnétisme, Einstein fut amené à postuler que la vitesse de la lumière mesurée par des observateurs se situant dans des référentiels d'inertie doit toujours être la même (à noter que par la suite, il a été montré que ce postulat initial était inutile, car la vitesse constante de la lumière se déduit simplement de la forme des lois physiques).
Ceci l'amena à redéfinir des concepts fondamentaux tels que le temps, la distance, la masse, l'énergie et la quantité de mouvement avec toutes sortes de conséquences. Les objets en mouvement paraissent plus lourds et compressés dans la direction de leur mouvement tandis que le temps s'écoule plus lentement pour des horloges en mouvement. Une quantité de mouvement est maintenant associée à la lumière et sa vitesse dans le vide devient la vitesse limite pour tout objet ainsi que l'information. La masse et l'énergie deviennent équivalentes. Deux événements qui paraissent simultanés pour un observateur ne le sont plus pour un autre observateur en mouvement par rapport au premier. La relativité restreinte ne tient pas compte des effets de la gravitation; l'élément central de sa formulation mathématique sont les transformations de Lorentz.
La relativité générale fut publiée par Einstein en 1915. Cette théorie utilise les mathématiques de la géométrie différentielle et des tenseurs pour décrire la gravitation. Au contraire de la relativité restreinte, les lois de la relativité générale sont les mêmes pour tous les observateurs, y compris si ceux-ci se déplacent de façon non-uniforme l'un par rapport à l'autre.
La relativité générale est une théorie géométrique qui postule que la présence de masse et d'énergie « courbe » l'espace et que cette courbure influence la trajectoire des autres objets, y compris la lumière. Nous interprétons cet effet comme étant la force de la gravitation. Cette théorie peut être utilisée pour construire des modèles de l'évolution de l'Univers et est donc un des outils de base de la cosmologie physique. Il y avait 4000 livres et articles contre la conception d'Einstein après 1905 (cf. bibliographie de G.O.Müller). Par exemple, la structure illogique immanente est critiquée.
Liens externes
sur le site Toutsurlaphysique.fr