LA RELATIVITE RESTREINTE

Albert Einstein développa la relativité restreinte à partir de deux principes de base. D’abord, les lois de la physique devaient être les mêmes dans tous les systèmes de référence, pourvu qu’ils ne soient pas soumis à une accélération.

Aucun système n’était privilégié et il n’existait rien de tel qu’un espace absolu. Ensuite, la vitesse de la lumière devait être une constante fixe. Elle ne dépendait pas du mouvement de la source d’émission. Tous les observateurs, quel que soit leur mouvement, devaient mesurer la même valeur.

On peut se rendre compte de la relativité des distances en imaginant la situation suivante : un homme sur Terre allume un court instant la lampe qui se trouve sur son bureau. Vingt-quatre heures plus tard, il refait le même geste. A ses yeux, cette action s'est produite deux fois au même endroit et son raisonnement est fondé puisqu'il prend son bureau pour référence. Mais pour un observateur placé sur le Soleil, les deux actions sont distantes de 2.6 millions de kilomètres l'une de l'autre; tel est en effet le chemin parcouru en 24 heures par la Terre dans sa course autour du Soleil ! De ce point de vue, ce raisonnement est aussi logique.

Physiquement parlant, la vitesse de la lumière équivaut à la mesure de la distance qui sépare deux événements (ds) divisé par le temps écoulé entre ces deux événements, l'équation de base étant :

                        ds2 = c2dt2

D’après la théorie de la relativité générale, un espace sans éther est impensable, car dans un tel espace non seulement la lumière ne pourrait se propager, mais aussi les règles et les horloges ne pourraient pas exister et il n’y aurait donc pas de distances spacio-temporelles au sens de la physique. Mais il ne faut pas s’imaginer cet éther comme doté de la propriété qui caractérise les milieux pondérables : être constitué de parties que l’on peut suivre au cours du temps ; on ne doit pas lui appliquer le concept de mouvement.
 
   

 

 




Réfèrences:

  • astrosurf.com
  •  web-sciences.com
  • matierevolution.fr

 


La théorie de la relativité restreinte :

Remarque : le mot « restreinte » signifie que la théorie s’applique uniquement à des référentiels dont le mouvement est rectiligne uniforme.

Soit un rayon lumineux émis par un laser se réfléchissant sur un miroir. On se propose de déterminer la durée de son parcourt aller retour.

 

1er cas : le laser est immobile par rapport à l’observateur.

<Contenu manuscrit>

Dans le référentiel du wagon, le rayon lumineux parcourt une distance d=2L  et la durée du parcourt est Δt= 2L c .

2ème cas : le laser est en mouvement par rapport à l’observateur.

<Contenu manuscrit>

Dans le référentiel terrestre, le rayon lumineux parcourt une distance d'=2L' . La célérité c de la lumière étant la même dans les deux référentiels, la durée du parcourt est Δt'= 2L' c . On remarque que Δt'Δt  puisque LL' .

Selon la théorie l'écoulement du temps dèpend du référentiel.

La durée sèparant deux évènement dépend du référentiel utilisé.

Date de dernière mise à jour : 11/09/2013