Relativité & cie

Bon ce blog est mourant, faisons une petite tentative pour lui redonner la vie.

Quand on parle de relativité générale, on fait référence a tout un tas de chose : Espace-temps, E=mc², Lumière, Singularité gravitationnelle et de tout un tas d'autre choses complexes.
Commençons par éclaircir son petit nom, la théorie de la relativité.

Qu'est-ce que la relativité ?

La relativité des référentiels spatiaux par exemple : Si A est dans un train et B est sur le quai, dans le référentiel du train, A voit B bouger. Dans le référentiel du quai, B voit A bouger. Relativement au référentiel, le mouvement n'est pas le même.
Jusque là, c'est relativement naturel.
Mais la théorie de la relativité d'Einstein introduit un autre fait : Le temps dépend lui aussi du référentiel.
"Quoicommentnonmaisquesquetuditlà ?"
Oui, aussi étrange que ça puisse paraître, le temps dépend du référentiel dans lequel on se trouve. Quelques mises en situation s'imposent.

Le paradoxe du train

Je plante deux piquet distant de 2 mètres le long d'une voie ferré, et je me place exactement au milieu des deux piquets, avec un système de miroir me permettant de surveiller les deux piquets en même temps.

superbe schéma du dispositif

C'est alors que la foudre s'abat sur les deux piquets en même temps. Moi, grâce a mon jeu de miroir, je voit la foudre tomber sur les deux piquets au même instant. Il y a simultanéité des deux évènements.
Maintenant, imaginons que j'ai un ami a bord d'un train venant de la droite, qui passe au milieu des deux piquets au moment même ou la foudre tombe, et qui, grâce au même système de miroir embarqué dans son train, peut observer le phénomène. Et bien il verra la foudre atteindre le piquet de gauche, puis celui de droite.
En effet, la lumière devra parcourir une distance plus longue depuis le piquet de droite, car le train avance vers la gauche. Donc pour lui, les deux évènements ne sont pas simultanés. Ainsi la simultanéité dépend du référentiel.

La montre à photon

Imaginons un dispositif composé de deux miroirs parallèles entre lesquels rebondirait un photons. Comme la vitesse de la lumière est une constante, ce système est une montre parfaite, qui ne se désynchroniserai jamais.
A chaque rebond, ma montre fait "tic". Au repos, j'entends des tic régulièrement. Maintenant faisons se déplacer la montre.

montre a photon en mouvement

On voit ici que la trajectoire du photon n'est plus la même. Elle est oblique, donc le photon met plus de temps à parcourir la distance entre chaque miroir, les "tic" sont plus espacés. La montre a vue son temps "ralentir".

Comme le montre ces exemples, le temps dépend bien du référentiel, tout comme les coordonnées spatiales. Mais il semble également que déplacement et temps soient liés, car c'est lors de déplacement que l'on voit un changement (disparition de simultanéité, temps qui "ralenti")
On peut alors introduire la notion d'espace-temps, un espace à quatre dimensions (x,y,z et t), où toutes grandeurs relatives à ces dimensions (longueur, vitesse, temps, etc ...) dépendraient du référentiel.

Mais à quoi il nous sert cet espace temps ?
C'est une autre histoire ...

Comments

[Abricot]

Tant d'années ont passé. Tant d'années sans réponses, sans espoir. Es-tu toi même perdu dans un autre espace temps ? L'humanité pourra-t-elle survivre sans vulgarisation scientifique ? Rien n'est moins sûr. Le temps le dira.

[Abricot]

10 ans que j'attends cette p***** d'explication !!! Honteux ce blog !

[abricot]

2016, l'année de l'explication de l'utilité de l'espace temps ?

[abricot]

7 ans plus tard j'attends toujours !!!!

[abricot]

Bon... bientôt 5 ans qu'on attend que tu nous explique à quoi sert l'espace-temps !