mise à jour le 16
Juillet 2005
"ESPACE,
TEMPS ET RELATIVITÉ"
par
Marc LACHIÈZE REY
Astrophysicien, Directeur de recherche au CNRS CEA Saclay
LUNDI
11 JUILLET 2005
Le siècle
d'Einstein à l'UNESCO Paris
Photos : JPM. Pour
l'ambiance
Je ne propose que
des comptes rendus succincts de ces conférences, le site http://einstein2005.obspm.fr/indexp.html
devrait mettre en ligne le texte de toutes les conférences bientôt.
BREF COMPTE RENDU
Chacun d'entre
nous a une conception de l'espace et du temps qui correspond à la physique
newtonienne, partons donc des conceptions newtoniennes.
La cinématique
(science de l'espace et du temps) newtonienne est basée sur deux postulats :
Le principe d'inertie et
La loi d'addition des vitesses.
En 1687 Newton
publie ses "Principia", l'espace constitue le réceptacle des objets
et assure leurs repérages. Le temps 'écoule uniformément de manière absolue.
L'espace est euclidien en d'autres termes.
L'éther
gravitationnel est le support de l'interaction gravitationnelle.
L'influence entre
deux corps d'après Newton s'effectue grâce à cet éther qui permet la
propagation de la gravitation, comme la mer permet la propagation des vagues.
Einstein
va changer fondamentalement cette conception, basé sur les critiques de l'espace newtonien de Leibniz;
Kant et Mach qui se posent des questions sur l'existence réelle de cet éther.
Le chemin est
tracé par l'expérience de Michelson et Morley
prouvant l'inexistence de l'éther, et de l'invariance de la vitesse de la
lumière : la loi d'addition des vitesses n'est plus valable.
La cinématique
newtonienne est remplacée à partir de 1905 par la cinématique einsteinienne
basée sur deux nouveaux principes :
La relativité
La loi de composition des vitesse
devient plus complexe (tient compte de v/c).
Einstein crée une
entité nouvelle : l'espace-temps.
Le temps ne
s'écoule pas de la même manière en fonction du champ de gravité et de la
vitesse; un criant exemple est le GPS. La plupart des gens ne comprennent pas
pourquoi il faut 4 satellites en vue pour déterminer sa position, alors que 3
(x,y,z) semblent suffisant. C'est compter sans Albert qui nous joue des tours,
le temps n'est pas tout à fait le même dans les satellites et sur Terre, si
bien que si l'on n'effectue pas une correction (synchro des temps) l'erreur de
position peut atteindre 10km en une journée. Merci Albert!
Einstein met au
point la Relativité en trois étapes principales :
En 1905 : la relativité restreinte qui
définit l'espace temps sans gravitation
(l'adjectif restreint a été rajouté plus tard lors d'introduction de la
relativité générale, on dit special relativity en anglais).
En 1916 : la relativité générale où l'espace temps est courbe. c'est la gravitation qui
courbe l'espace temps.
En 1917 : la cosmologie relativiste :
l'univers = l'espace temps courbe et son contenu.
Ce ne sont sans
doute pas les théories ultimes, la théorie quantique doit être retouchée ; une
nouvelle théorie doit naître.
Attendons cette
naissance!
POUR ALLER PLUS
LOIN :
Un grand classique
sur la théorie de
la relativité : le dossier de Luxorion de notre ami Thierry Lombry.
Futura
Sciences nous propose un dossier sur la relativité en plusieurs parties
relativement (c'est le cas de le dire!) accessible.
Site de M Lachièze Rey.
Livre "Au
delà de l'espace et du temps" par M Lachièze Rey.
Du même auteur :
Autres
livres du même auteur chez Amazon.
À paraître en
Septembre 2005 :"Les avatars du vide" par M Lachiéze Rey.
C'est tout pour
aujourd'hui!
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin www.planetastronomy.com