La relativité générale - Des exemples concrets La théorie de la Relativité La relativité générale : des exemples concrets Travaux pratiques (I) Enfin me direz-vous, quelques travaux pratiques sur la gravitation ! Il est vrai que la théorie de la relativité générale vous paraîtra bien plus claire avec quelques exemples bien choisis, d’autant que le sujet est passionnant. La théorie de la relativité générale énoncée en 1915 élargit le concept de la relativité. Cette théorie permet de décrire la structure de l'univers en confirmant le comportement des corps en mouvements non uniformes. Cet espace à quatre dimensions étroitement mêlées a des influences sur la matière qu'il contient. Principe d'équivalence et théorie de la gravitation Bien qu'Einstein jugea sa théorie cohérente, il devait la vérifier, en recherchant dans l'espace ou par des expériences de laboratoire une confirmation de ses prédictions. Einstein connaissait le sort que pouvait lui jouer la Nature. Nous savons que la lumière contient de l'énergie; celle-ci a donc une masse.
Relativité : la dilatation du temps observée directement au laboratoire James Chin-Wen Chou, du NIST, devant l'horloge atomique la plus précise au monde, basée sur les vibrations d'un seul ion aluminium. L'ion est piégé à l'intérieur du cylindre métallique (centre droit). © J. Burrus/NIST Relativité : la dilatation du temps observée directement au laboratoire - 2 Photos Il y a quelque temps, les physiciens du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont annoncé avoir réalisé l’horloge atomique la plus précise au monde. Complétée par des techniques empruntées aux expériences portant sur les ordinateurs quantiques (voir le dossier complet sur les ordinateurs quantiques), cette horloge atomique est supérieure à celles basées sur le césium et pourrait un jour conduire à des étalons de temps cent fois plus précis que ceux existant aujourd’hui. Pour l’heure, les physiciens viennent de s’en servir pour mesurer un phénomène bien connu prédit par les équations de la relativité restreinte et même de la relativité générale : la dilatation du temps.
La NASA réalise une nouvelle carte de l’Espace L’Espace est un univers que n’arriverons probablement jamais à connaître intégralement. Pourtant, la NASA vient de réaliser une nouvelle cartographie de notre ciel et donc de l’espace. L’agence américaine avait lancé la mission WISE en 2009. Depuis, des satellites aux technologies avancées ont enregistré pas moins de 2,7 millions d’images. Combiné à plusieurs atlas existant, le résultat a collecté pas moins de 560 millions d’objets différents. Parmi eux on retrouve bien sûr de nombreuses étoiles et galaxies, mais de nombreuses étaient jusqu’ici inconnues. Des données accessibles à tous « Avec l’aide des atlas déjà connus, la mission WISE entre au panthéon des plus grandes avancées en matière de découverte de l’univers. On peut visionner de nombreuses photos issues de cette mission sur cette page, tandis que ce site permet d’accéder à la totalité des archives de WISE.
Relativité générale : Gravity Probe B confirme l'effet Lense-Thirring L'effet Einstein-De Sitter (en anglais geodetic precession) et l'effet Lense-Thirring, dit encore effet d'entraînement des référentiels (en anglais frame-dragging precession), sont présentés sur cette image d'artiste. Ils modifient lentement l'axe d'un gyroscope en orbite. © Stanford University Relativité générale : Gravity Probe B confirme l'effet Lense-Thirring - 2 Photos Consultez notre dossier complet sur la relativité générale C’est en 1916 qu’Albert Einstein a mis un point final à sa fameuse théorie de la relativité générale. Certainement, la phrase attribuée à Sir Arthur n’était pas du tout le reflet de la réalité car dès 1916, plusieurs physiciens, astronomes et mathématiciens ont commencé à publier des travaux importants sur le sujet. Hans Thirring en 1925. © Bildarchiv ÖNB, Vienne / AEIOU A voir aussi sur Internet Sur le même sujet
Théorie de la relativité Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'expression théorie de la relativité renvoie le plus souvent à deux théories distinctes élaborées par Albert Einstein : la relativité restreinte et la relativité générale[1]. Ce terme peut aussi renvoyer à une idée plus ancienne, la relativité galiléenne qui s'applique à la mécanique newtonienne. En 1906, le physicien allemand Max Planck utilise l'expression « théorie relative » (Relativtheorie), qui met l'accent sur l'usage du principe de relativité. Dans la partie discussion de cet article, le physicien allemand Alfred Bucherer utilise pour la première fois le terme « théorie de la relativité » (Relativitätstheorie)[2],[3]. Les concepts mis en avant par la théorie de la relativité restreinte comprennent : Les mesures de diverses quantités sont relatives à la vitesse de l'observateur. Les concepts mis en avant par la théorie de la relativité générale comprennent : Notes et références[modifier | modifier le code] ↑ (en) Albert Einstein (trad.
Parsec Le parsec (symbole pc) est une unité de longueur utilisée en astronomie. Son nom vient de la contraction de " parallaxe-seconde ". Cette unité résulte de l'utilisation d'une méthode trigonométrique dite " méthode de la parallaxe ", servant à déterminer la distance séparant un observateur d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les relations externes qu'il...) éloigné quelconque, à la mesure de la distance des objets célestes. Le parsec (Le parsec (symbole pc) est une unité de longueur utilisée en astronomie. Un parsec vaut donc , c'est-à-dire 3,085 677 581 282×1016 m ou environ 3,261 564 années-lumière. Pour des raisons pratiques, les astronomes expriment les distances des objets astronomiques en parsecs plutôt qu'en années-lumière. Calcul de la valeur d'un parsec
Mécanique quantique et relativité générale : vers un autre monde La grande révolution scientifique du XXe siècle se compose de deux épisodes majeurs. D'un côté, il y a la mécanique quantique, de l'autre il y a la relativité générale d'Einstein. La mécanique quantique, qui décrit très bien les choses microscopiques, a bouleversé profondément ce que nous savons de la matière. La relativité générale, qui explique très bien la force de gravité, a transformé radicalement ce que nous savons du Temps et de l'Espace. Les deux théories sont très bien vérifiées, et sont à la base d'une grande partie de la technologie contemporaine. Or, ces deux théories mènent à deux manières très différentes de décrire le monde, qui apparaissent incompatibles. La mécanique quantique utilise les anciennes notions de temps et d'espace, qui sont contredites par la théorie de la relativité générale. Par bonheur, il n'y a pas de situation physique courante dans laquelle les deux théories s'appliquent simultanément. © Dunod Pour approfondir
Dilatation du temps Un diagramme de Minkowski, en deux dimensions, permet une représentation de ce phénomène dans l'espace de Minkowski et peut aider à une compréhension qualitative et intuitive. Ce phénomène de ralentissement des horloges s'étend, en relativité générale, à des référentiels non inertiels, et aussi, en raison du principe d’équivalence, à des points n’ayant pas le même potentiel gravitationnel : les horloges proches d'un corps massif vont ralentir par rapport à celles qui en sont plus éloignées. En relativité restreinte[modifier | modifier le code] Exemple[modifier | modifier le code] Considérons deux événements, par exemple l'émission de deux éclairs, par un appareil transporté par une fusée, et séparés par l'intervalle de temps Δτ mesuré dans cette fusée (c'est l'intervalle de temps propre les séparant car ces éclairs sont émis au même endroit pour la fusée). On en déduit: avec ce que l'on peut aussi obtenir par les transformations de Lorentz. Ainsi, le temps propre mesuré dans la fusée est , et
TPE 1) Qu'est ce que l'Espace-Temps? Selon Einstein, l'espace absolu n'existe pas et le temps absolu non plus. Il y a une faille dans les fondations de la physique newtonienne. En 1908, Hermann Minkowsk révéla au monde une nouvelle découverte sur la nature de l'espace et du temps. 2) La preuve donnée par Einstein du mélange de l'espace et du temps Dans ce paragraphe, afin de faciliter la compréhension, l'explication de la preuve donnée par Einstein se fera à l'aide d'un exemple précis. Le principe d'Einstein selon lequel la vitesse de la lumière est absolue conduit au mélange de l'espace et du temps. Placez un flash au milieu de votre voiture et déclenchez-le. Examinons maintenant ces éclairs et leurs arrivées A et B de mon point de vue, quand votre voiture passe devant moi (diagramme du dessous). Ces deux conclusions dépendent crucialement du fait que la vitesse de chacun des deux éclairs est la même pour moi, c'est à dire du caractère absolu de la vitesse de la lumière.
La Relativité Générale remise en question En redéfinissant la célérité limite comme la vitesse des neutrinos à la place des photons, et sachant que la vitesse supraluminique vaut +0,00246% seulement par rapport à la vitesse des photons, on ne voit a priori qu'une nouvelle façon d'interpréter la théorie de la relativité, mais la théorie n'est absolument pas réfutée ni abandonnée, bien au contraire. Pour les phénomènes mettant en jeu l'énergie électromagnétique, la formule E = mc² est toujours valide. La différence c'est dans un autre contexte, pour les cas exotiques, quand on cherche à quantifier des énergies lorsque les neutrinos entrent en jeu. En ce sens, la théorie d'Einstein est toujours valide. À propos de l'expérience sur les neutrinos, ce n'est pas parce que la différence des célérités est très faible (0,00246%) que cela signifie un risque d'erreur. D'une part, le temps d'avance des neutrinos sur les photons est de 60 ns avec une marge d'erreur de 10 ns (la différence temporelle est 6 fois plus grande que son incertitude).
la relativite restreinte : des exemples concrets La théorie de la Relativité La relativité restreinte : des exemples concrets Travaux pratiques (I) Trève de théorie ! On ne comprendra jamais aussi bien la théorie d’Einstein qu’à travers quelques exemples pratiques qui parlent à nos sens. La théorie de la relativité restreinte se mêle à la physique classique dans les conditions normales de la vie. Nous pouvons reprendre l'exemple du train, car proche de nous. Einstein insista sur la notion de relativité des événements, par opposition à la simultanéité. Bien que la notion de simultanéité soit confortable dans notre vie quotidienne, nous allons prouver son non-sens en relativité. Pour expliquer la relativité restreinte (aux mouvements uniformes, donc non circulaires et non accélérés) aussi simplement que ce soit et avant d'évaluer ses conséquences scientifiques, nous devons distinguer plusieurs problèmes, énoncés précédemment dans leur cadre historique : - La relativité des distances - Le problème de la propagation de la lumière ds2 = c2dt2
Forum : Cosmologie et relativité générale font mauvais ménage ! @ Jherve et Ludwig, Encore une fois, cette discussion part dans les choux. Je vous expose ma façon de voir le champ de pesanteur avec ses conséquences positives pour expliquer nos observations du cosmos et vous venez avec des arguments du niveau de CM 2. 1 - Révolution des planètes :L’équilibre des objets en orbite autour d’un corps céleste est fonction exclusivement de sa vitesse orbitale par rapport à son éloignement. Les « masses » n’interviennent pas ! 2 - Transit d’exoplanètes :Je ne dis pas qu’il y a aucune exoplanètes, bien au contraire, je suis persuadé qu’il y en a autour de pratiquement toutes les étoiles, car ce sont elles qui génèrent des planètes. 3 – Les maréesC’est sans aucun complexe que je me frotterai aux principes qui régissent les marées. 4 – Incidence des planètes entre-ellesLes planètes sont en orbite dans l’éthersphère solaire (champ de pesanteur solaire) et leur champ de pesanteur, limité en dimension (sphère d’influence), n’entre pas en contact.