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Relativité spéciale et générale

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Dans cours

HUM-417: Philosophical perspectives on the exact sciences I

The course considers central themes in the philosophy of science. Starting from the debate between Leibniz and Newton about space and time, we move on to the transition from classical to quantum physics, the explanatory role of mathematics and philosophica ...

Description

Cette séance de cours présente les concepts de relativité spéciale et générale. Il commence par discuter des équations de Maxwell et des symétries de Lorentz, conduisant à la proposition d'Einstein en 1905. La présentation couvre ensuite la relativité de la simultanéité et de l'espace Minkowski. La représentation géométrique de la relativité spéciale sur un espace non euclidéen à 4 dimensions est expliquée. La séance de cours se penche également sur la relativité générale, soulignant le conflit avec la théorie de la gravité de Newton et le principe d'équivalence. Il explore comment la matière influence la géométrie de l'espace-temps, avec des particules se déplaçant sur des chemins géodésiques. La nature dynamique de la géométrie espace-temps et l'impact de la teneur en matière sont également discutés.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Théorie de la relativité: Relativité restreinte

Concepts associés (32)

Théorie de la relativité

vignette|Formule de la théorie de la relativité d'Albert Einstein. L'expression théorie de la relativité renvoie le plus souvent à deux théories complémentaires élaborées par Albert Einstein et Mileva Marić : la relativité restreinte (1905) et la relativité générale (1915). Ce terme peut aussi renvoyer à une idée plus ancienne, la relativité galiléenne, qui s'applique à la mécanique newtonienne. En 1905, le physicien allemand Max Planck utilise l'expression « théorie relative » (Relativtheorie), qui met l'accent sur l'usage du principe de relativité.

Histoire de la relativité restreinte

L’histoire de la relativité restreinte décrit le développement de propositions et constatations empiriques et conceptuelles, au sein de la physique théorique, qui ont permis d’aboutir à une nouvelle compréhension de l’espace et du temps. Cette théorie, nommée « relativité restreinte », se distingue des travaux ultérieurs d'Albert Einstein, appelés « relativité générale ». Dans ses Principia mathematica, publiés pour la première fois en 1687 et qui influencent la physique pendant 200 ans, Isaac Newton postule les notions d'espace et de temps absolus et pose la théorie corpusculaire de la lumière.

Principe de relativité

Le principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels : les lois sont « invariantes par changement de référentiel inertiel ». Cela implique que pour deux expériences préparées de manière identique dans deux référentiels inertiels, les mesures faites sur l'une et l'autre dans leur référentiel respectif sont identiques : si je laisse tomber une balle, je constate la même trajectoire, que je réalise l'expérience sur le quai d'une gare ou dans un train en mouvement rectiligne uniforme.

Tests de la relativité restreinte

Les tests de la relativité restreinte sont une suite d'expériences qui a commencé à la fin du et qui se poursuit toujours, avec une précision toujours accrue. Ils ont été d'une importance fondamentale pour la formulation et l'acceptation de la relativité restreinte, théorie qui joue un rôle fondamental dans la description de pratiquement tous les phénomènes physiques, tant que la gravitation et les effets quantiques y jouent un rôle négligeable.

Relativity of simultaneity

In physics, the relativity of simultaneity is the concept that distant simultaneity – whether two spatially separated events occur at the same time – is not absolute, but depends on the observer's reference frame. This possibility was raised by mathematician Henri Poincaré in 1900, and thereafter became a central idea in the special theory of relativity. According to the special theory of relativity introduced by Albert Einstein, it is impossible to say in an absolute sense that two distinct events occur at the same time if those events are separated in space.

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