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9 avril 2010 5 09 /04 /avril /2010 11:09

"Oui, la relativité génrale c'est pour voyager dans le temps, car comme disait le bon vieux Albert, tout est relatif ! Sinon à part ça, je sais pas trop, c'est un truc de physicien à lunette complètement névrosé non?"

Maintenant que vous avez tous (je l'espère) goûté aux joies de la relativité restreinte, il est temps de faire un petit level up pour attaquer la relativité générale. C'est un peu comme avec les pokemon, on commence avec une petite bête pas bien joiie et très basique, et puis on lui apporte des modifications pour la faire évoluer (sauf que dans pokemon ça marche tout seul, c'est magique, en physique faut quand même y mettre du sien). Rappelons donc les faits pour les retardataires.

Albert Einstein découvre au début du vingtième siècle les lois de la relativité restreinte, lois qui sont révolutionnaires non par leur complexité mais par leur contenu. En effet, Einstein traîte du temps comme d'une grandeur non universelle, le temps est relatif, il dépend de l'endroit où on le mesure. Et ça, c'est grandiose. Cela signifie que pour des individus situés ailleurs dans l'Univers, peut-être que le temps est différent (je ne parle pas de la météo, mais du temps!). Dans la relativité restreinte, l'espae et le temps sont liés, et varient avec la vitesse. Plus la vitesse du voyageur est proche de celle de la lumière, plus les longueurs et le temps à bord de son vaisseau sont dilatés pour un observateur au repos (fixe).

Avec la relativité générale, une nouvelle variable entre en jeu : la gravitation. En effet, Einstein postule l'idée suivante: Pour un homme enfermé dans un vaisseau sans aucune fenêtre, si le vaisseau tombe en chute libre dans un champ gravitationnel ou si le vaisseau est en apesanteur dans l'espace, la situation est indiscernable. D'accord, peut-être que je formule ça très mal. Je la refait. Imaginez que vous soyez dans une boîte noire, sans fenêtre, vous ne voyez rien de l'extérieur, et n'entendez aucun son. Si on lâche votre boïte d'un avion, vous tombez dans votre boîte et vous volez à l'intérieur, la boîte et vous tombant à la même vitesse. Jusque là, on est d'accord? Bien, maintenant imaginez vous dans cette même boîte dérivant dans l'espace. Vous êtes en apesanteur dans la boîte. Et bien Einstein dit que dans les deux cas, vous êtes incapable de dire si vous tombez ou si vous flottez, la situation d'un point de vue "interne" est exactement la même !

http://www.cnes.fr/automne_modules_files/standard/public/p6800_9715ca6b1e00b22d8160fb2d87471139zerog.jpeg

Si vous ne me croyez pas, faites des expériences de pensée, ou rappelez-vous par exemple que les astronautes utilisent des avions à trajectoires hyperboliques pour simuler l'apesanteur, en gros ils montent puis font un piqué vers le sol. Donc, c'est pareil. Je peux vous faire une analogie un peu enfantine pour que vous puissiez comprendre la puissance de la chose. Lorsque vous êtes dans un train à l'arrêt dans une gare, et qu'un autre train est arrêté juste à côté de votre train. Ne vous est-il jamais arrivé de vous demander lorsque vous voyez le train s'éloigner par votre fenêtre si c'est votre train qui part ou si c'est l'autre? Tout est relatif !

http://webhost.uclouvain.be/perso/jean-michel.beuken/avion.jpg

Pour en revenir à nos moutons, la gravitation ajoutée aux lois de la relativité nous donne la relativité générale. Et la relativité générale nous dit que la masse d'un corps déforme l'espace-temps, donc que la gravitation influe sur le temps et l'espace, tout comme la vitesse. Et la plus belle preuve de cette théorie (qui n'en est plus une), c'est encore les trous noirs. Les trous noirs sont des étoiles mortes qui se sont concentrées en un point, contenant toute leur masse. C'est une singularité de l'espace-temps, a proximité du trou-noir, le temps est complètement déformé, ralenti. Mais je développerais le sujet des trous noirs dans un article futur. Autre application importante de la relativité générale, c'est le fait que la trajectoire de la lumière est déformée par la courbure de l'espace-temps provoquée par les corps massifs. C'est pour cette raison que les trous noirs sont noirs, et que certaines galaxies nous offrent des effets de "lentilles optiques". En d'autre termes, lorsqu'on regarde le ciel, on ne peut pas toujours être sûr que le point lumineux observé est bien droit dans la direction de la lumière. Schéma explicatif :

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbig/decouv/ximg/chrono/trous/zo1_1/courbure.jpg

Vous me demanderez alors, mais quelles sont les applications de la relativité générale? Nous, en tant qu'hommes, on ne peut pas en faire quoi que ce soit. Nous ne pouvons pas créer des masses énormes pour déformer l'espace-temps à notre guise. En revanche, grâce à ces lois, nous pouvons comprendre et utiliser l'espace qui nous entoure. En effet, l'exemple le plus pratique est le GPS. Les satellites GPS qui orbitent autour de la Terre possèdent à leur bord une horloge, la navigation par satellite se fait principalement grâce à des horloges. Selon la relativité générale, les satellites étant plus loin de la Terre que vous dans votre voiture au sol, le temps ne s'écoule pas de la même façon. Alors oui, bien entendu, c'est négligeable à première vue, la Terre n'est vraiment pas un trou noir, mais cependant, sur le long terme, l'écart de temps entre l'horloge du satellite et celle de votre GPS engendre un décalage important sur la navigation. D'où l'importance de pouvoir corriger les écarts de temps dus à la relativité générale (et même restreinte !).

Voila, maintenant vous en savez un peu plus sur le principe de la relativité générale, qui n'est vraiment pas quelque chose de facile à assimiler au départ, mais entrainez-vous à imaginer un monde ou le temps s'écoule à des vitesses différentes. Ne restez pas trop cartésien, l'Univers ne se limite pas à la Terre !

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Published by The Scientist - dans Concept du jour
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clovis simard 08/03/2011 18:25



Bonjour,


Vous êtes cordialement invité à visiter mon blog.
      
Description : Mon Blog(fermaton.over-blog.com), présente le développement mathématique de la conscience humaine.


La Page No-4: HATMAN !


THÉORÈME D'HATMAN , PHYSIQUE QUANTIQUE !
RELATIVITÉ
VITESSE LUMIÈRE
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Cordialement


Clovis Simard



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