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Ovnis La relativité restreinte

Ven 25 Sep 2009, 12:37
Rappel du premier message :

Préambule

On parle souvent de cette fameuse limite de la vitesse de la lumière sur ce forum. Ce résultat vient de la Relativité Restreinte d'Einstein. Il m'a semblé utile pour ce forum, de faire une introduction à cette théorie, aussi simple que possible. En fait la RR n'est pas très compliquée, il suffit de connaître le théorème de Pythagore. En revanche les conclusions sont étonnantes, à tel point que la première réaction est de les refuser au nom du "bon sens". Mais le "bon sens" n'est finalement qu'une habitude de penser forgée par nos expériences habituelles et la RR décrit des situations auxquelles nous ne sommes pas confrontés dans la vie courante. . Alors pourquoi " ce bon sens" serait il encore valable pour des situations qui sortent de notre ordinaire?

Introduction à la Relativité Restreinte

A ce stade, dites moi si cela vous intéresse et si je dois continuer ...

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mar 29 Sep 2009, 18:27
J'ai un peu de retard, mais ça vient! La relativité restreinte - Page 2 Icon_wink

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mar 29 Sep 2009, 18:31
Pas de problème Pierre c'est déjà bien gentil de ta part, et puis il faut aussi prendre soin de mes neurones : évitons la surtension ! ;-))

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mar 29 Sep 2009, 18:34
Les quelques neurones qui me restent tiendront bien encore un peu !

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Sam 03 Oct 2009, 14:05
Bon reprenons. Nous avons vu que les physiciens du début du XX eme siècle cherhaient à mettre en évidence l'"Ether" c'est à dire le milieu qui supportait les ondes électromagnétiques comme la lumière.

Après tout il y avait de très belles expériences qui démontraient que la lumière était une onde, et comme toutes les ondes connues il devait y avoir un milieu physique dans lequel se propageaient ces ondes. De sorte que la lumière se propageait à c (~300 000 Km/s) par rapport à ce milieu, et la Terre le traversait à environ 30 Km/s. Michelson et Morley pensaient qu'en mesurant la vitesse de la lumière dans le sens de déplacement de la Tette et perpendiculairement, on devait trouver deux valeurs différentes de la vitesse de la lumière, mettant ainsi en évidence le mouvement de la Terre dans l'Ether. Or il n'en fut rien. Quelque soit la direction, la lumière se propageait à "c".

La relativité restreinte - Page 2 Ether



Restons encore un moment sur l'antique notion d' "Ether", mais avec des images plus familières.

La relativité restreinte - Page 2 Bateaux1

Dans cette situation, nous avons un bateau B qui se déplace sur l'eau à 20 Km/h. Il fait des vagues qui se déplacent à 5 Km/h. Mais par rapport à quoi? S'il y a une chose bien connue à propos des ondes, c'est que leur vitesse de propagation ne dépend que du milieu qui les supporte (ici l'eau) et pas de la vitesse de la source (le bateau B). Donc c'est 5km/h par rapport à l'eau .

Un bateau A, se déplace dans la même direction à 20km/h par rapport à l'eau. Dans la mesure ou il se déplace en ligne droite et à vitesse constante (nous y reviendrons), pour lui c'est l'eau qui se déplace à 20 Km/h et la vitesse des vagues, est de 20 + 5 =25 Km/h.

La relativité restreinte - Page 2 Bateaux2

Si maintenant le bateau A se déplace perpendiculairement aux vagues, toujours en translation rectiligne à vitesse uniforme, il mesure une vitesse de vagues égale à 5 km/h.

On voit facilement que si le bateau A ne se déplaçait pas par rapport à l'eau, il mesurerait la même vitesse de vagues dans les deux directions. Puisque le bateau A ne mesure pas la même vitesse de vagues dans les deux directions, il en conclue qu'il se déplace par rapport à l'eau ou autrement dit l'eau et le bateau ont une vitesse relative non nulle. Mais dans le cas de la lumière, la mesure de la vitesse de la lumière donne la même valeur "c" dans les deux directions. On en conclue que l'Ether à une vitesse relative nulle par rapport à la Terre. Et ceci même quand on fait la mesure à deux époques ou les vitesses de la Terre sont opposées.
Ou encore, si l'Ether existe, il est constamment immobile par rapport à la Terre alors que celle-ci le traverse dans des sens opposés. Incompréhensible pour la physique de l'époque !!

Mais Einstein va trouver une réponse révolutionnaire...


La suite au prochain post....

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mar 06 Oct 2009, 10:51
Eh bien voilà !!! ;-)))
C'est toujours aussi intéressant.
Merci Pierre

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mar 06 Oct 2009, 11:51
Si vous m'avez suivi jusque là, nous avons expliqué que les physiciens du début du XXème siècle, qui savaient depuis Maxwell que la lumière était une onde, cherchaient à mettre en évidence le milieu ou Ether, qui supportait cette onde.

Tout comme les vagues sont supportées par l'eau, la lumière devait être supportée par quelque chose. Bien qu'on n'en connaissait pas la nature, ce milieu devait pouvoir être mis en évidence en mesurant la vitesse de la lumière depuis la Terre dans deux directions orthogonales. Le "vent relatif d'Ether" du au déplacement de la Terre au travers de l'Ether devait donner deux valeurs différentes pour la vitesse de la lumière relativement à la Terre.

Si l'Ether existait, on pourrait mesurer les vitesses de tous les objets et de la lumière par rapport à lui. Ainsi, il y aurait une substance qui servirait de repère privilégié dans l'univers et qui permettrait de mesurer des "vraies" vitesses, que l'on devrait alors considérer comme des vitesses absolues. Les lois de la physique devraient être exprimées dans ce repère privilégié.

Mais l'expérience de Michelson et Morley ne montra aucune différence de vitesse de la lumière dans les deux directions. Et mêm quand la mesure est faite à une époque ou sa vitesse est inversée par rapport à l'époque de la première mesure, la vitesse de la lumière reste inchangée.EXIT la notion d'Ether et exit l'idée d'un repère privilégié dans l'Univers.

Einstein n'avait pas connaissance de l'expérience de Michelson et Morley, mais il était convaincu que dans un univers infini, sans bords, il n'existait pas de repère privilégié. Il en était si convaincu qu'il en fit le 1Er postulat de la relativité:

Postulat N°1:

" les lois de la physique sont identiques dans tous les repères inertiels "

J'expliquerai ce que ça veut dire dans le prochain post.

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Dernière édition par Pierre31 le Mer 07 Oct 2009, 10:11, édité 1 fois

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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mer 07 Oct 2009, 01:32
interactif super intèressant
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Ovnis Re: La relativité restreinte

Mer 07 Oct 2009, 19:57
Très intéressant !
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