Dans le modèle de Newton, la gravitation est le résultat d'une force attractive entre les objets massifs. C'est le cas du décalage gravitationnel de la lumière vers le rouge. relativité et gravitation », il traite pour la première fois de la gravitation. 0000000016 00000 n 0000004234 00000 n Introduction à la relativité générale L’espace-temps : un objet dynamique Le principe d’équivalence Insuffisances de la RR : ne concerne que les mouvements inertiels (à vitesse constante). La plupart des approches modernes de mathématiques relativité générale commencer à formaliser le concept de variété. La théorie de la gravitation de Newton a atteint ses limites. Au XVII ème siècle, Galilée constate qu’il est impossible pour un voyageur enfermé dans la cabine d’un navire de savoir si celui-ci est immobile ou s’il avance sur une mer calme. La théorie de la Relativité. Parmi les conséquences de la relativité générale, certaines sont des conséquences directes du principe d'équivalence et ne s'appuient pas sur la relation entre matière et courbure. La relativité générale abandonne la notion de force et la remplace par le concept de courbure de lespace-temps. Un signal est un message simplifié et généralement codé. 4°) Le principe de relativité générale . À la base de la théorie de la relativité générale d'Einstein, on trouve un principe qui remonte aux travaux de Galilée et de Newton. ), (En mécanique des fluides, un fluide est dit parfait s'il est possible de décrire son mouvement...), (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...), (Le lagrangien d'un système dynamique, dont le nom vient de Joseph Louis Lagrange, est une...), (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. Cela n'est ni vrai, ni faux, tout comme la théorie de la relativité générale n'est ni vraie, ni fausse, du point de vue de la Nature. Des phénomènes ne sont pas expliqués et il y a nécessité de trouver mieux. 0000003994 00000 n Par ailleurs, le principe d’équivalence tel que formulé ne semble pas s’appliquer à la gravitation Newtonienne. Au XIX e siècle, Adams et Le Verrier [2] avaient déjà démontré que l'orbite de Mercure se déplaçait de 574" par siècle, dont 531" étaient imputables aux perturbations gravitationnelles des autres planètes. (Norton 2012) La relativité générale (RG) a généré diverses interprétations philosophiques anciennes. C'est pourquoi des efforts substantiels sont entrepris pour tester la validité de ce principe en reproduisant l'expérience de Galilée avec de … Luc Blanchet est un spécialiste reconnu de la théorie de la relativité générale.Il a été chargé de recherches au Département d’Astrophysique Relativiste et de Cosmologie (DARC) à l’Observatoire de Meudon, et est depuis 2008 Directeur de Recherche de 1ère classe au Groupe de Gravitation et Cosmologie (GReCO) à l’Institut d’Astrophysique de Paris Dans le modèle de Newton, la gravitation est le résultat d'une force attractive entre les … Il a été contredit par le principe de relativité d’Einstein (1905), combinaison du principe de relativité et de la valeur finie de la vitesse maximum de propagation des interactions. Publié par Publication le 20/09/2009 à 14:04, De nouvelles molécules organiques phosphorescentes pour les OLEDs, Un nouveau matériau utilise le soleil pour générer du froid, Une nouvelle génération de photons intriqués en haute dimension sur puce, Boson de Higgs à CMS: l'avènement de la physique de précision, Page générée en 0.219 seconde(s) - site hébergé chez Amen, (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...), (Le périhélie est le point de l'orbite d'un corps céleste (planète, comète,...), (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...), (Un siècle est maintenant une période de cent années. 159 15 Le 14 septembre de l’année 1904, Henri Poincaré (1854-1912) produit une conférence au Congrès d’art et de science de Saint-Louis, Missouri 1, intitulée L’état actuel et l’avenir de la physique mathématiquedans laquelle il définit « Le principe de la relativité, d’après lequel les lois des phénomènes Physiques doivent être les mêmes, soit pour un observateur fixe, soit pour un observateur entraîné dans un mouvement de translation u… Le principe de relativité de Galilée. La deuxième confirmation de la relativité générale arriva en 1919 lorsque des observations confirmèrent que la trajectoire des rayons lumineux est courbée en présence de masse. ). La situation en reste là jusqu’en 1915, année où Albert Einstein publie sa célèbre théorie de la relativité générale. D'autres sont sensibles au couplage La relativité générale est la théorie géométrique de la gravitation qui nous donne les outils nécessaires pour comprendre en profondeur la nature de l’espace et du temps (et, en prime de … Le principe de relativité affirme que les lois physiques sont les mêmes pour tous les observateurs. Certains paradoxes apparents sont analysés pour montrer la cohérence de la théorie. Un principe général. Principes de base de la relativité générale Monique SIGNORE Directeur de recherche associé à l’Observatoire de Paris [email protected] Sophie REMY, Comité national E2Phy [email protected] L’Année 2005 a été déclarée « Année mondiale de la physique » par les Nations Unies en hommage à Albert Einstein, père des théories de la relativité. L e principe de relativité générale des mouvements est pour Einstein une loi fondamentale de la nature. <<4b49147778fcd74b8b8abbce8b0b6350>]>> Les expériences de Galilée sur la chute des corps suggéraient déjà que l'accélération due au champ de gravitation de la Terre est indépendante de la masse et de la nature des corps. intuitifs que possible la dilatation du temps, la contraction de l’espace, la relativité de la simultanéité, l’espace-temps de Minkowski, le concept de photon, l’équivalence entre la masse et l’énergie. Le fait expérimental fondamental qui a conduit à la relativité générale est l'égalité entre la masse inertielle et la masse gravitationnelle. On voit clairement dans cette citation que pour Poincaré le principe de relativité est en fait une loi de la nature, postulée non pas par nécessité logique, mais parce que l’expérimentation la suggère. %%EOF Cette théorie prétend elle aussi décrire la manière dont les corps peuvent s’attirer, mais en se fondant sur une idée radicalement différente. Selon la loi de Galilée de la chute des corps, l'accélération due à la pesanteur ne dépend pas de la nature du corps, ce dont la mécanique newtonienne rend compte par l'égalité de la masse D'une théorie à l'autre (physique classique, relativité restreinte ou générale), la formulation du principe a évolué et s'accompagne d'autres hypothèses sur l'espace et le temps, sur les vitesses, etc. En physique, la notion de...), (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...), (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...), (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...), (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...), (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...), (La relativité restreinte est la théorie formelle élaborée par Albert Einstein...), ( Termes généraux La relativité générale abandonne la notion de force et la remplace par le concept de courbure de l’espace-temps.Les corps célestes adoptent des trajectoires aussi droites que possibles, mais ils doivent se soumettre à la configuration de l’espace-temps. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...), (Cet article traite de la théorie de la relativité à travers les âges. Il existe...), (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...), (Un champ correspond à une notion d'espace défini:), (Le principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique...), (On nomme cinéma une projection visuelle en mouvement, le plus souvent sonorisée. Il est impossible que la vitesse de la lumière soit physiquement invariante, dans tous les cas de figure, vis-à-vis des différents référentiels inertiels, car le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, dans l’objection de la navette et du missile, aboutit à … C'est le cas du décalage gravitationnel de la lumière vers le rouge. 159 0 obj<> endobj 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 ». Le texte qui suit fait moult usage de la symbolique mathématique dans une version très abrégée qui nécessite un niveau de formation universitaire spécialisé en la matière. La Relativité Générale n’impose plus aucune limite sur les observateurs : quelles que soit leurs vitesses relatives, ils sont pris en compte. Le fait expérimental fondamental qui a conduit à la relativité générale est l'égalité entre la masse inertielle et la masse gravitationnelle. Au XIX e siècle, Adams et Le Verrier [2] avaient déjà démontré que l'orbite de Mercure se déplaçait de 574" par siècle, dont 531" étaient imputables aux perturbations gravitationnelles des autres planètes. Sur le principe, elle conserve la nature dynamique de l'espace-temps ainsi que d'autres caractéristiques de la relativité générale, qu'elle applique dans le cadre de la physique quantique. La Relativité Générale La théorie de la gravitation de Newton, publiée en 1687 dans les "Principia Mathematica", a expliqué la chute des corps, le mouvement des planètes autour du soleil, le modèle Copernicien du système solaire, le mouvement des comètes, les lois empiriques de Képler. Quelqu'un oserait-il d'ailleurs imaginer que la nature soit faite de telle manière que les lois qui la gouvernent soient différentes selon qu'on … xڬS�KSa~���ng�l3�L9wa1a���8\z���J�x��-�ׅ�9�RB!V����.��(X����CAS¬�ۥ0�.��;g��:��������y�� ��3 G�:���@�'&11��Z�Sd^�A��*�X����#8�`%��`�LTd�,��JW���^���#^����2��n���P;�^��6�����.�����&]�8[�)j[��#� a]Nm zEe��{��%�g��D�z���x:�Tk4{:����͋?���ڬP�:id[�l��hr&�5�DPEw��.��ޔz��/$͕�4�ю����{". Comme nous l'avons vu, la relativité restreinte est une réussite remarquable sur le point de vue théorique aussi bien que sur le point de vue pratique en formant un continuum d'espace-temps où les grandeurs d'espace et de temps se voient donner la même dimension physique (celle d'une distance métrique pour rappel! L’équation du champ de la relativité générale, aussi appelée équation d’Einstein prend la forme suivante : Rmn 1 2 Rgmn = 8pG ... Elle respecte ainsi le principe de relativité sous sa forme générale. Sur le principe, elle conserve la nature dynamique de l'espace-temps ainsi que d'autres caractéristiques de la relativité générale, qu'elle applique dans le cadre de la physique quantique. Dans le but de ne privilégier aucun type de référentiels en particulier dans l'écriture des lois de la nature (principe de covariance générale), la relativité générale traite en plus les référentiels non inertiels, c'est-à-dire dans lesquels un corps libre de toute contrainte ne … 0000005759 00000 n Entre 1907 et 1915, Einstein parvint à élaborer une théorie relativiste de la gravitation : la théorie de la relativité générale. (15) C’est autour de cette norme inhabituelle que s’articule la charpente de la relativité7. Les corps célestes adoptent des trajectoires aussi droites que possibles, mais ils doivent se soumettre à la configuration de lespace-temps. Loin de toute distribution de matière, la courbure de lespace-temps est nulle et toutes les trajectoires sont des lignes droites. La théorie de la relativité générale d'Einstein. Avant l'avènement de la relativité générale, la loi de l'attraction universelle de Newton avait été acceptée pendant plus de 200 ans comme une description valable de la force de gravitation entre masses. Cette théorie est extrêmement étrange car elle propose une version de la réalité qui n'a rien à voir avec notre intuition. 3. On dit alors que les lois sont « covariantes ». Le principe d’équivalence fonde – non pas la relativité générale – mais l’idée plus La Relativité Générale est une théorie géométrique : la gravitation y est décrite comme une déformation de l’espace-temps produite par les masses. 0000000596 00000 n Avec une condition supplémentaire sur la vitesse de la lumière, on voit qu'on a un problème et qu'il faut changer la façon de relier les coordonnées liées à deux référentiels d'inertie en translation uniforme l'un par rapport à l'autre. Parmi les conséquences de la relativité générale, certaines sont des conséquences directes du principe d'équivalence et ne s'appuient pas sur la relation entre matière et courbure. La relativité générale - Des exemples concrets, 1. 0000001640 00000 n Dès 1907 Einstein utilise le principe comme point de départ de la relativité générale Plus tard : - On réalise le rôle du principe d’équivalence ~1960 (Dicke et al) - Le principe d’équivalence fonde – non pas la relativité générale – mais l’idée plus générale d’une courbure de l’espace-temps. La situation en reste là jusqu’en 1915, année où Albert Einstein publie sa célèbre théorie de la relativité générale. D'autres sont sensibles au couplage Contrairement au cas de la … Le principe de relativité de Galilée reposait sur des vitesses infinies de propagation des interactions. Avant l'avènement de la relativité générale, la loi de l'attraction universelle de Newton avait été acceptée pendant plus de 200 ans comme une description valable de la force de gravitation entre masses. Cette théorie prétend elle aussi décrire la manière dont les corps peuvent s’attirer, mais en se fondant sur une idée radicalement différente. 0000003958 00000 n La relativité générale - Des exemples concrets, 1. Le principe d’équivalence en est le point de départ : les lois de la mécanique sont les mêmes dans un système soumis à la gravité et dans un système accéléré. Il enon˘ca d es 1907 le principe d’ equiv alence entre gravit e et acc el eration constantes (voir chapitre 2), mais il lui fallut encore huit ans avant d’ etablir a la n de 1915 les fondements d e nitifs d’une th eorie g eom etrique de la gravitation, la relativit e g en erale. D’autres tests réussis de la Relativité générale existent (décalage vers le rouge de la lumière dans un champ gravitationnel, évolution de l’orbite d’un pulsar binaire) mais terminons avec le dernier en date, et pas le moindre : la détection directe des ondes gravitationnelles, … Re : Le principe de relativité en relativité générale C'est grace a la topologie qu'on puisse le faire. Ses...), (En géométrie vectorielle, le produit scalaire est une opération algébrique...), (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet...), (La théorie de la relativité (restreinte, puis générale) postulée par Einstein amène à...), (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure...), (Les organes d'une plante sont dits alternes lorsqu'ils sont insérés isolément et...), (Le nord est un point cardinal, opposé au sud. %PDF-1.4 %���� La relativité générale. La relativité générale (III) Einstein avait l’intuition que l’espace pseudo-euclidien de Minkowski n’était qu’une “superstition” comme il le dira à … Dès 1907 Einstein tilise le principe comme point de départ de la relativité générale, mais ceu n’est que dans les années soixante que Dicke et ses collaborateurs réalisent le rôle du principe d’équivalence. Le principe d’équivalence fonde – non pas la relativité générale – mais l’idée plus Effectivement, personne de son vivant n'aurait imaginé sans avoir fait de calculs que le temps et l'espace sont liés d'une manière […] Le terme...), (La science-fiction, prononcée /sjɑ̃s.fik.sjɔ̃/ (abrégé en...), (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une...), (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...), (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous...), (La notion d'espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise...), (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts...), (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...), (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une...), (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...), (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du...), (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale...), (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute...), (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. 3. III.a) Le Principe d’Equivalence de la théorie d’Einstein. 0000003266 00000 n De Galilée à Einstein, découvrez le principe de la relativité et les principales applications qui en découlent. La plupart des approches modernes de mathématiques relativité générale commencer à formaliser le concept de variété. L’idée de base du Principe d’Equivalence de Relativité Générale est la comparaison entre accélération et la gravité. 0000002486 00000 n