Devoir de Philosophie

ENCYCLOPEDIE: Théorie de la relativité

Publié le 12/02/2012

Extrait du document

Théorie élaborée par Albert Einstein et à laquelle contribua Max Planck. Dans sa théorie restreinte de la relativité (1905), Einstein instaura un nouveau concept temporel. Le temps n'est plus défini d'après la rotation de la Terre, mais par la propagation de la lumière (une trajectoire de 300 000 km correspondant à 1 s). La vitesse de la lumière est une vitesse limite qui ne peut en principe pas être dépassée. Le temps est lié à la dimension de l'espace, si bien qu'ils composent tous les deux un espace quadridimensionnel (espace-temps). Le temps devient ainsi un nombre "relatif" dans un système de référence. L'état de repos absolu ou de mouvement régulièrement linéaire ne peut pas exister. Une conséquence importante de la théorie de la relativité est l'équivalence entre masse et énergie. Einstein a établi l'équation suivante : E = m c², E correspondant à l'énergie, m à la masse et c à la vitesse de la lumière. En physique nucléaire, cette équation permet d'expliquer la transformation de la masse en énergie rayonnante. Dans la théorie générale de la relativité (1916), Einstein établit l'égalité entre force de pesanteur et accélération. Le champ gravitationnel détermine la géométrie de l'espace-temps quadridimensionnel. Pour une description spatiale mathématique, on doit faire appel à une géométrie non-euclidienne. L'espace cosmique est comparé à une spirale tournant infiniment sur elle-même mais comprise dans des dimensions finies. La théorie générale de la relativité revêt une importance capitale dans l'exploration de l'Univers.

« 4 Ces notions, en· apparence paradoxales, mais véri­ fiées expérimentalement.

aboutissent au concept de l'espace-lemps, oiJ ·la vitesse de la lumière devient une vitesse limite.

la masse d'un· corps augmente avec sa vitesse.

Un corps immobile dans un système y possède une énergie inteme (E) égale au produit de sa mas8e (m) par le carré de la vitesse de la lumière (c).

Cette êquivalence de la matière et de ,J'énergie est exprimée par la formule E == nac2.

5 De 1912 à 1915, Einstein étend sa théorie aux corps en mouvement non uniforme, donc soumis • des accélé­ ndlons : c'eSt la relativité gtntrale, théorie de la gravi­ tation rompant avec la physique newtonienne.

Champ gravitationnel et champ d'accélération sont Identifiés.

La gravitatiOn se ramène à une propriété géométrique de l'espace-temps, courb6 au voisinage des masses.

6 Si la physlqult classique demeure une apP.roxlmaUon larg....-nt suffisante dans le cadre de l'expérience quo­ tidienne, par contre les êquaUons de la relativité inter­ viennent dès qu'il s'agit de corps en mouvement rapide, · particules élémentaires ou .galaxies, comme de touR les phénomènes oiJ entrent en jeu des masses ou des Aller­ gies consrdérables, Elles tiennent donc une place imoor­ tante dans toutes les théories sur rorlglne et la structure de runlvers.

Mais en attribuant un l'Ole privilégié au champ gravitalionnel, la relativité le sépare des trois autres forces connues dans la nature : électromagnétiques, • fortes • et • faibles •.

la ql.!ête d'UJI8.

th6orle unitaire, dans laquelle Einstein lui-même échoua.

demeure l'une des préoccupations les plus actuelles de la physique .. »

↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓

Liens utiles