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Salut les aminches!
Désolé pour la longue attente, mais je viens d'acheter un appart, et ça a pris tout mon temps.
J'espère
que les post précédents ne vous ont pas trop parus compliqués, parce
que sinon vous risquez d'être paumé aujourd'hui!!!
Nous en étions donc à l'arrivée d'Einstein dans la monde de la physique. Une arrivée en fanfare!
Sa théorie de la relativité (plus tard appelé "relativité restreinte" ) bouleversa la vision scientifique du monde.
Revenons un poil en arrière, pour nous rafraichir la mémoire...
-Pour
Newton, les lois de la physique doivent être les mêmes pour tous les
observateurs en mouvements quelque soit leur vitesse de déplacement.
-Selon Maxwell, la vitesse de la lumière à une valeur déterminée.
Einstein eu une idée "simple": la vitesse de la lumière étant une constante, on peut la considérer comme une règle. Une loi.
Ainsi,
tous les observateurs devraient
trouver la même valeur à la vitesse de la lumière, quelque soit la
vitesse à laquelle ils se rapprochent ou s'éloignent de la source de
lumière...
Non seulement cette idée pourtant simple parvenait à expliquer
le statut de la vitesse de la lumière dans les équations de Maxwell
(sans avoir besoin de l'éther ou de tout autre cadre de référence), mais elle eut aussi plusieurs conséquence remarquables, souvent contraires à l'intuition...
Avant de prendre un exemple, il est important de se remettre en mémoire certaines bases mathématiques:
-Pour calculer une vitesse, on divise une distance par une durée.
Appellons la vitesse
V, la distance D, et la durée (le temps) T.
on a donc: V= D/T
Nous avons vu que deux observateurs, un situé à bord d'un train et un autre à l'extérieur, n'auraient pas la même perception de la distance parcourue par un objet lancé en l'air, dans le train.
Reprenons cet exemple du train, mais remplaçons la balle de ping pong, par un flash lumineux...
Les deux observateurs ne s'accorderaient pas non plus sur la distance D, parcourue par la lumière.
N'oublions pas que la vitesse de la lumière est invariable, D/T ne peux donc pas donner une valeur différente de
V.
Puisque D est différent selon les observateurs, il faut que T soit également différent pour qu'on puisse ré-équilibrer l'équation...
En d'autres termes la théorie de la relativé restreinte a mis fin au concept de temps absolu!
Chaque observateur possède sa propre mesure du temps,
donnée par toute horloge qu'il aurait sur lui! Des horloges identiques
emportées par des observateurs différents n'indiqueraient pas le même
résultat!
On peut en déduire que le temps et l'espace sont liés, couplé au sein de ce qu'on a appelé l'espace-temps...
Notre espace est un espace en 3 dimension. La hauteur, la largeur et la profondeur. Mais puisque l'espace et le temps sont indissociables, on peut dire que
nous vivons dans un univers à 4 dimensions. Chaque évènement (
tout ce qui se produit en un point précis de l'espace à un moment donné) peut ainsi être définit par quatre nombres, quatre coordonnées.
Cette théorie à également des effets sur les corps se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière:
C'est la célèbre équation E=mc² qui est à l'origine de cette déduction. (E= énergie, m=masse, et c=vitesse de la lumière)
Selon cette équation, si l'énergie d'un corps augmente, sa masse, et donc son inertie, augmentent également.
L'énergie liée au mouvement, nous l'avons vu, est appelée énergie cinétique.
L'inertie est au contraire, la résistance à toute modification de vitesse.
L'inertie d'un corps
augmentant avec son énergie cinétique, plus il se déplace vite, plus il
devient difficile d'augmenter sa vitesse.
Quand la vitesse d'un
corps augmente pour atteindre une vitesse proche de celle de la
lumière, son inertie devient considérable! Il faut donc de plus en plus
d'énergie pour continuer à accélérer!
Il existe une limite mathématique à cette équation: Si un corps
atteint la vitesse de la lumière, sa masse deviendra infinie. Par
conséquent, pour ré-équilibrer l'équation, il faudrait que l'énergie dépensée soit infinie. Ce qui est évidemment impossible...
Ne me demandez pas de vérifier ça mathématiquement, je fais confiance à ceux qui savent lol
Il
est donc impossible à tout corps possédant une masse de se déplacer à
la vitesse de la lumière... Et on ne peux pas non plus la dépasser
. Seuls les photons et autres éventuelles particules sans masse sont capables de voyager à cette vitesse.
Mais cette théorie de la relativé est appelée "restreinte" car elle butait sur quelque chose considéré comme essentiel dans la physique moderne: La théorie de la gravitation de Newton!
En effet, chez Newton, si le soleil disparaissait d'un coup, il
faudrait environ 8 minutes avant que la terre ne s'assombrisse, mais l'effet gravitationnel de la masse du soleil cesserait immédiatement.
L'effet de la gravitation
agirait donc à une vitesse infinie, et non pas à une vitesse inférieure
ou égale à celle de la lumière, comme le suggère Einstein.
Einstein tenta vainement pendant des années de rendre
compatible les deux théories, finalement, en 1915, il proposa une
théorie plus révolutionnaire encore, appelée aujourd'hui
relativité générale!
Pfiou!
Ca à été un peu long, mais cette théorie est tellement importante que
ça à été difficile de bien synthétiser tout ça! La prochaine fois ça sera également un peu longuet, mais il y aura plus d'exemples! Ca sera donc moins
indigeste! Mais attendez-vous à être vraiment surpris!
Pourtant il me semble que le fait que les photons n'aient pas de masse est aujourd'hui quelque chose d'incertain?
Moi il me semble pas.
Par contre il y a les tachions que les gens ils les aiment plus. En plus avec les trucs de Higgs les particules sans masse maintenant c'est courant je crois.
Sinon moi j'aime beaucoup tes explications Monsieur Patate. Et je suis impatient de lire la suite, parceque les choses ça se complique toujouts après la lumùière. A cause qu'après la lumière, l'obscurité !
Ouais mais Higgs il a une masse. C'est à cause de la moustache de Magnum.
mdr!
non les photons n'ont pas de masse.
Sinon, je tiens a préciser que j'essaie d'expliquer les raisonnements de l'époque. C'est a dire que même si on avait découvert récemment que les photons ont une masse, je ne l'aurais pas dit ici, mais plus tard.
Merci en tout cas de suivre ce blog, vous etes aparrement mes seuls lecteurs, mais vous êtes assidus!
bientot la suite!
Et si on éteint la lumière, est-ce qu'on peut se déplacer plus vite qu'elle ?