LA RELATIVITÉ

« 2 comme auparavant dans le récipient qu'on aura mis en dessous, sans qu'une seule goutte ne tombe du côté de la poupe, bien que pendant le temps où la goutte est en l'air le navire ait parcouru plus d'un empan ; les poissons dans leur eau nageront sans plus d'effort vers l'une ou l'autre partie du récipient dans lequel on les aura mis et ils se dirigeront avec autant d'aisance vers la nourriture quel que soit l'endroit du bord du bocal où elle aura été placée ; enfin les papillons et les mouches continueront à voler indifféremment dans toutes les directions.

Et on ne les verra jamais s'accumuler du côté de la cloison qui fait face à la poupe ; ce qui ne manquerait pas d'arriver s'ils devaient s'épuiser à suivre le navire dans sa course rapide.

” S'il a eu, à son époque, une importance considérable par sa rupture avec la description aristotélicienne et religieuse du monde, le principe de la relativité galiléenne n'a plus rien pour nous étonner : dans un TGV roulant à sa vitesse de croisière, le café servi au bar coule dans la tasse de la même façon qu'au buffet de la gare.

Lorsqu'on se déplace dans les couloirs, tant que le train ne tourne ni ne freine, il n'est pas nécessaire de faire d'autres efforts que ceux qu'implique la marche ordinaire sur le quai. En 1905, Einstein a étendu le principe de la relativité restreinte à toutes les lois de la physique et cette démarche apparemment anodine a des conséquences totalement surprenantes. LA NOTION DE RÉFÉRENTIEL Avant de poursuivre, précisons un peu.

Pour décrire les lois de la physique, il faut un système de référence, c'est-à-dire trois axes gradués (longitude, latitude et altitude, par exemple) et une horloge qui permettent de préciser la position et l'instant où se produisent chaque événement ; un tel ensemble est appelé un référentiel.

Les référentiels sont le plus souvent définis à partir d'un objet solide : on parle de référentiel de la Terre, de référentiel du train… On appellera référentiel du train celui dans lequel le train reste immobile, l'horloge étant embarquée à bord du train. Nous pouvons maintenant formuler le principe de relativité restreinte de façon plus précise et moins ferroviaire : les lois de la physique prennent la même forme dans tous les référentiels qui se déplacent à vitesse constante les uns par rapport aux autres.

(Rappelons que, pour les physiciens, la vitesse est représentée par un vecteur, et que “ vitesse constante ” signifie nécessairement que le mouvement a lieu en ligne droite). Avant de pouvoir décrire les conséquences étonnantes du principe de relativité d'Einstein, il nous faut procéder à un rappel de la mécanique selon Galilée et Newton. LES CHANGEMENTS DE RÉFÉRENTIEL EN MÉCANIQUE CLASSIQUE : ADDITION DES VITESSES La description d'un mouvement dépend du référentiel : le conducteur du train qui ne doit pas quitter la motrice est immobile dans le référentiel du train ; dans le référentiel de la Terre au contraire, il se déplace de Paris à Marseille, à une vitesse égale à celle du train.

On dit que l'espace est relatif car la distance qui sépare deux événements dépend du référentiel (sauf si les deux événements sont simultanés). Ainsi, le départ du train de la gare de Paris et son arrivée dans la gare de Marseille. »