De la relativité au GPS. Quand Einstein s'invite dans votre voiture
Auteur
- Pierre Spagnou (Écrivain)
Thèmes
SciencesClassement en biblio
extrait
En publiant l’article « Électrodynamique des corps en mouvement », en 1905, Einstein résout splendidement une contradiction dans laquelle la physique était empêtrée depuis plusieurs décennies. Voyons comment.
Un référentiel galiléen* (ou inertiel) est un référentiel dans lequel la loi d’inertie est valable : au grand dam d’Aristote, tout corps qui n’est soumis à aucune force est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.
Tout référentiel en mouvement rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est nécessairement galiléen.
On savait depuis Galilée que les lois de la mécanique sont invariantes lorsqu’on change de référentiel d’inertie, ce qui revient à dire qu’on ne peut par aucune expérience de mécanique distinguer le mouvement rectiligne uniforme du repos « absolu ». C’est le principe de relativité galiléen.
Grâce au génie de Maxwell, les lois de la physique se sont agrandies dans la seconde moitié du XIXe siècle, en incorporant l’électromagnétisme, Maxwell ayant réussi le tour de force d’unifier électricité et magnétisme. Dans ses équations, l’onde électromagnétique voyage toujours dans le vide à la vitesse constante c (en gros 300 000 km/s). Son milieu matériel de propagation est supposé être l’éther par analogie à l’air pour l’onde sonore, une substance plutôt mystérieuse qui était censée être au repos par rapport à l’espace absolu et osciller au passage d’une onde électromagnétique.
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Date de sortie
De la relativité au GPS. Quand Einstein s'invite dans votre voiture
- France : 2020-11-10 - Poche (Français)
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Résumé
Sans la relativité du temps, pas de GPS !
Quand Einstein s’invite dans votre voiture, il vous conduit par l’entremise du GPS à des interrogations souvent déroutantes :
• Comment parvient-on à vous localiser en tout point de la planète ?
• Quel est l’intérêt de disposer d’horloges très précises ?
• Comment des jumeaux se retrouvent-ils avec des âges différents ?
• Quel est l’effet de la gravitation sur l’écoulement du temps ?
• Qu’est-ce qu’un effet boomerang ?
• Les neutrinos peuvent-ils être plus rapides que la lumière ?
• Qu’est-ce que le paradoxe des tortues ?
• Comment les trous noirs nous permettent-ils de nous repérer sur le globe terrestre ?
• Poincaré a-t-il devancé Einstein ?
• Quel tour l’effet Sagnac a-t-il joué aux physiciens ?
Toutes ces questions et bien d’autres trouvent une réponse claire dans cet ouvrage grâce au GPS, étonnante application pratique de la relativité dans notre vie de tous les jours.
Cet outil bien connu du grand public offre une superbe opportunité d’expliquer simplement, à partir d’un cas concret (sans éluder les démonstrations), l’un des concepts les plus stimulants de la physique moderne : la relativité du temps.
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