L'explication d'Einstein sur la relativité restreinte, livrée dans son article de 1905 sur l'électrodynamique des corps en mouvement, se concentre sur la démolition de l'idée de «repos absolu», illustrée par l'éther lumineux lumineux théorique. Il y est parvenu avec beaucoup de succès, mais beaucoup entendant cet argument aujourd'hui sont perplexes quant à la raison pour laquelle tout semble dépendre de la vitesse de la lumière dans le vide.
Étant donné que peu de gens au 21e siècle ont besoin de convaincre que l'éther luminifère n'existe pas, il est possible d'en venir au concept de relativité restreinte d'une manière différente et juste à travers un exercice de logique, déduire que l'univers doit avoir une vitesse absolue - et de là déduire une relativité restreinte comme conséquence logique.
L'argument va comme ceci:
1) Il doit y avoir une vitesse absolue dans tout univers car la vitesse est une mesure de la distance parcourue dans le temps. Augmenter votre vitesse signifie que vous réduisez votre temps de trajet entre une distance de A à B.Un kilomètre de marche jusqu'aux magasins peut prendre 25 minutes, mais si vous courez, cela peut prendre seulement 15 minutes - et si vous prenez la voiture, seulement 2 minutes. Au moins théoriquement, vous devriez être en mesure d’augmenter votre vitesse jusqu’à ce que le temps de trajet atteigne zéro - et quelle que soit la vitesse à laquelle cela se produira, elle représentera la vitesse absolue de l’univers.
2) Considérons maintenant le principe de relativité. Einstein a parlé des trains et des plates-formes pour décrire différents référentiels inertiels. Ainsi, par exemple, vous pouvez mesurer quelqu'un lancer une balle vers l'avant à 10 km / h sur la plate-forme. Mais mettez cette personne dans le train qui roule à 60 km / h, puis la balle avance de façon mesurable à près de 70 km / h (par rapport à la plate-forme).
3) Le point 2 est un gros problème pour un univers qui a une vitesse absolue (voir point 1). Par exemple, si vous aviez un instrument qui projetait quelque chose vers l'avant à la vitesse absolue de l'univers et que vous mettiez ensuite cet instrument dans le train - vous vous attendriez à pouvoir mesurer quelque chose se déplaçant à la vitesse absolue + 60 km / h.
4) Einstein a déduit que lorsque vous observez quelque chose bouger dans un cadre de référence différent du vôtre, les composantes de la vitesse (c'est-à-dire la distance et le temps) doivent changer dans cet autre cadre de référence pour garantir que tout ce qui bouge ne peut jamais être mesuré en mouvement à une vitesse supérieure à la vitesse absolue.
Ainsi dans le train, les distances doivent se contracter et le temps se dilater (puisque le temps est le dénominateur de la distance dans le temps).
Et c'est vraiment ça. De là, on peut simplement regarder dans l'univers des exemples de quelque chose qui se déplace toujours à la même vitesse, quel que soit le cadre de référence. Lorsque vous trouvez ce quelque chose, vous saurez qu'il doit se déplacer à la vitesse absolue.
Einstein offre deux exemples dans les premiers paragraphes de Sur l'électrodynamique des corps en mouvement:
- la sortie électromagnétique produite par le mouvement relatif d'un aimant et d'une bobine d'induction est la même si l'aimant est déplacé ou si la bobine est déplacée (une découverte de la théorie électromagnétique de James Clerk Maxwell) et;
- l'incapacité à démontrer que le mouvement de la Terre ajoute une vitesse supplémentaire à un faisceau lumineux se déplaçant en avant de la trajectoire orbitale de la Terre (vraisemblablement une référence oblique à l'expérience de Michelson-Morley de 1887).
En d'autres termes, le rayonnement électromagnétique (c'est-à-dire la lumière) a démontré la propriété même que l'on attendrait de quelque chose qui se déplace à la vitesse absolue qu'il est possible de déplacer dans notre univers.
Le fait que la lumière se déplace à la vitesse absolue de l'univers est utile à savoir - car nous pouvons mesurer la vitesse de la lumière et donc nous pouvons ensuite attribuer une valeur numérique à la vitesse absolue de l'univers (c.-à-d. 300 000 km / sec), plutôt que de simplement l'appeler c.
Lectures complémentaires:
Aucun! C'était AWAT # 100 - plus que suffisant pour n'importe qui. Merci d'avoir lu, même si c'était juste aujourd'hui. SN.
