Relativité générale

Ce cours a pour objectif d'exposer à un public non initié les idées de base de la relativité générale.

La relativité restreinte expliquée aux enfants (de 7 à 107 ans). Version française de l'exposé présenté en anglais au colloque international "Le siècle d'Albert Einstein", juillet 2005, Paris. Taille: 342962 caractères.

Relativité restreinte


Mentionnons premièrement les deux règles de base de la relativité restreinte:
1. Les lois de la nature sont identiques pour tous les observateurs de l’univers
2. La vitesse de la lumière ne varie jamais et elle est aussi indépendante du mouvement de l’observateur. Sa vitesse est de 299 792 458m/s.

Cette théorie publiée en 1905, ne concerne que les objets en mouvement. Tandis que la relativité générale, publiée 10 ans plus tard, aborde les objets en accélération et la gravitation.

La vitesse de la lumière est constante peu importe la vitesse de l’observateur. Si la vitesse de la lumière est constante c’est le temps qui varie. Il peut se “contracter” ou se “dilater”. Donc il peut passer plus ou plus lentement à un endroit qu’à un autre.

Deux vrais jumeaux en scène: Alain décide de faire un voyage à 95% de la vitesse de la lumière pendant que George reste sur la Terre. Alain fait un voyage de 50 années lumière aller-retour. À son retour de voyage Alain rencontre Georges! Stupeur! Alain voit son frérot qui à 35 ans alors que lui en à 72! Le voyage à une vitesse proche de celle de la lumière à agit comme un élixir de Jouvence. Pire, pour Georges c’est Alain le voyageur dans sa fusée. C’est comme si c’est la terre qui se déplaçait. De son point de vue, il a 72 ans et son frère en a 35!


La relativité générale
La 2e partie de cette complexe théorie (publié en 1915) s'attaque au mouvement AVEC une accélération et à la gravitation.

Premièrement le temps est considéré comme une 4e dimension, et avec les 3 dimensions de l'espace il forme ce qui est appelé ESPACE-TEMPS. L'espace-temps n'est pas solide, il est déformé par la matière. Plus la masse d'une boule de matière est grande (ex: une planète) plus elle déforme l'espace-temps.

C'est comme sur un divan, si un petit enfant va s'asseoir dessus il ne le déformera pas vraiment, mais si un adulte se place entre entre deux petits enfants (comme sur le dessin ci-dessous), non seulement il va déformer le divan mais les deux petits enfants vont aussi être attirés vers lui à cause de la gravité et de la déformation du divan. C'est donc de cette manière que les grosses planètes attirent les plus petites planètes.