Qu’est-ce que la relativité ?

samedi 28 avril 2012

N°26- QU’EST-CE QUE LA RELATIVITÉ ?
François Vannucci
Les petites pommes du savoir - 02/05 - 63 pages - Tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Petit dossier destiné à présenter les notions essentielles des théories de la relativité einsteinienne et de quelques applications en 60 pages !

MOTS CLÉ : Référentiels, temps propre, dilation et contraction…

L’AUTEUR : François Vannucci est professeur et chercheur à Paris VII.

Nous connaissons tous les mérites de cette petite collection qui se veut, en une soixantaine de pages, débattre sur un sujet déterminé par le titre de l’ouvrage. L’année admirable, imposait évidemment d’aborder ce thème où la quête essentielle est la recherche d’invariances dans le changement de référentiels, qu’ils soient inertiels ou accélérés. Malencontreuse idée d’y avoir associé la notion de relativité qui fausse le bon sens dès les premiers pas effectués dans ce nouvel espace-temps.

Nous avons bien conscience des contraintes imposées par la brièveté du dossier et du public auquel il s’adresse, mais un certain malaise s’installe dès les premières pages où les divers mouvements de la Terre sur elle-même, autour du soleil, et du soleil dans la galaxie etc.… seraient susceptibles de nous donner « le vertige ». N’est-ce pas-là ouvrir la porte à toute confusion sur le mouvement « qui n’est comme rien » (Galilée). Ce grand natif de Pise (pas tout à fait au bord de la mer quand même), y entreprend ses premières expériences sur la composition des vitesses, mais c’est bien de billes chutant du haut d’un mât dont parle Salviati, pas de couteaux ! Les notions de référentiels (galiléens ou inertiels) et de repères (cartésiens) qui y sont associés sont confuses. Mais c’est en évoquant le trop fameux paradoxe des jumeaux de façon trop simpliste où l’on voit l’astronaute Paul devoir « se soumettre à des changements de repères très chahutés pour rejoindre la Terre, c’est-à-dire subir des accélérations brutales, ce qui lui ferait perdre ses avantages. Il vieillirait d’un coup. ». Puisque l’auteur évoque les relations de Lorentz pour justifier la contraction des longueurs et la dilation de durées, pourquoi ne pas évoquer aussi le théorème de Pythagore dans un espace euclidien (ds²=dx²+dy²) et dans l’espace-temps de Minkowski (ds²=c²dt²-dx²). Les lecteurs auraient pu appréhender ces notions comme un effet de perspective suivant le référentiel où l’on se place : l’espace devient du temps ou le temps de l’espace. Le cas particulier du photon (ds=0) pouvait conduire à évoquer aussi la notion de cône de lumière avec le temps qui cesse d’exister sur sa ligne d’univers. Sur la notion de simultanéité, l’auteur éprouve le besoin de s’appuyer sur un signal sonore exigeant un milieu élastique pour se propager : « Deux passagers aux deux extrémités dans un wagon TGV reçoivent chacun sur la tête une mallette tombant (au même instant ?) du casier à bagage S’ils crient Aïe au même instant ». Pourquoi ne pas garder plutôt un signal de lumière débarrassé de son éther élastique ?

Les lecteurs trouveront malgré tout les notions et principes de base sur lesquels repose la relativité restreinte et générale (ou théorie de la gravitation) et quelques applications expérimentales où l’on est heureux d’apprendre que « le volume de l’univers croit conformément à la relativité générale ».

Il est aussi bien dommage que dans la courte bibliographie proposée, l’auteur n’ait pas fait mention des remarquables ouvrages de notre grande spécialiste française en la matière-énergie en rendant ainsi hommage au travail de Françoise Balibar. « La joie de la pensée » par exemple. Il me semble que F.Vannucci, avec « le miroir aux neutrinos » nous avait habitué à mieux !

Jacques cazenove



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