Projet Anti-matières : L’espace-temps

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———- Notes aux lecteurs ———–

Cette présentation prend quelques libertés avec la chronologie des expériences afin de pouvoir obtenir une présentation de 15 min devant des élèves de première. Merci pour votre compréhension.

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Pour commencer : Le temps

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1° L’expérience de Michelson et Morley : L’invariance de la vitesse de la lumière

Source: https://www.youtube.com/watch?v=6_hyWb8TEEQ

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2° Le postulat d’Einstein

La vitesse de la lumière est constante dans tous les référentiels galiléens.

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3° Première conséquence : La dilatation des durées :

https://youtu.be/21S4fY3W18U – voir à 6’12 »

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Vérification expérimentale : Le temps dépend de la vitesse :

Source : Expérience de Hafele-Keating (en 1971)

Application : Le GPS à 7’50’

Voir aussi, ci-dessus, l’exemple des muons à 9’07 »

4° Autre conséquence : La désynchronisation des événements :

https://youtu.be/rNUwjlXR8fg – Voir à 2’33 »

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Pour aller plus loin – L’espace

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1° Le paradoxe initial : Le poids n’est pas une force comme les autres.

Le poids n’est pas une force comme les autres : La chute libre ne dépend pas de la masse !

L’accélération est égale à g (ou à G) : Le principe d’équivalence entre la masse inertielle et la masse pesante.

Dans un référentiel inertiel, le poids n’existe pas.

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2° L’idée d’Einstein : La ligne droite est une trajectoire de chute libre.

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Suivant cette hypothèse : il faut donc courber l’espace.

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ou, plus encore, courber l’espace-temps !

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3° Conséquences

> Les mesures de la distance « d » est modifiée lorsqu’on est dans un champ gravitationnel fort > modification des forces gravitationnelles (voir expression de la force de gravitation de Newton).

> L’action de la force de gravitation n’est plus instantanée (comme dans la théorie de Newton)

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4° Autre conséquence : Les ondes gravitationnelles

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Source : https://www.youtube.com/watch?v=E5LvA8FHBxs&ab_channel=ScienceEtonnante

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Pour en savoir plus

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La contraction des longueurs et la combinaison des effets relativistes

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Les détecteurs d’ondes gravitationnelles : LIGO et VIRGO

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Vue aérienne de Virgo (Italie)

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