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Physique


Relativité du temps

Selon un célèbre physicien allemand du début du XXème siècle que je ne nommerai pas, le temps n'est pas absolu.


En effet, on ne parle plus de temps, mais d'espace-temps, ce qui signifie que la configuration de l'espace modifie le temps.
J'ai là un exemple utilisé par le célèbre physicien Stephen Hawking qui permet de mieux discerner cette idée.

Pour cela, il faut aller dans l'espace (mais n'y est-on pas déjà, me direz vous ?). Imaginez une fusée qui devra mesurer plus d'une seconde-lumière de distance (ne discutons pas la faisabilité matérielle). Ensuite, imaginez deux astronautes à chaque extrémité de la fusée, chacun d'eux étant muni d'une lampe suffisamment puissante pour être vu par l'astronaute à l'autre bout du vaisseau.

L'expérience consiste à ce que l'astronaute X envoie deux signaux lumineux à une seconde d'intervalle à son homologue. Dans le premier cas on suppose que le vaisseau a une vitesse constante. Sachant que les deux astronautes se donnent chacun le top d'émission et de réception, on s'apercevra que chaque astronaute mesurera une seconde entre chaque signal.
Compliquons un peu : l'astronaute X réitère l'expérience, à ceci près que la fusée accélère dans le sens allant de l'astronaute Y vers X soit dans le sens inverse à la lumière émise. Cette fois, l'astronaute Y recevra le deuxième signal moins d'une seconde après son envoi, car celui-ci aura eu moins de distance à parcourir que le premier signal envoyé. Le second astronaute aura mesuré un intervalle de temps inférieur à une seconde, bien que l'astronaute X, lui, ait bien envoyé les deux signaux à un intervalle d'une seconde.

Pour conclure, il suffit de comprendre que l'accélération de la fusée correspond à la gravité.
Reprenons l'expérience au sol : chacun sait (ou non, ce n'est pas grave) que l'effet de la gravité diminue avec la carré de sa distance, ce qui correspond à ce que l'astronaute au sol accélère plus que celui qui se trouve, dans ce cas, au plafond. L'astronaute au sol obtiendra, pour les mêmes raisons que tout à l'heure, un temps plus court que l'intervalle d'une seconde séparant les signaux lumineux envoyés par l'astronaute X. Cependant, la gravitation ne modifie pas les chronomètres, car si les deux astronautes comparent leurs horloges, ceux-ci s'apercevront qu'elles indiquent le même écoulement de temps.

Ceci nous permet de comprendre que le temps mesuré au sol s'écoulera plus lentement que celui éloigné de la Terre. Certes, la différence à cette distance est très faible, mais il y aurait un décalage d'une minute par an entre deux horloges se trouvant séparées d'une distance équivalente à celle entre la Terre et le Soleil. Il faut remarquer que cela affecte aussi nos horloges biologiques.
Le temps s'écoule d'autant plus lentement que la gravité est grande.

NB : Pour plus d'informations veuillez me contacter via mes messages privés ou en commentant l'article.

 
 
~Austin~
Publié le : 06/07/2006

 

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