Notes sur la théorie de la relativité d'Einstein

Introduction

• Présentation de l'argument de Ludovic concernant l'absentéisme
• Constat : En 2017, nous utilisons toujours les équations d'Einstein de 1915.

Constat sur l'évolution des connaissances

• En 1915, on ne savait quasiment rien de l'univers
  • Connaissance limitée aux étoiles, planètes, comètes, météores
  • Ignorance des forces nucléaires et de l'origine de la lumière des étoiles
• Les équations d'Einstein ont résisté à plus d'un siècle de données
  • Prédictions d'objets comme les trous noirs et les ondes gravitationnelles

Questions soulevées

• Serait-il possible de retrouver les équations d'Einstein sans elles ?
  • Réponse : probablement non
• Comment Einstein a-t-il élaboré une théorie aussi puissante sans données ?

Réponse d'Einstein

• En 1954, il attribue son succès à son "retard mental"
  • Explication : il se posait des questions d'enfant avec un cerveau d'adulte

Les expériences de pensée

• Définition : Utiliser l'esprit comme laboratoire pour imaginer des situations
• Importance dans l'histoire de la physique depuis Galilée
• Exemple : Observer ne suffit pas pour comprendre

Étapes du raisonnement d'Einstein

• Début en 1895, Einstein à 15 ans, démissionne de son lycée
  • Éducation autodidacte et intérêt pour la lumière
• Lettre à son oncle sur des questions concernant la lumière
  • Expérience de pensée sur la vitesse de la lumière

Réflexion d'Einstein sur sa situation

• À 16 ans, une autre expérience de pensée sur être à cheval sur un rayon lumineux
• Découverte que la situation imaginée n'est pas possible

Publication des articles

• 1905 : Einstein publie 5 articles révolutionnaires
  • Équation E=mc² et relativité restreinte
  • Répond aux questions de son adolescence sur la lumière

Lien entre gravitation et relativité

• En 1907, Einstein réalise que la gravitation ne peut pas être décrite par la relativité restreinte
• Développement du principe d'équivalence
  • Une cabine d'ascenseur en chute libre ne ressent pas son poids

Développement de la relativité générale

• Publication en 1915 : la gravitation est une déformation de l'espace-temps
• Importance de l'expérience de pensée sur la lumière courbée par la gravitation

Vérification de la théorie

• Observation d'une éclipse totale du Soleil pour mesurer la déviation de la lumière

Conclusion

• Importance de la pensée critique et du questionnement dans le développement de la physique
• Anecdote sur l'anagramme de "courbure de l'espace-temps" : "superbe spectacle de l'amour"