{"partition": "head_middle", "source_domain": "www.techno-science.net", "digest": "sha1:TSSWDLGKZKCQCDVYIQESRS7O73BCSD45", "path": "/lustre/fsn1/projects/rech/qgz/uzq54wg/processed_redpajama/base_processing/output/fr/2016-26/000_00020.parquet"}
PhysiqueD�finition sous licence CC-BY-SA 3.0
A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Retour page glossaire »
Principe de relativit�
principe de relativit� transformation de galil�e g�om�trie diff�rentielle relativit� restreinte Tweeter
Le principe de relativit� affirme que les lois physiques sont les m�mes pour tous les observateurs. Ou, ce qui revient au m�me, que les lois physiques doivent s'exprimer de la m�me mani�re dans tous les rep�res. On distingue le principe de relativit� (Le principe de relativit� affirme que les lois physiques sont les m�mes pour tous les observateurs. Ou, ce qui revient au m�me, que les lois physiques doivent s'exprimer de la...) restreint, utilis� en relativit� restreinte (On nomme relativit� restreinte une premi�re version de la th�orie de la relativit�, �mise en 1905 par Albert Einstein, qui ne consid�rait pas la question des acc�l�rations d'un...), qui se limite aux rep�res inertiels et le principe de relativit� g�n�ralis�, utilis� en relativit� g�n�rale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale qui étend le principe de relativité aux référentiels non-inertiels, est une...), qui �tend ce principe � tous les rep�res y compris les rep�res acc�l�r�s. Pr�cisons ce que l'on entend lorsque l'on dit que les lois physiques s'expriment de la m�me mani�re dans deux rep�res. Les lois physiques sont d�crites par des relations math�matiques, des �quations, qui relient des variables correspondant aux diff�rents observables que l'on peut mesurer. Lorsque l'on change de rep�re, ou d'observateur, la valeur des variables peut changer. Ainsi un objet (De mani�re g�n�rale, le mot objet (du latin objectum, 1361) d�signe une entit� d�finie dans un espace � trois dimensions, qui a une fonction pr�cise, et qui peut �tre d�sign� par une...) donn� ne sera pas � la m�me distance de deux observateurs (sauf cas particulier). Par contre, la forme des relations math�matiques reliant ces diff�rentes variables ne doit pas �tre modifi�e. Les r�gles math�matiques permettant de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) des valeurs mesur�es par un observateur aux valeurs mesur�es par un autre observateur sont appel�es transformations. Par exemple, on parlera de la transformation de Galil�e (Les transformations de Galil�e d�signe le groupe de transformations qui permet de lier deux syst�mes de coordonn�es de deux r�f�rentiels galil�ens, c'est-�-dire en mouvement relatif uniforme en m�canique newtonienne.) ou de la transformation de Lorentz. Ces transformations sont postul�es ou d�duites de l'exp�rience. Le principe de relativit� sera respect� si les �quations sont invariantes sous la transformation concern�e. On parle de covariance (Pour le principe physique, voir Principe de covariance g�n�rale.) sous la transformation, bien que ce terme soit plus souvent utilis� pour la covariance sous la transformation de Lorentz et le terme de covariance g�n�ralis�e est employ� pour le principe de relativit� g�n�ralis�. Insistons sur le fait que le principe de relativit� n'est pas un postulat physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien,...) � proprement parler mais plut�t un principe math�matique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les...). Un principe qu'il est logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une...) de vouloir respecter. Il n'est pas non plus li� � une transformation particuli�re bien que le principe de relativit� ne puisse prendre une forme pr�cise qu'en relation avec une telle transformation. En g�n�ral, c'est d'ailleurs en respectant le principe de relativit� que l'on peut donner la formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques, en mélangeant différentes matières...) de la transformation et pas l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), comme on peut le voir dans la d�duction de la transformation de Lorentz. Identifions les principales raisons qui poussent au respect du principe de relativit�: Les lois physiques sont universelles. Plus exactement, le monde (Le mot monde peut d�signer :) ob�it � des lois physiques que nous cherchons � comprendre. Ce sont ces lois qui peuvent �tre qualifi�es d'universelles. Elles sont valables en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) lieu et � toute �poque m�me si le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) peut intervenir dans leur description (par exemple, la loi de Hubble (En astronomie, la loi de Hubble �nonce que les galaxies s'�loignent les unes des autres � une vitesse (approximativement, voir ci-dessous) proportionnelle � leur distance. Autrement dit, plus une galaxie est loin de nous, plus elle semble...) de l'expansion des galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.) d�pend d'une constante, la constante de Hubble (Le t�lescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un t�lescope en orbite � environ 600 kilom�tres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nomm� en l'honneur de l'astronome...), qui n'a de constante que le nom car elle d�pend du temps) et m�me si la loi s'applique d'une mani�re qui d�pend bien entendu de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des �l�ments naturels et artificiels au sein duquel se d�roule la vie humaine. Avec les enjeux �cologiques actuels, le terme environnement tend actuellement �...) consid�r� (la loi de l'attraction universelle est la m�me entre Jupiter et le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une...) ou entre la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes....) et la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance...) mais la valeur de la force (Le mot force peut d�signer un pouvoir m�canique sur les choses, et aussi, m�taphoriquement, un pouvoir de la volont� ou encore une vertu morale � cardinale � �quivalent au courage (cf. les articles � force (vertu) � et...) d'attraction est diff�rente). Nous cherchons � d�crire ces lois au mieux. M�me si nos descriptions ne sont pas parfaites (elles ont un certain domaine de validit� et une certaine pr�cision) nous essayons de nous en approcher. L'universalit� est un id�al (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la divisibilité pour les...) � atteindre. Par cons�quent il est naturel d'essayer d'obtenir une description qui est �galement universelle, c’est-�-dire qui ne d�pend pas du lieu, de l'�poque, de l'observateur ou de son �tat de mouvement. Pour pouvoir d�crire math�matiquement les lois physiques, nous avons besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes cat�gories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) de quantifier les observables. Nous avons besoin de syst�mes de r�f�rences pour attribuer des valeurs num�riques aux variables telles que la position ou la vitesse (On distingue :). Ces syst�mes de r�f�rences, par exemple les syst�mes de coordonn�es, sont a priori totalement arbitraires. Nous pouvons utiliser des m�tres ou des ann�es-lumi�re, nous pouvons utiliser des axes de coordonn�es orthogonaux ou inclin�s, des syst�mes de coordonn�es cart�siennes ou sph�riques, etc. Si ce choix est totalement arbitraire, il ne doit pas intervenir dans la description de la loi physique. Un choix math�matique (le syst�me de coordonn�es) ne doit pas influencer la loi physique (les ph�nom�nes physiques qui n'ont aucune raison de se "pr�occuper" des choix que nous faisons pour les quantifier). Par cons�quent, la description de la loi physique devrait id�alement �tre ind�pendante du choix du syst�me de r�f�rence ou tout au moins du rep�re (c’est-�-dire du choix de l'origine de notre syst�me de coordonn�es et de son mouvement par rapport � d'autres rep�res). Il faut �viter d'introduire dans la description des artefacts purement math�matiques, qui n'ont pas d'origine physique. Au risque de confondre ces artefacts avec de v�ritables ph�nom�nes physiques. Ainsi, si l'on attribue dans la description une pr�f�rence arbitraire � tel ou tel rep�re "absolu" ou � telle ou telle direction (anisotropie) on risque de croire, par exemple, que le ph�nom�ne �tudi� poss�de r�ellement une anisotropie (L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propri�t� d'�tre d�pendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra pr�senter diff�rentes caract�ristiques selon la direction.). Ce n'est qu'en rendant la description totalement ind�pendante du rep�re que l'on est assur� de ne pas introduire d'artefact (Un art�fact ou artefact est un effet (lat. factum) artificiel (lat. ars, artis ). Le terme art�fact d�signe � l'origine un ph�nom�ne cr�� de toute pi�ce par les conditions exp�rimentales, un effet ind�sirable,...) de cette nature. N�anmoins il ne faut pas conclure de ce raisonnement l'absence totale d'anisotropie dans les ph�nom�nes physiques. Par exemple les cristaux manifestent bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension en dehors du système...) et bien des propri�t�s d'anisotropie. Mais cette dissym�trie est ici une propri�t� du cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot. Selon l'Union...). C’est-�-dire que cette anisotropie est une cons�quence de la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général...) particuli�re envisag�e. Plus pr�cis�ment , en changeant l'orientation (Au sens litt�ral, l'orientation d�signe ou mat�rialise la direction de l'Orient (lever du soleil � l'�quinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole) ;) du cristal les directions privil�gi�es changeront aussi. Les propri�t�s d�pendent de l'orientation du cristal et pas de certaines directions de l'espace lui-m�me. Plus haut, nous avons fait une distinction entre les variables et les �quations qui d�crivent les relations entre ces variables. Le principe de relativit� (et donc l'absence de rep�re absolu ou d'anisotropie) s'applique aux �quations et non pas aux variables. Lorsque l'on se trouve dans une situation particuli�re ou les variables prennent une valeur remarquable, le terme de r�f�rentiel privil�gi� est plus appropri� pour ne pas confondre avec le terme r�f�rentiel absolu qui s'applique aux lois physiques. Un r�f�rentiel privil�gi� est donc un choix effectu� pour faciliter la r�solution des �quations mais la possibilit� reste, en principe, de r�soudre les m�me �quations dans tout autre r�f�rentiel. Ainsi, selon les situations il existe nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de r�f�rentiels privil�gi�s tel que le r�f�rentiel du laboratoire, le r�f�rentiel g�ocentrique ou encore le r�f�rentiel h�liocentrique. On parle aussi parfois de directions privil�gi�es comme les axes cristallographiques dans le cas du cristal �voqu� ci-dessus. Nous avons dit qu'il �tait toujours possible et m�me pr�f�rable de respecter le principe de relativit�. Mais cela ne signifie pas que c'est toujours facile. Math�matiquement, le choix de ce respect peut s'av�rer techniquement difficile. Par exemple la complexit� (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en...) math�matique suppl�mentaire lorsqu'on veut passer de la covariance de Lorentz (en relativit� restreinte) � la covariance g�n�rale (en relativit� g�n�rale) il est n�cessaire de mettre en place les outils de la g�om�trie diff�rentielle (En math�matiques, la g�om�trie diff�rentielle est l'application des outils du calcul diff�rentiel � l'�tude de la g�om�trie. Les objets d'�tude de base sont les vari�t�s diff�rentielles, ensembles...) qui sont beaucoup plus sophistiqu�s que les math�matiques lin�aires utilis�es en relativit� restreinte (voir l'article math�matiques de la relativit� g�n�rale). Mentionons pour conclure que l'on cherche toujours une formulation covariante g�n�rale satisfaisante de la physique quantique (voir gravit� (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) quantique). Source: Wikip�dia publi�e sous licence CC-BY-SA 3.0.
Vous pouvez soumettre une modification � cette d�finition sur cette page.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Panasonic - DMC-TZ20EF-K
Asus - VK222H
Console Wii noire + Mario Kart +...
Apple - iPod Touch 4�me g�n�ration
Moteur � explosion
Chaleur massique