« Précis d'épistémologie/La vérité des principes relativistes » : différence entre les versions
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==== La relativité de la simultanéité ====
Que la simultanéité soit relative ou absolue est une question empirique dès qu'on a précisé comment on observe la simultanéité de deux événements. Pour cela il suffit de mesurer des distances sur un repère inertiel et d'y placer un émetteur d'ondes sphériques, des ondes sonores par exemple, qui se propagent dans un milieu matériel attaché au repère. Deux points situés à la même distance de l'émetteur reçoivent une impulsion sonore
Les résultats empiriques sont clairs. Toutes les expériences jusqu'à ce jour confirment les prédictions de la théorie d'Einstein. La simultanéité des événements est donc relative au mouvement de l'observateur et la vitesse de la lumière est la même dans toutes les directions, quel que soit le repère inertiel où elle est mesurée.
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La théorie permet d'attribuer un nombre réel à tous les intervalles spatio-temporels, quel que soit leur genre, ou plus précisément à leur carré. Les intervalles du genre lumière en particulier sont tous égaux à zéro et donc tous égaux entre eux. C'est a priori surprenant. Cela veut dire par exemple que l'intervalle spatio-temporel entre l'émission d'un photon et sa réception trois mètres plus loin est égal à l'intervalle entre son émission et sa réception trois années-lumière plus loin, comme si le photon en avançant ne s'éloignait jamais de son point de départ. N'est-ce pas le pays des merveilles ?
Les dispositifs de mesure spatio-temporelle et la relativité de la simultanéité permettent de comprendre ce résultat contre-intuitif. Imaginons une fusée lancée une étoile à trois années-lumière de la Terre. Un photon est émis à l'arrière de la fusée et il est reçu à l'avant, trois mètres plus loin, du point de vue de la fusée, donc une infime fraction de seconde plus tard. Mais à cause de la relativité de la simultanéité, ce qui dure une infime fraction de seconde du point de vue de la fusée peut durer trois années du point de vue de la Terre, pourvu que la fusée soit suffisamment rapide. Le même dispositif spatio-temporel permet donc de mesurer à la fois un intervalle lumière de trois années-lumière et un intervalle lumière de trois mètres. Il établit ainsi leur égalité.
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