Le Livre d'Argent

8/18 Nous avons ainsi pu constater il y a maintenant cinquante-cinq ans que, quand on synchronise parfaitement deux horloges atomiques, puis qu'on en envoie une faire le tour du monde tandis que l'autre reste sur place, on constate à la fin qu'elles sont désormais décalées, preuve de cet effet de dilatation du temps qui était théoriquement prévu depuis 1905.

Cependant, vous aurez peut-être remarqué un petit détail qui cloche : comme on l'a dit plus tôt, faire bouger le train ou faire bouger le quai devrait revenir strictement au même. Or, si l'on mesure un décalage entre les deux horloges… c'est qu'on est capable de savoir laquelle des deux a vu son temps se dilater, non ?

7/18 Or, l'espace et le temps sont liés : notre manière la plus précise de mesurer le temps qui passe est ainsi de compter combien prend la lumière, à sa vitesse constante, pour parcourir une distance connue : si les longueurs semblent se contracter, alors le temps semble lui se dilater.

Encore une fois, un train va trop lentement pour qu'on puisse mesurer cet effet, surtout en 1905… Mais, on construira dans les décennies qui suivent des horloges atomiques suffisamment précises pour que l'effet devienne mesurable à la vitesse de vol d'un avion, ce que Joseph Hafele et Richard Keating pourront donc vérifier expérimentalement dès 1971.

6/18 En effet, si un rayon lumineux se déplace à l'intérieur du train, dans le même sens que lui, alors du point de vue de l'observateur situé sur le quai, le train, bien qu'immensément plus lent que la lumière, s'est déplacé entre le point de départ et le point d'arrivée. La lumière, allant à la même vitesse, a donc eu moins de chemin à parcourir.

En d'autres termes, si la vitesse de la lumière est la même pour tout le monde, alors les distances ne le sont pas : l'espace est relatif à l'observateur. Bien sûr, pour nous qui allons beaucoup moins vite que la lumière, cette contraction des longueurs est totalement imperceptible.

5/18 L'article étudie donc les conséquences de ces deux postulats, d'abord en ce qui concerne les mouvements. Imaginons par exemple deux observateurs, l'un à bord d'un train, et l'autre resté à quai. Et, bien sûr, mettons ensuite le train en mouvement… ou bien laissons le train fixe et faisons bouger le quai, les deux revenant très exactement au même.

Maintenant, demandons à ces deux observateurs, qu'on va imaginer équipés pour ça, de mesurer la vitesse de la lumière. Celle-ci étant la même que l'on soit en mouvement ou immobile, les deux devront donc, en toute logique, obtenir le même résultat. Mais avec une perspective un peu différente.

4/18 Pour autant, il ne s'agit pas de renier complètement les travaux des siècles passés. Au contraire, son but est explicitement de chercher à généraliser le vieux principe de relativité de Galilée, repris par Newton, selon lequel voir quelque chose bouger en étant immobile ou voir cette chose immobile en bougeant soi-même reviennent un peu au même.

Plus précisément, le papier part aussi d'un second postulat, qui est que plusieurs observateurs sont soumis aux mêmes lois de la physiques, du moins tant que leurs déplacements les uns par rapport aux autres à vitesse constante, un déplacement rectiligne uniforme étant indifférenciable d'une immobilité complète.

3/18 S'il y a eu plusieurs travaux précurseurs, on considère que la théorie dont nous allons parler aujourd'hui apparaît avec un article paru en 1905 et intitulé « Zur Elektrodynamik bewegter Körper », soit « De l'électrodynamique des corps en mouvement », ayant été rédigé par celui qui était alors le mari de Mileva, un certain Albert Einstein.

Cet article visent à poser les bases d'une nouvelle manière d'interpréter les connaissances physiques de l'époque… et « règlent » le problème sus-mentionné en posant carrément comme postulat de base que la vitesse de la lumière est la même quelle que soit le référentiel considéré, peu importe les mouvements, donnant raison à Maxwell contre Newton.

2/18 On a donc vu la semaine dernière que quelques travaux théoriques, les équations de Maxwell, suivis de résultats expérimentaux, nous ont laissé entendre que les ondes électromagnétiques semblent toujours se déplacer à la même vitesse, indépendamment du mouvement de l'observateur, ce qui pose un peu problème, car ça n'a pas l'air compatible avec les vénérables lois du mouvement de Newton.

Nous avons vu aussi que les travaux dont nous allons parler ici sont dû aux efforts de plusieurs personnes, dont certaines à qui la postérité n'a malheureusement pas laissé la place qu'elles méritaient, comme par exemple la physicienne serbe Милева Марић, ou en alphabet latin Mileva Marić.

Mais donc, pour plus de détails à ce sujet, le thread de la semaine dernière est là si vous l'avez manqué : https://fadrienn.irlnc.org/notice/BBi2lcCykZEsaKAzGy

Et, alors que je viens de terminer mes dernières séances tous publics (c'est un collègue qui bosse dimanche, sinon il reste encore quelques groupes scolaires la semaine prochaine et un concert le 10 avant la fermeture pour travaux), c'est donc reparti pour un nouveau #Vulgadredi où on va finalement attaquer cette histoire de relativité.

#VendrediVulga-dernier, nous avons vu comment, au tout début du vingtième siècle, un petit nuage noir obscurcissait un peu le beau ciel bleu de nos connaissances en physique. Nous allons maintenant consacrer les dix-huit pouets du jour à la façon dont les tentatives de régler ce problème ont conduit à considérablement revoir notre façon de percevoir le temps. Mais pas celui qu'il fait : celui qui passe.

Beh voilà. Splendeurs du système solaire, c'est fini, je viens de la faire pour la toute dernière fois. (Poke @Tranxen qui a connu ça aussi).

Oh, vous voulez une drôle de coïncidence ? Pour la dernière, j'avais juste pile 42 personnes dans la salle. Heureusement, je n'avais pas oublié ma serviette.

Quelques mois après la fin de mon premier taff au Planétarium de Bretagne, je me suis rendu compte qu'à aucun moment, même pendant les jours où j'étais tout seul à bosser dans le bâtiment, je n'avais pensé à faire un truc qui pourtant aurait pu être particulièrement cool : projeter le ciel avec le temps qui défile tellement vite que l'alternance du jour et de la nuit provoque presque un effet stroboscopique, mettre à fond Nuit de Folie ou Les Démons de Minuit, et juste danser tout seul au milieu de la salle pour le fun.

Puis je suis revenu bosser au même endroit, ce qui va donc bientôt se terminer. Est-ce que j'échapperai à ce regret cette fois-ci ? …vous n'avez aucune preuve.

Bon, le #Vulgadredi de demain est en cours, mais j'n'ai pas encore fini le texte et il me reste plein d'images. Et je suis tout seul pour faire la dernière journée au plané, donc, je vais faire de mon mieux, j'ai un peu de temps dans la journée, mais ça risque d'arriver un peu tard ^^"

N'empêche que la littérature policière ne compte pas suffisamment de Jane Marple.

@helenecollon Rénovation. Le bâtiment date de 1988 (je crois qu'il y a eu des changements dessus une fois depuis, mais ça devait être au début des années 2000) et le système de projection date d'il y a plus de dix ans, il y a quelques trucs qui ne tiennent plus du tout la route.

Hier, c'était la dernière de L'Univers invisible, qui comportait une partie tellement chouette qu'on l'a utilisée dans trois séances différentes en six ans. Bon, du coup on s'arrangera sans doute pour refaire quelque chose de proche à la réouverture.

Aujourd'hui, c'était la dernière de Le Soleil, notre étoile, la séance que les collègues finissaient de préparer quand j'ai eu mon premier poste ici en 2020. J'avais aidé un peu, notamment à ce que ça ne dure pas une heure et demie, du coup c'est aussi environ la première séance de plané sur laquelle j'ai bossé.

Demain, ce sera la dernière de Ted, la séance pour les choupinous. Celle-là, ce serait bien de la remettre en place à la réouverture, parce que bon, une séance de planétarium adaptée aux deux-cinq ans, quoi.

Je pense que ce qui me fera le plus bizarre, c'est la dernière de Splendeurs du système solaire vendredi…

@gee Vue la demi-vie estimée pour ce qui dépasse les 118 connus (celle des derniers d'entre eux n'étant déjà pas bien longue), 'doit falloir se grouiller d'activer la dernière pierre…

Bon, ben… plus qu'une semaine d'ouverture au public. À partir de demain, on commence à dire au revoir à certaines séances…

@hist_myth Effectivement !

Allez, pour la défense d'Hérodote, je ne me souviens pas de savants grecs ayant correctement décrit le mouvement des astres avant le siècle suivant, donc on va dire que ça ne faisait pas encore consensus ^^

@hist_myth « Nuits d'Arabie, plus chaudes à minuit qu'au Soleil en plein jour » ?

Ah nan, mince, on est en Inde.

@hist_myth Pire que celle de la poudre d'or ?

Je n'ose me demander comment ils faisaient pour la myrrhe.