entre 1907 et 1916 Einstein a utilisé une bonne partie de son temps et ses efforts dans la généralisation de la théorie de l’invariance à Marcos de référence non inertielle. Bien que le résultat de ces travaux, qui puisse être connu comme la théorie générale de la relativité, est sensiblement plus complexe que la théorie spéciale, dans ce que nous continuerons d’utiliser ce que nous avons déjà appris de la théorie spéciale pour comprendre certains aspects importants de la Théorie générale, puis explore certaines de ses implications.
Nous savons que la théorie spéciale repose sur deux principes de base, le principe de la relativité et la constance de la vitesse de la lumière. De même, la théorie générale repose également sur deux principes: le principe de la covariation et le principe d’équivalence. Nous allons voir que les deux sont très faciles à élever et à comprendre, quelque chose de beaucoup plus compliqué est d’exprimer ses conséquences mathématiquement, quelque chose que nous n’entrerons pas.
Le principe de la covariance peut être résumé en disant que Les lois de la physique sont les mêmes dans tous les cadres de référence. Une affirmation qui est revenue au principe de relativité de la théorie spéciale:
Toutes les lois de la physique sont exactement les mêmes pour chaque observateur dans chaque cadre de référence qui est au repos ou en mouvement avec une vitesse relative uniforme. Cela signifie qu’il n’y a pas d’expérience qui peut être faite dans un cadre de référence qui révèle s’il est au repos ou en mouvement à une vitesse uniforme.
Le principe de la covariance est donc une généralisation du principe de relativité: alors qu’il est limité aux cadres de référence inertielle, le principe de la covariance indique que les lois de la physique sont les mêmes dans n’importe quel cadre de référence, Indépendamment de la façon dont il se déplace par rapport à un autre. C’est en ce sens comment les théories de la relativité se distinguent en particulier et générale: tandis que la théorie spéciale est appliquée lorsque certaines circonstances particulières sont données (à condition que nous ayons affaire à des cadres de référence inertielle), la théorie générale manque de cette restriction.
L’autre principe de base de la théorie générale est le principe de l’équivalence qui vient dire que les effets dus à l’accélération et à ceux dues à la gravité sont indiscernables. Cela peut sembler une odeur d’affirmation, car nous savions déjà que la gravité provoque une accélération de la physique de Newtones et la relation connaissait déjà la Newton lui-même.
Quelle nouveauté introduit Einstein alors? Dans la physique de Newton, l’accélération et la gravité sont traitées comme deux phénomènes distincts et la relation entre eux comme une coïncidence. Mais le principe de l’équivalence affirme essentiellement qu’il n’y a pas de différence entre les deux effets: nous ne pouvons pas distinguer entre eux.
Cette équivalence essentielle entre l’accélération et la gravité est généralement illustrée avec l’expérience mentale de l’ascenseur. Imaginez que vous êtes dans une boîte d’ascenseur sans fenêtres et que la boîte est déposée sur la surface de la Terre statique, mais vous ne le savez pas. Vous commencez à faire des expériences physiques pour voir ce que vous pouvez découvrir sur votre situation. Quelle est votre taille? Ensuite, vous mesurez les objets que vous laissez GRATUIT à votre épaule MOVE avec un mouvement d’accélération uniformément vers le sol (vous savez que c’est le sol car il y a une force qui vous pousse vers cette surface et c’est pourquoi le sol des flammes) avec une accélération de 9,8 m / s.
Supposons maintenant que, encore une fois sans que vous sachiez quoi que ce soit, la boîte d’ascenseur se déplace à travers l’espace interstellaire (et, par conséquent, n’influence pas de manière significative d’aucun champ gravitationnel) avec une accélération uniforme de 9,8 m / s dans la direction perpendiculaire à ce que vous aviez déjà appelé le sol et le sens « du plafond ». Encore une fois, vos expériences vous emmèneraient dans ces circonstances exactement les mêmes résultats. C’est-à-dire que les effets pratiques de l’accélération et de la gravité sont identiques et vous pouvez ne pas distinguer une situation d’une autre.
Notes:
Les cadres de référence qui sont au repos ou se déplacent avec uniforme de vitesse par rapport à un autre cadre de référence sont appelés cadres de réfection. Entreprise en cours, puisque le droit de l’inertie de Newton est accompli.Les cadres de référence qui sont accélérés par rapport aux autres sont appelés cadres de référence non inertielle.
Recevez plusieurs noms en fonction du texte que nous consult: Principe de Covariant, Covariance générale ou généraliste de la relativité. Nous préférons le nom plus efficace.
Einstein lui a référé comme principe général de la relativité.
À propos de l’auteur: César Tomé López est une diffuseur scientifique et éditeur de la cartographie Ignorance