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    Théorie de la relativité
    Théorie de la relativité
    Théorie de la relativité
    Livre électronique89 pages56 minutes

    Théorie de la relativité

    Par Simone Malacrida

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    À propos de ce livre électronique

    Les sujets de physique de base suivants sont présentés dans ce livre:
    Relativité galiléenne
    crise de la physique classique
    théorie de la relativité restreinte
    théorie de la relativité générale
    astrophysique relativiste et cosmologie
    tentatives d'unification et questions ouvertes

    LangueFrançais
    ÉditeurSimone Malacrida
    Date de sortie13 janv. 2023
    ISBN9798215019009
    Théorie de la relativité
    Auteur

    Simone Malacrida

    Simone Malacrida (1977) Ha lavorato nel settore della ricerca (ottica e nanotecnologie) e, in seguito, in quello industriale-impiantistico, in particolare nel Power, nell'Oil&Gas e nelle infrastrutture. E' interessato a problematiche finanziarie ed energetiche. Ha pubblicato un primo ciclo di 21 libri principali (10 divulgativi e didattici e 11 romanzi) + 91 manuali didattici derivati. Un secondo ciclo, sempre di 21 libri, è in corso di elaborazione e sviluppo.

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      Théorie de la relativité - Simone Malacrida

      Les sujets de physique de base suivants sont présentés dans ce livre :

      Relativité galiléenne

      crise de la physique classique

      théorie de la relativité restreinte

      théorie de la relativité générale

      astrophysique relativiste et cosmologie

      tentatives d'unification et questions ouvertes

      ––––––––

      Simone Malacrida (1977)

      Ingénieur et écrivain, il a travaillé sur la recherche, la finance, la politique énergétique et les installations industrielles.

      INDEX ANALYTIQUE

      ––––––––

      INTRODUCTION

      ––––––––

      I - LA RELATIVITE GALILÉIENNE

      Le concept de relativité selon Galilée

      La vision de Newton

      ––––––––

      II -PROBLÈMES DE PHYSIQUE CLASSIQUE

      Introduction

      observations astronomiques

      Les transformations invariantes de l'électromagnétisme

      ––––––––

      III -LA RELATIVITÉ RESTREINTE

      La solution d'Einstein

      Retour sur la mécanique classique

      Espace-temps

      Conséquences

      ––––––––

      IV - RELATIVITÉ GÉNÉRALE

      Introduction

      Mathématiques tensorielles

      Théorie générale de la relativité

      Confirmations expérimentales

      ––––––––

      V - ASTROPHYSIQUE ET COSMOLOGIE RELATIVISTE

      Solutions des équations d'Einstein

      Singularités et trous noirs

      Cosmologie relativiste

      ––––––––

      VI - TENTATIVES D'UNIFICATION ET QUESTIONS OUVERTES

      Introduction

      Tentatives d'unification

      Du GUT à la théorie du tout

      INTRODUCTION

      Dans ce livre, toute la théorie de la relativité est présentée, telle qu'elle a été présentée tout au long de l'histoire des sciences.

      Tout d'abord, une place est donnée à la théorie de la relativité selon Galilée et selon la physique classique.

      Après avoir exposé les problèmes de la mécanique classique, un aperçu détaillé de la théorie restreinte de la relativité est donné.

      Les mathématiques tensorielles introduisent la compréhension de la théorie de la relativité générale, dont les conséquences sont mises en évidence tant au niveau astrophysique que cosmologique.

      Enfin, des tentatives d'unification entre la théorie quantique des champs et la relativité générale sont proposées, avec des problèmes encore ouverts.

      Ce qui est exposé dans ce manuel n'est que partiellement abordé au niveau universitaire, à moins que l'on ne choisisse une filière strictement liée à l'astrophysique et à la cosmologie.

      La connaissance de l'analyse mathématique avancée est nécessaire pour comprendre le manuel, au moins à partir de la théorie de la relativité générale.

      I

      RELATIVITÉ GALILÉIENNE

      Le concept de relativité selon Galilée

      ––––––––

      Galilée a été le premier à se poser scientifiquement la question de la validité des lois physiques, notamment de la mécanique, et du rôle des différents observateurs dans les différents référentiels.

      Galileo est parti de l'hypothèse que les lois de la mécanique sont toujours les mêmes pour les référentiels inertiels, c'est-à-dire les référentiels qui satisfont au principe d'inertie.

      Autrement dit, de tels cadres de référence ne sont pas accélérés.

      Ces référentiels peuvent être exprimés par le formalisme des axes cartésiens en trois dimensions (avec des coordonnées cartésiennes) et en adoptant les règles de la géométrie euclidienne.

      L'observateur présent dans le référentiel est solidaire du référentiel, il n'a donc pas son propre mouvement, mais uniquement celui du système.

      Le premier point que Galilée a mis en évidence est celui de la simultanéité de l'expérience.

      Deux observateurs placés dans des référentiels inertiels différents doivent réaliser la même expérience au même instant pour avoir un résultat identique.

      Ils devront donc échanger des informations pour synchroniser cette expérience.

      Galileo a essayé de mesurer la vitesse de la lumière et en a déduit qu'elle était si élevée par rapport à la pratique quotidienne, qu'elle rendait le temps nécessaire à l'échange d'informations sans importance.

      ––––––––

      La première conclusion de la relativité galiléenne était que le temps restait le même dans le passage d'un système inertiel à un autre.

      ––––––––

      Les deux systèmes de référence ayant des vitesses différentes, Galileo s'est posé le problème de savoir comment effectuer une transformation des vitesses, en passant d'un système à l'autre.

      En appliquant la géométrie euclidienne avec les coordonnées cartésiennes, il compose vectoriellement les vitesses selon la loi bien connue du parallélogramme.

      Cette loi, déjà connue de Léonard, trouve maintenant une explication dans la théorie galiléenne de la relativité.

      Au final, étant donné deux systèmes inertiels, le passage des coordonnées spatio-temporelles

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