Salut à tous !
Je veux savoir une chose : Quelle est la théorie la plus satifaisante , celle de Newton (gravitation universelle) ou celle d'Einstein (relativité generale) ?
Pourquoi on étudie en classe (Lycée) la théorie de Newton et non celle d'Einstein ?
** A mon avis c'est celle de Newton qui est un peu logique que celle d'Einstein .
La RG est une théorie plus fine que celle de Newton.
A ton avis, si tu prends un peu le temps de réfléchir a quelles dates elles ont été respectivement émises, penses-tu sérieusement qu'une théorie plus récente serait moins pointue qu'une théorie plus ancienne ?
Non, bien entendu.
Mais la RG ne peut être comprise qu'en l'étudiant un minimum pour comprendre ses postulats.
Sinon, on y pige rien a cette histoire d'espace temps qui est déformé par la masse des objets qu'il contient.
Alors que celle de Newton est très simple a comprendre, s'adapte très bien a notre quotidien (on pèse les courses en kg au marché et non en mesurant la déformation de l'espace temps induite par la masse des objets) mais n'a pas la précision de la RG pour les phénomènes cosmiques et devient même "fausse" lorsque les vitesses deviennent importantes (d'une fraction de celle de la lumière).
deux raisons, la première historique, on ne met pas la charrue avant les bœufs, donc on apprend les plus anciennes théories avant les plus nouvelles.Pourquoi on étudie en classe (Lycée) la théorie de Newton et non celle d'Einstein ?
La deuxième, la complexité : comprendre ce que dit la RG n'est pas forcément accessible a de jeunes lycéens qui ne sont pas dans la filière scientifique.
La preuve
Cela dépend de l'application. Pour la plupart des applications courantes, la théorie de Newton (espace, temps, mécanique, gravitation) est plus "satisfaisante" que la RG. Parce qu'elle donne des résultats de précision suffisante, et parce qu'elle permet des calculs assez simples, ne demandant pas des maths sophistiquées.Envoyé par yassineboubcheur
Pour les très grandes échelles (cosmologie) ou pour des précisions extrêmement élevées (GPS par exemple), la théorie de Newton se révèle fausse, et la RG doit être utilisée.
Question intéressante, dont il faut distinguer divers aspects.Pourquoi on étudie en classe (Lycée) la théorie de Newton et non celle d'Einstein ?
L'intérêt: Un premier point est simplement l'intérêt des élèves: une infime minorité d'entre eux auront jamais besoin d'appliquer la RG, et bien plus auront un jour besoin d'appliquer la théorie de Newton dans la vie courante. Mieux vaut donc viser une bonne compréhension d'une théorie simple et couramment appliquée que celle d'une théorie bien plus complexe et jamais appliquée par l'écrasante majorité des gens.
Les maths: Le second point est que étudier la RG demande des maths très sophistiquées, dont l'enseignement demanderait des années, ce qui n'est pas compatible avec le lycée. A contrario, les maths de la théorie de Newton sont bien plus simples, et compatibles avec le lycée.
Les concepts premiers: On pourrait imaginer étudier la RG non pas complètement, mais seulement ses principes premiers, sa "logique", et ensuite se limiter à son approximation utile en pratique et ne demandant pas de maths sophistiquées, la théorie de Newton. Ce n'est pas fait, et ce n'est pas parce que la théorie de Newton serait "plus logique".
Dernière modification par Amanuensis ; 14/10/2014 à 05h49.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
La RG n'est pas enseignée dans les écoles d'ingénieurs.
Elle doit être enseignée dans un nombre très limité d'universités.
Jusque dans les années 70, pléthore de cosmologues utilisaient encore les lois de Newton.
La RG est à la mode mais ce ne fut pas toujours le cas. Elle est restée près de 50 ans dans les cartons.
La question à 10 balles est : La RG n'est pas enseignée parce qu'elle n'est pas très utile ou parce qu'il y a un problème de formation ?
Elle est enseignée ; à ceux pour qui elle est utile.
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Question à 10 balles: les techniques de greffe du cœur ne sont pas enseignées parce qu'elles ne sont pas très utiles ou parce qu'il y a un problème de formation?
Dernière modification par Amanuensis ; 14/10/2014 à 09h07.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
On pourrait aussi dire : la mécanique quantique est enseignée à ceux aussi pour qui elle n'est pas utile.
Je crois que la volonté d'un seul homme, Alfred Kastler, y est beaucoup dans l'enseignement de la mécanique quantique en France.
En son temps, il créa le labo qui porte son nom, ses étudiants partaient tous les étés suivre des cours aux Etats-Unis. Enfin c'est lui qui demanda à Claude Cohen-tannoudji de rédiger un livre de mécanique quantique.
C'est une question bien différente, et qui ne se limite pas à la MQ. Pourquoi sont enseignés des sujets qui ne seront pas utiles pour les aspects pratiques de la vie courante de tout ou partie des enseignés?
Vaste débat, mais ce ne semble pas être en relation avec le sujet de ce fil, ou du moins bien trop vaste. (Faudrait répondre à la question générale, avec de discuter si la RG serait un bon candidat comme matière peu utile à tous mais néanmoins enseignée à tous.)
Dernière modification par Amanuensis ; 14/10/2014 à 09h56.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Selon une idée reçue (fausse comme toutes les idées reçues) la théorie d'Einstein remettrait en question celle de Newton.
En fait elle la complète.
La physique classique est d'ailleurs en effet toujours enseignée au lycée, à l'université, dans les écoles d'ingénieur, etc., car pour fabriquer une voiture ou construire un pont, elle est parfaitement adaptée.
La RG est nécessaire lorsque l'on a des effets relativistes, en particulier des vitesses extrêmes, dites relativistes.
Ça peut commencer tout près de nous puisque, le GPS étant basé sur la position de satellites animés d'une vitesse significative et devant mesurer des écarts temporels assez petits, il doit tenir compte des effets relativistes dans ses calculs pour être exact.
Si l'on n'étudie pas la RG c'est parce que c'est abominablement compliqué et que ça demande un niveau mathématique très élevé et comme la physique classique marche très bien dans la majorité des cas elle suffit parfaitement.
Dans tout ça il n'est pas question de logique.
Nico
Bon résumé de ce qui a déjà été répondu. Utile pour ceux qui ne lisent qu'une partie des messages.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
C'est vrai, mais à moitié.
Car une force de la théorie de la relativité est d'exprimer toute la physique de manière tellement simple et de manière élégante, de simplifier tellement toutes les lois de la physique.
Ainsi, les lois (de la cinématique et de la dynamique) écrites en relativité restreinte sont plus simples qu'en physique Newtonienne.
Par exemple, si j'énonce le principe d'inertie en physique Newtonienne : Quand un corps n'est soumis à aucune force, il décrit une droite à vitesse constante.
Le même principe en relativité restreinte: un corps décrit une droite, c'est tout.
Pour moi si on compare la RG et "la théorie de Newton", on parle de la gravitation.
La RR ne s'occupe pas de la gravitation, ce qui ne lui permet pas de remplacer la théorie de Newton.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Sauf que le plus gros problème de la RG, c'est qu'elle n'est pas du tout intuitive, et demande, par définition, de renoncer au paradigme habituel de la mécanique newtonienne pour l'appréhender.
Il faut donc "sortir" de son cadre de connaissance habituel, classique, à échelle humaine, pour comprendre ce qu'elle dit.
C'est là tout le problème.
Non seulement, comme le précise Amanuensis, la physique newtonienne n'est comparable qu'a la RG et pas la RR, mais dans le cadre de la RG, donc avec forcément des masses présentes dans l'environnement, l'espace temps n'est jamais parfaitement plat.Le même principe en relativité restreinte: un corps décrit une droite, c'est tout.
La ligne droite n'existe pas dans l'univers, il suffit de la prolonger pour qu'elle devienne obligatoirement une courbe.
C'est le principe même de la RG : l'espace temps est courbé par ce qu'il contient, même par le vide, qui n'est pas "rien".
Pourquoi Einstein n'était pas satisfait de la théorie de Newton ?La RG est une théorie plus fine que celle de Newton.
A ton avis, si tu prends un peu le temps de réfléchir a quelles dates elles ont été respectivement émises, penses-tu sérieusement qu'une théorie plus récente serait moins pointue qu'une théorie plus ancienne ?
Non, bien entendu.
Mais la RG ne peut être comprise qu'en l'étudiant un minimum pour comprendre ses postulats.
Sinon, on y pige rien a cette histoire d'espace temps qui est déformé par la masse des objets qu'il contient.
Alors que celle de Newton est très simple a comprendre, s'adapte très bien a notre quotidien (on pèse les courses en kg au marché et non en mesurant la déformation de l'espace temps induite par la masse des objets) mais n'a pas la précision de la RG pour les phénomènes cosmiques et devient même "fausse" lorsque les vitesses deviennent importantes (d'une fraction de celle de la lumière).
deux raisons, la première historique, on ne met pas la charrue avant les bœufs, donc on apprend les plus anciennes théories avant les plus nouvelles.
La deuxième, la complexité : comprendre ce que dit la RG n'est pas forcément accessible a de jeunes lycéens qui ne sont pas dans la filière scientifique.
La preuve
Parce que la théorie de Maxwell n'était pas compatible avec la mécanique de Newton. Fallait choisir...
Ensuite, ce sont les observations et les expériences qui ont tranché, c'est aussi simple que ça.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
J'essaie toujours de résumer ce qui a été pondu ET répondu.
À la fin du XIXème siècle la physique semblait avoir réglé ou être en passe de régler une grande partie des questions essentielles mais il restait tout de même quelques problèmes gênants en suspens.
La gravitation par exemple était parfaitement décrite, du moins dans le cadre qu'on connaissait à l'époque, mesurée, calculée, etc., mais elle n'était pas prouvée (où était le graviton ?) ce qui faisait assez désordre.
Sur la question de la lumière, pendant plusieurs siècles deux clans s'étaient crêpé le chignon : les tenants de la nature corpusculaire et ceux de la nature ondulatoire. Chacun marquait alternativement des points avec des expériences nouvelles. Ils avaient déjà réglé leur compte à ceux qui pensaient que la lumière se propageait de façon instantanée et il était acquis qu'elle avait une vitesse finie, laquelle avait vite été mesurée assez précisément. Finalement Maxwell avait mis tout le monde d'accord avec ses fameuses équations : corpusculaire ou ondulatoire, finalement on pouvait s'en foutre. Fort bien… sauf qu'il restait tout de même un hic assez sérieux avec des phénomènes d'interférences inexplicables qu'il serait un peu long à exposer.
Il y avait ainsi plusieurs points qui semblaient violer une théorie au demeurant parfaitement cohérente et forte de succès éblouissants.
Finalement les deux camps ont à nouveau été mis d'accord mais par une notion parfaitement choquante : la lumière était donc à la fois corpusculaire et ondulatoire. Cela n'a pas remis en question les équations de Maxwell (on transpire toujours dessus à la fac), puisqu'elles ne tiennent pas compte de la nature de la lumière et ne décrivent que les phénomènes, mais cela a ouvert la voie à de multiples découvertes et applications qui aurait été impossibles dans la théorie classique.
En espérant que je n'ai pas dit trop de conneries.
Nico
Parler d'un problème de "graviton" à la fin du XIXe siècle est anachronique. Pas seulement le mot, mais le concept même de particule d'interaction, qui n’apparaîtra qu'avec la théorie quantique des champs, dont les prémices datent des années 50 et qui arrivera à maturité dans les années 70.J'essaie toujours de résumer ce qui a été pondu ET répondu.
À la fin du XIXème siècle la physique semblait avoir réglé ou être en passe de régler une grande partie des questions essentielles mais il restait tout de même quelques problèmes gênants en suspens.
La gravitation par exemple était parfaitement décrite, du moins dans le cadre qu'on connaissait à l'époque, mesurée, calculée, etc., mais elle n'était pas prouvée (où était le graviton ?) ce qui faisait assez désordre.
Historiquement, le Relativité générale ne trouve pas sa source dans ce fameux problème de dualité onde corpuscule, mais dans la volonté d'Einstein d'élargir sa théorie. La Relativité qu'on appelle aujourd'hui restreinte ne reposait pas sur l'équivalence de tous les types de mouvements, mais simplement des mouvements inertiels, c'est à dire "non accélérés". Et Einstein va fournir un effort énorme pour bâtir un principe de covariance généralisée cad qui établie formellement, dans les équations, l'équivalence de tous les types de mouvements.Sur la question de la lumière, pendant plusieurs siècles deux clans s'étaient crêpé le chignon : les tenants de la nature corpusculaire et ceux de la nature ondulatoire. Chacun marquait alternativement des points avec des expériences nouvelles. Ils avaient déjà réglé leur compte à ceux qui pensaient que la lumière se propageait de façon instantanée et il était acquis qu'elle avait une vitesse finie, laquelle avait vite été mesurée assez précisément. Finalement Maxwell avait mis tout le monde d'accord avec ses fameuses équations : corpusculaire ou ondulatoire, finalement on pouvait s'en foutre. Fort bien… sauf qu'il restait tout de même un hic assez sérieux avec des phénomènes d'interférences inexplicables qu'il serait un peu long à exposer.
Il y avait ainsi plusieurs points qui semblaient violer une théorie au demeurant parfaitement cohérente et forte de succès éblouissants.
Finalement les deux camps ont à nouveau été mis d'accord mais par une notion parfaitement choquante : la lumière était donc à la fois corpusculaire et ondulatoire. Cela n'a pas remis en question les équations de Maxwell (on transpire toujours dessus à la fac), puisqu'elles ne tiennent pas compte de la nature de la lumière et ne décrivent que les phénomènes, mais cela a ouvert la voie à de multiples découvertes et applications qui aurait été impossibles dans la théorie classique.
Par ailleurs, on ne peut pas dire que Einstein, ni personne, était "insatisfait" de la théorie de Newton. Mais il y avait un truc qu'elle n'expliquait pas du tout et qui était troublant : l'identité de la masse inertielle et de la masse grave. C'est en se basant sur leur équivalence absolue, qu'Einstein va bâtir sa théorie.
Dernière modification par Gilgamesh ; 15/10/2014 à 05h05.
Parcours Etranges
Surtout de la rendre valable! Sans le traitement de la gravitation, la RR n'était pas pleinement satisfaisante (litote), et la gravitation de Newton ne pouvait pas se traiter comme l'électromagnétisme (la proportionnalité entre masse inerte et masse pesante était une obstruction).
Dans son article de 1905 Poincaré reconnaît tout de suite le problème, sans solution.
À ma connaissance la RG a été le première théorie compatible avec la RR (comme approximation locale) et rendant compte correctement de la gravitation. Y en a-t-il une autre, avant l'avènement de la RG ou même après?
Dernière modification par Amanuensis ; 15/10/2014 à 06h11.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Mercii pour vos reponses .
Je dois reconnaitre que j'anachronise.
Je n'ai pas été très clair. Je ne faisais pas référence à la relativité en particulier.
Nico
PS
Je n'ai pas répondu avant car j'ai passé ces deux jours au lit.
Quel feignant!
M'enfin ! Y a que sous la couette qu'on est bien, non ?
Nico
Elle est enseignée dans les écoles d'ingénieurs, probablement pas en tronc commun si c'est ce que tu voulais dire.
Lesquelles? Et avec quelle "profondeur"? (Car on peut aussi bien dire que la RG est vulgarisée dans Science&Vie par exemple. Ce n'est pas faux, mais il est utile de préciser la "profondeur" de la présentation.)
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
polytechnique au niveau 1ère année (et après pour ceux qui désirent approfondir, il y a des modules) cours de David Langlois (je ne sais pas si le cours est en tronc commun, pas sûr...)
ENSTA (cours de Jérôme Pérez et Jean Michel Alimi) également en 1ère année (module optionnel).
Idem probablement pour les autres écoles du groupe A.
Pour les autres écoles plus petites, probablement pas enseignées non.
Le niveau ? pas terrible, mais ça reste une première introduction... (largement suffisant pour ne pas faire les erreurs qu'il y a dans le premier poste), introduction par la vision des coordonnées (niveau équivalent du niveau des cours de Richard Taillet en vidéo).
Parce que des cours tu peux en avoir un paquet depuis la licence jusqu'au séminaire post doctoral...
Polytechnique, même 1ere année, c'est trop haut pour moi. Donc d'accord.
Simplement, nous parlons bien de la Générale et pas de la Spéciale...
En fait le cours de Langlois est surtout un cours de relativité restreinte, avec une ouverture (certes un seul chapitre) sur la relativité générale, mais ça reste un cours de 1ère année qui ne fait que picorer.
Après... je te laisse imaginer si tu choisis de poursuivre en 2ème et 3ème année... je pense que ça fait une bonne base pour une intro.
