Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?
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Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?



  1. #1
    BastienBastien
    Invité

    Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?


    ------

    Bonjour à tous !

    J'aurais une question s'il vous plaît.
    Comment Einstein a-t-il trouvé la théorie de la relativité ?
    Il y a évidemment une construction mathématico-physique, un cheminement - auquel je ne tenterai pas de me frotter !
    Mais au départ, il y a eu une intuition ? Une conviction ?
    Ou est-ce que ça lui est vraiment venu par pures "voies de conséquences calculatoires objectives".

    Si vous pouviez répondre plus en littéraire qu'en mathématicien svp !!

    Merci,
    Bastien

    -----

  2. #2
    calculair

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Bonjour, je ne sais pas trop comment Einstein et les physiciens de l'époque on développer cette théorie de la relativité.

    A la fin du 19° siècles, les savants pensais que l'on maitrisait les lois de la physique; Tout était parfait, sauf quelques petites aberrations qu'il fallait expliquer.

    Ce sont ces quelques petites aberrations qui vont tout remettre en cause......

    Je ne garanti pas, mais ion peut citer

    L'experience de Michelson avec son interféromètre..... la vitesse de la terre ne s'ajoute pas à la vitesse de la lumière

    Je pense qu'il y a aussi des observations astronomiques ou les lois de Newton ne donnent pas les bonnes valeurs.

    Je pense que des foromeurs du site pourront décrire d'autres expériences qui ne peuvent pas être expliquées avec la précision souhaitée par les théories classiques


    On m'a appris que l'hypothèse de base de la relativité est de dire, il y a une vitesse limite des interactions et cette vitesse est celle de la lumière. Cette hypothèse posée, suite par exemple à l'expérience de Michelson va tout remettre en question......

    La structure de l'espace, par exemple et la coordonnée temporelle doit se manipuler comme une coordonnée d'espace, notre espace classique à 3 dimensions en a 4 maintenant et cela va changer bien des choses..

    Le temps ne s'écoule plus a la même vitesse selon notre vitesse de déplacement

    Les longueurs des objets se modifient selon le repère d'observation

    En tous les cas s'est passionnant de voir comment une hypothèse qui peu paraitre, accessoire modifie la vision de notre univers......
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  3. #3
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par BastienBastien Voir le message
    Comment Einstein a-t-il trouvé la théorie de la relativité ?
    En lisant plein d'articles scientifiques de l'époque, en particulier de H. Lorentz mais pas seulement, et en réfléchissant. Les maths préexistaient ("transformations de Lorentz"). Le problème à résoudre (incompatibilité apparente entre la relativité galiléenne et l'électromagnétisme de Maxwell) était bien posé depuis des années et l'objet d'une ample littérature.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  4. #4
    Nicophil

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Bonjour,

    http://en.wikipedia.org/wiki/Relativ...27s_motivation

    En 1953, Albert Einstein a écrit à la Cleveland Physics Society à l'occasion de la commémoration de l' expérience de Michelson-Morley :
    Ce qui me conduisit plus ou moins directement à la théorie de la relativité restreinte est la conviction que la force électromotrice agissant sur un corps en mouvement dans un champ magnétique n'était rien d'autre qu'un champ électrique.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    maxwellien

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Bonjour, la question qui a torturé. Einstein toute sa vie c'est :"Qu'est ce que je verrai si j'étais à cheval sur un rayon lumineux?"
    Pour lui il était inconcevable que la vitesse de la lumière soit infini dés lors en s'appuyant sur d'autres peuves comme l'électromagnetisme ou l'expérience de Michelson Morlay il a en fait déduit les principes de la relativité

    Il y a évidemment une construction mathématico-physique, un cheminement - auquel je ne tenterai pas de me frotter
    Le niveau en math requis pour comprendre les principes de la relativité restreinte est du niveau troisième sinon pour les moins audacieux je conseille un bouquin d'Einstein:"L'évolution des idées en physique"

  7. #6
    ThM55

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    L'anecdote d'Einstein "chevauchant" une onde électromagnétique est exacte. J'ajouterais qu'Einstein a rapporté que cette idée lui était venue quand il avait 16 ans (donc en 1895). Il était devant un paradoxe: pas de charges, pas de courants, mais champs électrique et magnétique statiques. En fait cela montre sous une forme simplifiée que les équations de Maxwell ne sont pas compatibles avec la relativité galiléenne, ce que d'autres comme Hertz, Lorentz, Poincaré, etc, savaient très bien à cette époque. Il est tout de même remarquable qu'il ait trouvé cela à 16 ans. Cela devrait inspirer de jeunes lecteurs de ce forum; même s'ils ne possèdent pas encore tous les outils mathématiques, il leur est possible de faire des raisonnements physiquement pertinents qui peuvent conduire à de vraies découvertes.

  8. #7
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Dans 50 ans il sera affirmé qu'il y aura pensé à l'âge de 5 ans, ce qui encore plus remarquable.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  9. #8
    Nicophil

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par Nicophil Voir le message
    Ce qui me conduisit plus ou moins directement à la théorie de la relativité restreinte est la conviction que la force électromotrice agissant sur un corps en mouvement dans un champ magnétique n'était rien d'autre qu'un champ électrique.
    Voir également : https://en.wikipedia.org/wiki/Farada...and_relativity
    Dernière modification par Nicophil ; 15/05/2014 à 18h47.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  10. #9
    invite3c30dad8

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    il a réfléchi sur la simultanéité de deux événements 1/ concomitants, 2/ séparés par une distance fixe et 3/ pour un observateur en mouvement

    tout le reste est juste

  11. #10
    invite3c30dad8

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    ya un truc que je ne comprends pas encore en relativité.

    le présent est il un et unique pour tout le monde et alors les durées diffèrent elles pour tous en fonction de nos vitesses respectives et accélération ou bien le présent n'existe t il que pour l'observateur dans son referentiel propre auquel cas le présent serait individuel voire une chimère ?,
    merci

  12. #11
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Le présent est une chimère.

    Il n'y a pas de présent définissable de manière unique, même pour un observateur unique. On peut "choisir" un présent pour faire des calculs, pour une représentation, mais ce choix a une forte composante arbitraire.
    Dernière modification par Amanuensis ; 15/05/2014 à 21h20.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  13. #12
    invite3c30dad8

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    ok

    Dire donc : qu'à l'instant ou je tapais ces lettres , il y avait dans l'univers ( ou simplement sur terre) que des évènements simultanés est donc illusoire ?

  14. #13
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    Dire donc : qu'à l'instant ou je tapais ces lettres , il y avait dans l'univers ( ou simplement sur terre) que des évènements simultanés est donc illusoire ?
    Nous pouvons parler, "avec conviction" des événements qui nous concernent car liés à notre histoire propre, rencontres/coïncidences. En dehors de ce cadre propre à notre "voisinage" immédiat il nous (Humain) faut construite un cadre conceptuel pour pouvoir en parler c'est à dire passer du local au global.

    Pour faire prendre conscience des a-priori exprimés inconsciemment sous forme d'affirmation péremptoire :

    il y avait dans l'univers
    des évènements simultanés est donc illusoire
    « Ce dont on ne peut parler, il faut le taire. »

    « L'image logique des faits est la pensée. »


    Patrick
    Dernière modification par invite6754323456711 ; 15/05/2014 à 22h06.

  15. #14
    invite17c2abb9

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Bonjour à tous,

    La première chose qui m'a un peu surpris c'est qu'il n'est pas précisé si on parlait de la relativité restreinte ou générale, alors je vais parler de la seconde tout en commençant par la première

    La théorie de la relativité restreinte était quasiment sur pied lorsque Einstein mit le coup de grâce en 1905. Poincaré s'était penché dessus, Lorentz avait déjà établie ses transformations, il manquait juste le déclic (je ne critique pas Einstein, mais quelqu'un d'autre l'aurait trouvé peu de temps après). Il se trouve que la théorie publié en 1905 était fausse. Einstein s'est ensuite penché sur la relativité générale en demandant un tenseur au mathématicien Marcel Grossmann mais le trouvant pas à son gout, il décide de reprendre des résultats utilisés dans la relativité restreinte. C'est à ce moment là qu'il se rend compte qu'il s'est complétement trompé, il corrige lui même sa théorie de 1905 et utilise le tenseur du mathématicien pour construire sa relativité générale. Il publie en 1915 et arrive à résoudre le problème de la précession du périastre de 43''/siècle de mercure.

  16. #15
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    Dire donc : qu'à l'instant ou je tapais ces lettres , il y avait dans l'univers ( ou simplement sur terre) que des évènements simultanés est donc illusoire ?
    Oui, d'une certaine manière. C'est une forme de "se mettre au centre de l'Univers".

    La notion d'un présent à courte portée est fonctionnelle (cela inclut l'échelle de la Terre pour quasiment toute application pratique (1)). Illusoire d'une certaine manière, mais l'approximation est excellente et parfaitement utile.

    (1) Ce n'est que quand on recherche des précisions élevées, genre établissement du "temps atomique" ou localisation par transmission radio sur des milliers de km (GPS), que les problèmes apparaissent.

    Mais étendre cela à tout l'Univers est une forme d'illusion du même genre que celle des anciens mettant la Terre au centre de l'Univers.

    Il n'y a d'ailleurs rien de très choquant à ce que ce soit une illusion: nous n'avons pas d'expérience directe des échelles s'exprimant en millions ou milliards d'années-lumière.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  17. #16
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par LordChoco Voir le message
    La première chose qui m'a un peu surpris c'est qu'il n'est pas précisé si on parlait de la relativité restreinte ou générale
    Ce n'est pas important si on cherche à comprendre la philosophie du temps, la RR n'est conceptuellement qu'un cas particulier de la RG, une solution particulière.

    La théorie de la relativité restreinte était quasiment sur pied lorsque Einstein mit le coup de grâce en 1905. Poincaré s'était penché dessus, Lorentz avait déjà établie ses transformations, il manquait juste le déclic (je ne critique pas Einstein, mais quelqu'un d'autre l'aurait trouvé peu de temps après). Il se trouve que la théorie publié en 1905 était fausse.
    Pas fausse ; incomplète et de domaine d'application limité, car ne permettant pas de couvrir la gravitation.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #17
    ordage

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par BastienBastien Voir le message
    Bonjour à tous !


    Comment Einstein a-t-il trouvé la théorie de la relativité ?
    Il y a évidemment une construction mathématico-physique, un cheminement - auquel je ne tenterai pas de me frotter !
    Mais au départ, il y a eu une intuition ? Une conviction ?

    Si vous pouviez répondre plus en littéraire qu'en mathématicien svp !!

    Merci,
    Bastien
    Salut
    Si tu lis son article fondateur de 1905, tu verras qu'il analyse le procédé de mesure de la longueur d'un objet, en mouvement uniforme, par rapport à celui qui le mesure.
    Pour cela il fait quelques hypothèses(postulats).
    Il a été peut-être inspiré par d'autres idées, mais, en fait, son approche est très pragmatique.
    A titre anecdotique, il y avait un problème de chemins de fer, qui étaient à voie unique à l'époque, qui ne pouvaient se croiser que dans les gares, d'où un problème de synchronisation. Les diagrammes qu'on utilisait avaient une parenté avec ceux de RR.
    En fait le fondement philosophique est que les lois de la la nature (hormis la gravitation à cette époque) devaient être les mêmes dans tous les référentiels inertiels (pas de référentiel inertiel absolu).
    Quant à la paternité, il est vrai que Lorentz et encore plus Poincaré avaient balisé le terrain, mais Einstein a fait un paquet cadeau du tout (en le mettant en forme).
    Sur cette histoire de paternité, il faut savoir qu'il y a eu des batailles rangées entre scientifiques qui ressurgissent d'ailleurs à chaque date anniversaire de la relativité.
    Comme la célébration du centième anniversaire de la RG est en 2015, les hostilités ne devraient pas tarder à reprendre.
    Cordialement

  19. #18
    Nicophil

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Bonjour ordage,

    Citation Envoyé par ordage Voir le message
    En fait le fondement philosophique est que les lois de la la nature (hormis la gravitation à cette époque) devaient être les mêmes dans tous les référentiels inertiels (pas de référentiel inertiel absolu).
    Quelles sont ces lois de la nature ?
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  20. #19
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Celles qui permettent de prédire le résultat d'une expérience locale.

    La notion de référentiel étant assez difficile à prendre dans les concepts premiers, une autre version du principe de relativité est la suivante, qui évite aussi de parler de lois:

    Aucune expérience locale ne permet de connaître la position, l'orientation ou la vitesse du laboratoire par rapport à des astres lointains.

    On pourrait rajouter la date...

    (A contrario, certaines expériences locales permettent de connaître l'accélération ou la variation d'orientation.)
    Dernière modification par Amanuensis ; 16/05/2014 à 13h17.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  21. #20
    invite3c30dad8

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    ok

    Finalement l'idée de temps absolu restait sous-jacente à celle de l'existence d'un présent identique pour des évènements situés n'importe où dans l'univers.

    Il faut dire quand même que Bergson (philosophe et 1er du concours général de mathématique) pensait encore en 1930 à l'universalité du temps et que pour lui la dilatation des durées n'était qu'une perspective temporelle des phénomènes.

    C'est pas évident de penser que le présent n'existe pas , que dis je que le temps n'existe pas , et qu'il doit être un artifice de calcul ou alors que le temps est mou et déformable. que les simultanéités existent mais pas la notion de présent collectif ( au sens stricte du terme)

  22. #21
    Amanuensis

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    que les simultanéités existent
    Même cela est discutable.

    On voit écrit que la RR (et a fortiori la RG) est la "relativité de la simultanéité", mais c'est plutôt l'artificialité de la notion de simultanéité. Plus simple de comprendre ces théories en abandonnant toute idée de simultanéité.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  23. #22
    BastienBastien
    Invité

    Re : Comment Einstein a-til trouvé la théorie de la relativité ?

    Hi !

    Merci pour vos réponses intéressantes !

    J'ai assisté à une conférence il y a quelques temps, animée par un chercheur, qui a dit (entre autre !) que le temps est un domaine qui devrait être totalement "remis à plat" ces prochaines décénies.
    Car d'après lui, on ne sait encore que très peu de choses sur ce "temps".

    +

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