L'espace-temps de la relativité restreinte
L'espace-temps, avant et après la relativité restreinte
IMPORTANT:
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Ces informations sont valables seulement pour des « univers » vide de matière.
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La notion d'espace-temps n'a été introduite qu'après la relativité restreinte et non à l'époque de Newton où le temps et l'espace était de notion distincte.
-Le temps devient une dimension supplémentaire à la suite de la relativité restreinte car dans l'espace de Newton, le temps est absolu mais dans l'espace-temps de Poincaré-Minkowski, le temps est relatif est dépend du point de vue,mouvement de l'observateur.
-D'après la relativité restreinte, la vitesse de la lumière est la vitesse maximale tous objets.
-Dans l'espace-temps de Poincaré-Minkowski, le temps et les longueurs sont élastiques et relatives donc il ne peut y avoir simultanéité de deux événements pour deux observateurs en mouvement l'un par rapport à l'autre.
-Les invariants sont des quantités indépendantes du référentiel qui permettent d'élaborer des lois physiques. Ils sont différents pour l'espace de Newton que pour l'espace de Poincaré-Minkowski. L'intervalle spatiaux-temporel est un invariant car les corps se déplacent à la même vitesse dans l'espace-temps (la vitesse de la lumière) même si leurs vitesses dans l'espace et dans le temps sont différentes.
-Les lignes univers (les trajectoires dans l'espace-temps) sont situés à l'intérieurs de cônes de lumière (voir image ci-dessous) qui correspondent aux trajectoires d'un rayon lumineux dans l'espace-temps car la vitesse de la lumière est la vitesse maximale de tous objets. Donc les rayons lumineux permettent de révéler les lignes de l'espace-temps.
Ci-dessus: un cône de lumière .
-L'espace-temps est rigide car la constance de la vitesse de la lumière fait que tous le cônes de lumière ou les trajectoire des rayons lumineux sont parallèles. Donc l'espace-temps est rigide.
Ci-dessous: l'espace-temps vide de matière est rigide et plat: la trajectoire d'un rayon lumineux est la ligne droite.
-La géométrie euclidienne est la géométrie de base de l'espace de Newton et de l'espace-temps de Poincaré-Minkowski.
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