+ Einstein en images; L’espace, le temps sont relatifs comme nos perception des couleurs,des formes, des grandeurs

EINSTEIN
en images

par le Prof Bof

“Qu’est ce que le monde aurait l’air si j’étais à cheval sur un rayon lumineux ? »

« Si j’allais à la vitesse de la lumière et si je tenais un miroir devant moi,

est-ce que je verrais mon image ? »

Préambule…

Gus, le jeu des perceptions, de l’être,

de la vérité et de l’intelligence.

De Newton à Einstein…

LES GRANDES VICTOIRES DE L’INTELIGENCE SUR LES « MENSONGES » DES SENS.

Tout le discours sur la relativité s’inscrit dans l’effort des derniers siècles pour contester des « évidences » millénaires de l’humanité

(VOIR : www.profbof.com/moderne/) . C’est une étape dans ces correctifs apportés par l’intelligence et la science à ce qui semblait aller de soi au niveau des représentations sensibles considérées comme des absolus.

Quelques grandes remises en question au cours des derniers siècles. Quatre triomphes ou victoires de l’intelligence contre le « sens commun », qui allait de soi évidemment

1) la terre est ronde…malgré les apparences. Difficulté de l’admettre ou la force du « sens commun » : comment les gens pourraient-ils tenir la tête en bas, et encore plus grave comment les océans peuvent-il demeurer en place sur une boule, comment faire tenir un pouce d'eau tout autour d’un ballon?

Il était ridicule, incompréhensible de croire à cette sphéricité de la terre malgré certaines preuves vraisemblables tant que Newton n’aurait pas ouvert la voie avec son concept de gravitation.

2) la rotation de la terre sur elle-même. Jugée impossible car la vitesse aux équateurs serait telle que tout ce qui est sur la terre, maisons, pierres, seraient projetés dans l’espace étant donnée la vitesse vertigineuse à la surface de cette rotation de la terre sur elle-même.

3) C’est la terre qui tourne autour du soleil et non l’inverse comme on l’avait toujours cru. Gus, le soleil, parait-il, se couche et se lève toujours si l’on en croit la radio du matin.

4) Le mouvement naturel d’un corps est rectiligne même si on ne l’a jamais constaté, que la pierre lancée fait toujours une belle courbe. Pire, un bolide une fois lancée ne s’arrête pas par lui-même (inertie) même si en crachant dans les airs ça nous retombe toujours dessus. La lune tombe constamment même si seule l’intelligence le « voit ».

ESPACE ET TEMPS ABSOLUS ?? C’est grâce à Newton que la plupart de ces progrès dans la compréhension de l’univers physique ont été rendus intelligibles. Cependant ce dernier, contrairement aux anciens, croyait nécessaire pour asseoir ses théories de poser comme préexistants à toute matière un espace absolu et immobile ainsi qu’un temps qui justifiait des mesures tout aussi absolues.

C’est cette double toile de fond, espace et temps, rigide, immobile, préexistante aux choses qui sera remise en cause par les théories d’Einstein.

“Si la relativité se révèle juste, les Allemands diront que je suis Allemand, les Suisses que je suis citoyen suisse, et les Français que je suis un grand homme de science. Si la relativité se révèle fausse les Français diront que je suis Suisse, les Suisses que je suis Allemand et les Allemands que je suis Juif. »

……

« Et chaque jour, mille fois, je ressens ma vie, corps et âme, intégralement tributaire du travail des vivants et des morts. Je voudrais donner autant que je reçois et je ne cesse de recevoir »

…

« Or le hasard s’amuse de moi. Car les hommes me témoignent une invraisemblable et excessive admiration et vénération. Je ne veux rien, ne mérite rien. J’imagine la cause profonde mais chimérique de leur passion. Ils veulent comprendre les quelques idées que j’ai découvertes mais j’y ai consacré ma vie, toute une vie d’un effort ininterrompu »

Einstein. Comment je vois le monde.

Une expérience capitale qui met le monde scientifique en ébullition…

La vitesse de la lumière était connue mais une expérience révéla, par accident, une des propriétés de la lumière insoupçonnée. Pour connaître la vitesse d’un bateau en mer sans aucun point de repère, les anciens marins lançaient à la mer un billot retenu par une corde et à partir de l’angle que la corde faisait par rapport à la verticale on pouvait se faire une idée de la vitesse du bateau. La théorie ondulatoire de la lumière supposait un milieu tout comme l’onde sonore suppose l’air pour se propager. On avait ainsi supposé que l’espace s’identifiait à un éther quelconque. Connaissant la vitesse de la lumière (300 000 km/s) ne pourrait-on pas ainsi connaître la vitesse parcourue par la terre par rapport à l’espace absolu ou à l’éther. Une expérience ingénieuse fut conçue par Michelson et Morley.

Gus, ton Prof s’adapte et t’en donne ici une version qui convient bien avec ta calotte que tu aimes tant.

Le lanceur de baseball et la RAGE électorale..

Les éléments en cause : un lanceur de baseball qui lance constamment la balle avec la même force (et vitesse) (La lumière).

Un camion à plateforme (vitesse de la terre)

Route s’engageant dans un tunnel.

RAGE ÉLECTORALE. Le lanceur, debout sur la plateforme du camion qui file à 60 km/h voit une affiche électorale de Le Pen* qui orne le tunnel sous lequel le camion s’apprête à s’engager. Il lance une balle à la vitesse de 100 km/h en visant Le Pen; à la sortie du tunnel, se retournant, il voit une affiche de Chirac*. Même s’il s’éloigne et dans le but légitime de montrer qu’il est a–politique ou au dessus des partis, il vise avec la même force et le politicien, à son tour, du moins son image, subit stoïquement l’affront.

*On peut invertir les politiciens, les changer, mettre Bush ou Kerry au goût d’un chacun. En dictature, pas de problème : c’est le même poster A et B, à un an ou deux d’intervalle.

Analyse : Si l’on suppose qu’il y a des capteurs de choc derrière chaque affiche, qui, de Le Pen ou Chirac en prend le plus ?

Dans notre monde ordinaire ou newtonien, les vitesses du camion et de la balle devraient s’additionner dans le cas de Le Pen et il en aurait pris plein la gueule. Il aurait reçu la balle à une vitesse de 100 km/h (balle) + 60 km/h (camion), soit 160 km/h au total. De quoi fragiliser une prothèse dentaire!

De l’autre coté, Chirac, plus chanceux, du bon coté du tunnel, s’en tire mieux puisque le camion s’éloigne et que l’on doit soustraire les vitesses. Il reçoit la balle à 40 km/h (100-60 km/h). Gus, c’est le calcul que l’on faisait depuis Galilée… c’est, à ce qu’il semblait, le simple bon sens.

Mais l’expérience de Michelson Morley, à propos de la lumière, est absolument étonnante et renverses ces perspectives. Peu importe que la source lumineuse s’éloigne ou se rapproche, la vitesse de la lumière au point d'arrivée est toujours la même. Gus, c'est comme si la lumière pratiquait la rectitude politique ou se voulait équitable : peu importe que le lanceur sur son camion s’approche ou s’éloigne, Le Pen ou Chirac, Bush ou Kerry reçoivent exactement le même affront, encaissent exactement le même coup.

La conclusion s’impose. Nous ne disposons d’aucun moyen pour connaître le mouvement absolu de la terre, ni mécanique, ni optique… On aurait beau analyser la force de l’impact de la balle sur les affiches, aucun moyen de connaître la vitesse du camion.

Cette propriété de la lumière mystifia le monde scientifique … et fut à l’origine de bien des spéculations... dont celles d’un jeune physicien qui s’appelait EINSTEIN.

Suite : Histoires de trains. Relativité du mouvement et du repos

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