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La relativité


L'essentiel pour tout savoir sur la relativité restreinte (1905) et la relativité générale (1915), sur l'utilisation de la relativité dans le GPS, sur la fameuse controverse Einstein-Poincaré, sans oublier quelques autres théories "relativistes" plus controversées voire fantaisistes, telles que la relativité complexe et la relativité d'échelle...


1 La relativité
Albert Einstein
1 critique

Ce petit livre à pour but de faire connaître, d'une manière aussi exacte que possible, la théorie de la relativité à ceux qui s'intéressent à elle au point de vue général, scientifique et philosophique, mais qui ne possèdent pas l'appareil mathématique de la physique théorique. La lecture suppose à peu près des connaissances de bachelier et - malgré le peu d'étendue du livre - une bonne dose de patience et de force de volonté. L'auteur n'a pas ménagé sa peine pour présenter les idées fondamentales d'une manière aussi claire et simple que possible et, en gros, dans l'ordre et la connexion dans lesquels elles ont réellement pris naissance. Dans l'intérêt de la clarté, il m'a paru inévitable de me répéter souvent, sans me soucier le moins du monde de donner à mon exposé une forme élégante ; j'ai consciencieusement suivi l'avis du théoricien génial L. Boltzmann, de laisser le souci d'élégance aux tailleurs et aux cordonniers. Je ne crois pas avoir caché au lecteur les difficultés inhérentes au sujet. J'ai, par contre, traité à dessein d'une façon sommaire les fondements empiriques et physiques de la théorie, afin que le lecteur qui n'est pas bien familiarisé avec la physique ne se trouve dans une situation semblable à celle du voyageur que les maisons empêchaient de voir la ville. Puisse ce petit livre être un stimulant pour beaucoup de lecteurs et leur faire passer quelques heures agréables. Ajouter à mes livres
2 Qu'est-ce que la relativité ?
François Vannucci
Qu'est-ce que la relativité ? Quels horizons nouveaux cette théorie révolutionnaire nous fait-elle découvrir ? Quel rôle y joue la lumière ? Qu'est-ce que l'espace-temps ? Et que signifie la fameuse formule E = mc2 ? Ajouter à mes livres
3 L'univers en perspective : Relativité restreinte
Jean-Marie Vigoureux
1 critique

Pourquoi est-il impossible de dépasser la vitesse de la lumière ? Comment deux jumeaux peuvent-ils se retrouver, à la suite d'un voyage, avec des âges différents ? D'où vient la relation E = mc2 ? Quel est le sens physique de la " dilatation des durées " et de la " contraction des longueurs " ? En quoi Einstein a-t-il élaboré une théorie radicalement différente de celle de Poincaré ? De nombreuses questions sont fréquemment posées sur la théorie de la relativité... La plupart sont rarement exposées en détail, certaines ne le sont jamais. Jean-Marie Vigouroux les présente au grand public en les situant dans leur contexte historique. Il nous montre aussi que l'essentiel de la théorie d'Einstein réside dans un simple principe d'écriture des lois physiques, qui fait de la relativité une théorie cadre de la physique contemporaine. Ajouter à mes livres
4 Einstein et la relativité générale : Les chemins de l'espace-temps
Jean Eisenstaedt
2 critiques 2 citations

Histoire des sciences, facteurs politiques, passions humaines: avec cette bibliographie totale, Jean Eisenstaedt nous invite à un voyage le long des chemins de la pensée d'Einstein. La théorie de la relativité générale bouleversa les fondements de la science, mit à bas les concepts multi-centenaires d'espace (euclidien) et de temps (newtonien). L'espace temps était né, courbe et dynamique. L'élaboration de la théorie est replacée dans le contexte de l'époque, on en découvre le développement heurté, la croissance lente et le douloureux manque de résultats face à la théorie quantique. On comprend notamment comment les trous noirs, qui n'ont pu être posés ni pensés à sa naissance, vont être "inventés", compris, acceptés dans les années 1970, permettant une interprétation révolutionnaire de la théorie qui conduira au renouveau actuel. Un livre passionnant retraçant une révolution conceptuelle d'une ampleur inouïe. Ajouter à mes livres
5 De la relativité au GPS : Quand Einstein s'invite dans votre voiture
Pierre Spagnou
1 critique 1 citation

Sans la relativité du temps, pas de GPS ! Quand Einstein s'invite dans votre voiture, il vous conduit par l'entremise du GPS à des interrogations souvent déroutantes : Comment parvient-on à vous localiser en tout point de la planète ? Quel est l'intérêt de disposer d'horloges très précises ? Comment des jumeaux se retrouvent-ils avec des âges différents ? Quel est l'effet de la gravitation sur l'écoulement du temps ? Qu'est-ce qu'un effet boomerang ? Les neutrinos peuvent-ils être plus rapides que la lumière ? Qu'est-ce que le paradoxe des tortues ? Comment les trous noirs nous permettent-ils de nous repérer sur le globe terrestre ? Poincaré a-t-il devancé Einstein ? Quel tour l'effet Sagnac a-t-il joué aux physiciens ? Toutes ces questions et bien d'autres trouvent une réponse claire dans cet ouvrage grâce au GPS, étonnante application pratique de la relativité dans notre vie de tous les jours. Cet outil bien connu du grand public offre une superbe opportunité d'expliquer simplement, à partir d'un cas concret (sans éluder les démonstrations), l'un des concepts les plus stimulants de la physique moderne : la relativité du temps. Ajouter à mes livres
6 Carnets de voyages relativistes
Hans-Peter Nollert
"Ce qu?Einstein aurait aimé voir". Selon la légende, le jeune Einstein se serait demandé à quoi ressemblait un rayon de lumière vu par un observateur se déplaçant à la même vitesse. Aujourd?hui, on est capable de simuler un tel spectacle sur des ordinateurs. Comment seraient modifiés des paysages familiers, si l?on se déplaçait à la vitesse de la lumière ? Comment serait déformée la Terre vue de l?espace, si un trou noir se trouvait dans son voisinage ? Que verrions-nous si nous voyagions dans un trou de ver ? Les images calculées nous permettent de visualiser les effets relativistes associés aux déplacements à grandes vitesses, ainsi que les déformations de l?espace par des masses, telles que les prévoit la théorie d?Einstein. Elles nous aident alors à mieux interpréter les phénomènes optiques à l??uvre dans l?Univers, comme les lentilles gravitationnelles et les anneaux d?Einstein. Grâce à cet ouvrage, la relativité générale, réputée difficile, devient compréhensible sans formule mathématique. Ajouter à mes livres
7 E=mc2 ?
Jean-Louis Bobin
1 critique

E = mc² ? D'où vient le fabuleux destin de cette formule mythique nimbée de l'aura de la Relativité ? Avant toute chose, est-on bien certain de connaître les trois « ingrédients » qui la composent : masse, énergie et vitesse de la lumière ? Comment se sont-ils retrouvés mis en équation ? Et quelles en ont été les conséquences ? Des réponses brèves, claires et sérieuses aux questions que vous vous posez sur le monde. Ajouter à mes livres
8 Pourquoi E=mc2 ? Et comment ça marche ?
Brian Cox
E=mc2 est certainement la formule mathématique la plus connue au monde et pourtant peu savent ce qu'elle signifie exactement. Cet ouvrage explore la signification profonde de la fameuse équation d'Einstein et répond en termes simples aux questions qu'elle pose: qu'est-ce que l'énergie ? Qu'est-ce que la masse ? Qu'est-ce que la vitesse de la lumière a à voir avec elles ? Pour pénétrer les mystères de la matière, les auteurs nous entraînent au c?ur du LHC, ce gigantesque accélérateur de particules situé près de Genève qui doit recréer les conditions de la naissance de l'univers. Au terme de leur enquête, vous comprendrez enfin pourquoi le monde est ce qu'il est ! Ajouter à mes livres
9 E=mc2 une biographie de la plus célèbre équation du monde
David Bodanis
1 critique

La géniale équation d'Einstein a changé le monde et bouleversé nos vies. Théorie de la relativité, bombe atomique, Big Bang originel de notre univers, trous noirs, scanner, tube cathodique, carbone 14 ? Encore et toujours : E=mc2 ! Mais cette équation n'est pas tombée du ciel, toute faite dans le cerveau fabuleux et fantasque d'Einstein. Sa prodigieuse aventure a commencé au XVIIe siècle et c'est toute son histoire, à travers ses héros oubliés ou glorieux, que nous conte ce livre. Une histoire faite de science, d'intelligence extrême, d'intuition, d'accidents et de hasards, mais aussi de passions, d'ambitions, de rivalités, d'amours et de haines. Voici donc la plus émouvante, instructive, haute en couleurs, galerie de portraits d'une lignée d'exception - voici Madame du Châtelet morte en couches des oeuvres de Voltaire, qui découvrit le principe du carré, Lavoisier, qui inventa le concept de masse, Faraday le mystique, qui découvrit la loi de conservation de l'énergie, Maxwell, qui théorisa l'électromagnétisme de la lumière, et Marie Curie, qui découvrit les propriétés du radium. Enfin Einstein vint, et la lumière fut. On découvre ici que la science se déguste tel un vaste, tonique et enrichissant roman, grâce à l'humour d'un connaisseur qui nous explique E=mc2 comme la plus simple des belles histoires. Ajouter à mes livres
10 E=mc2 : Histoire méconnue d'une célèbre formule
Jean Hladik
La matière et l'énergie ne vont plus former qu'une seule et même entité lorsque la célèbre formule E = mc2 est définitivement démontrée par Max Planck. Une nouvelle conception de la réalité s'impose ; la matière considérée comme éternelle devient éphémère. Il va falloir cependant plus de deux siècles de cogitation des plus grands philosophes et physiciens pour aboutir à cette fameuse formule. Celle-ci fait son apparition au cours du XVIIIe siècle lorsque la notion d'énergie mécanique commence à s'imposer sous la forme de "force vive". Grâce à Newton et Leibniz, on trouve le calcul de l'énergie de la lumière sous la forme mc2 dans un ouvrage de Voltaire destiné à "ceux qui ne connaissent Newton que de nom". Au cours du XIXe siècle, ce sera la théorie de l'éther, support des vibrations électromagnétiques, qui sera le réceptacle d'une énergie postulée également sous la forme mc2. A la fin du XIXe siècle, Maxwell, puis Henri Poincaré vont mettre en évidence les propriétés dynamiques des ondes électromagnétiques. En 1905, Einstein va faire un raisonnement approximatif aboutissant à E = mc2. Finalement, ce sera Max Planck, qui fonda la physique quantique et développa la relativité restreinte, qui démontrera le premier la formule. Depuis, des expériences en tout genre ont largement démontré la validité de cette célèbre formule. En laboratoire, les corpuscules de matière se dématérialisent en énergie et cette dernière se matérialise en particules. Les travaux de recherches et d'enseignement universitaires de Jean Hladik lui ont permis d'acquérir une large connaissance des théories scientifiques les plus modernes. Grâce à ses talents pédagogiques, l'auteur explique simplement la Relativité, science qui touche aux grands mystères de notre Univers. Ajouter à mes livres
11 Comment je suis devenu Einstein : La véritable histoire de E=mc2
Jean-Paul Auffray
Albert Einstein est entré dans la légende, de son vivant, avec la célèbre formule E=MC2 , l'une des découvertes majeures de la physique. En est-il vraiment le " père " ? La question peut surprendre. Pourtant, le Comité Nobel n'a pas lugé utile de lui décerner le prix à ce titre. Il l'a reçu, en 1921, mais pour des travaux mineurs en comparaison. Au fil de la lecture de Comment je suis devenu Einstein se dessine le portrait du véritable inventeur de E=MC2 et de la théorie de la relativité, un génie français oublié que réhabilite Jean-Paul Auffray. On découvre aussi un Einstein humain et parfois déconcertant dans sa vie privée. Ajouter à mes livres
12 Comment le jeune et ambitieux Einstein s'est approprié la Relativité restreinte de Poincaré
Jean Hladik
1 critique

Une crise profonde va secouer les certitudes des physiciens à la fin du XIXe siècle. Pour y répondre, Henri Poincaré, célèbre mathématicien et physicien, va s'interroger sur les bases les plus fondamentales de la physique, et plus particulièrement sur la notion de temps. Ses travaux, publiés dans diverses revues entre 1898 et 1905, vont le conduire à poser les fondements de la Relativité restreinte. Les textes originaux, très simples, sont repris dans le présent ouvrage. Ceux qui ne connaissent pas la Relativité restreinte peuvent ainsi comprendre aisément les débuts de cette révolution de la pensée scientifique et philosophique. Ceux qui en ont déjà une certaine connaissance comprendront sans doute beaucoup mieux ce qu'ils en savent déjà. Début juin 1905, Poincaré publie les formules de base de la Relativité restreinte. Plus de trois semaines après, Einstein regroupe les principes et les résultats énoncés par Poincaré en un texte unique qui sera longtemps considéré comme le seul acte fondateur de la Relativité restreinte. Einstein a-t-il redécouvert indépendamment ce qui avait été publié avant lui ou a-t-il simplement plagié Poincaré ? Quoi qu'il en soit, étant donnée l'antériorité des textes de Poincaré, leur lecture montre que c'est bien lui qui est le véritable fondateur de la Relativité restreinte. Ajouter à mes livres
13 Einstein et Poincaré : Sur les traces de la relativité
Jean-Paul Auffray
1 critique

La découverte de la 'relativité fut une véritable aventure humaine et intellectuelle. Elle est ici racontée et expliquée. L'histoire de la théorie de la relativité débute au XVIIe siècle, lorsqu'on découvre que la lumière a décidément un comportement bien bizarre. Depuis lors, mathématiciens et physiciens ont beaucoup travaillé : les expériences, les hypothèses, les raisonnements corrects, les raisonnements erronés se sont succédé conduisant enfin... à la théorie de la relativité telle que nous la connaissons aujourd'hui. Ce livre raconte l'histoire des hommes : Einstein, Poincaré, mais aussi Lorentz, Minkowski, Hilbert... Il raconte également l'histoire des idées : équations, transformations, éther, électromagnétisme, espace-temps... Et surtout, il attire l'attention sur une question philosophique fondamentale, celle de l'extraordinaire synthèse entre " esprit mathématique " et " esprit physique ". Le monde serait-t il " réellement " écrit en langage mathématique ? Éclairée par la première édition de cet ouvrage, la controverse Einstein-Poincaré a, depuis, connu de nombreux développements. Aussi Jean-Paul Auffray a-t-il eu à c?ur, dans cette nouvelle édition, d'approfondir le rôle joué par chacun des deux protagonistes. Ajouter à mes livres
14 La Relativité, Poincaré et Einstein, Planck, Hilbert : Histoire véridique de la Théorie de la Relativité
Jules Leveugle
« À l'aube du vingtième siècle, un jeune homme de vingt-six ans révolutionne la physique malgré l'opposition de tous les vieux savants. » Depuis cent ans cette belle légende fait rêver bien des étudiants ravis de voir pour une fois un jeune l'emporter sur les vieux ? Mais ce n'est qu'un cliché bien éloigné de la réalité. Il est vrai que la réalité est proprement incroyable. Il est aujourd'hui de plus en plus souvent reconnu que Henri Poincaré et Hendrik Antoon Lorentz sont les véritables fondateurs de la théorie de la Relativité et que l'article fondateur d'Albert Einstein en 1905 est une compilation de leurs travaux. Mais on s'est longtemps demandé comment tout cela avait été possible. Il est probable que, dans une période normale, un tel secret partagé par tant de gens n'aurait pas tenu bien longtemps. Mais la Belle Époque n'est pas une période normale, c'est une époque de nationalisme déchaîné dont il nous est difficile de nous faire une idée. Pour les scientifiques allemands de l'Université de Göttingen, il n'était pas pensable de laisser à un Néerlandais, et surtout à un Français, le bénéfice d'une découverte fondamentale sur laquelle ils travaillaient depuis des années ! Il fallait absolument que cette découverte revienne à l'Allemagne. Einstein n'est pas le vrai coupable, il n'est qu'un rouage dans une machination dont le principal responsable est le mathématicien David Hilbert qui jalousait Poincaré au-delà de toute raison et qui a réussi à entraîner dans cette occultation délibérée le physicien Max Planck et son journal scientifique les Annalen der Physik. Les savants français ont eu leur part de responsabilité. Peu d'entre eux ont lu et compris les travaux de Poincaré, aucun ne l'a défendu. Bien entendu ce bouleversement de l'histoire de la Science est très solidement étayé comme il se doit. Tous les documents nécessaires ont été soigneusement recherchés et traduits, et l'on va de surprise en surprise... « L'authentique historiographie brise sans ménagement les images d'Épinal ; elle remplace les stéréotypes et les préjugés par des faits réels, extraits patiemment des archives » (Emmanuel Leroy-Ladurie). Jules Leveugle a gardé de ses études scientifiques un intérêt constant pour l'histoire des sciences car « on ne comprend bien que ce dont on connaît l'histoire »... et la méthode scientifique ne consiste-t-elle pas à remettre en question même ce qui paraît bien établi ? Ajouter à mes livres
15 La relativité dans tous ses états
Laurent Nottale
1 critique 1 citation

Il y a plus de quatre siècles, après que Copernic ait ébranlé l'idée d'une position absolue, Galilée découvrait que le « mouvement est comme rien » : il n'existe pas en soi, un corps ne se meut que par rapport à un autre corps. La relativité a-t-elle dit son dernier mot ? Son principe exige que les lois de la nature soient valides quel que soit le système de référence. Mais les lois de la mécanique quantique ne l'ont-elles pas mis en défaut vers les échelles microscopiques ? Laurent Nottale suggère d'envisager les effets quantiques comme la manifestation d'une relativité étendue aux changements d'échelle. En passant du macroscopique au microscopique, l'espace-temps, de courbe, deviendrait fractal. Laurent Nottale, directeur de recherche au CNRS, travaille à l'Observatoire de Paris Meudon. Il est notamment coauteur de Les Arbres de l'évolution (Hachette Littératures, 2000). Ajouter à mes livres
16 L'esprit et la relativité complexe
Jean E. Charon
2 critiques 1 citation

Voici le premier livre de physique qui, de manière non dissimulée, ouvre directement une porte vers la connaissance des mécanismes profonds de notre Esprit. Jean E. Charon, au cours de recherches auxquelles il a consacré l'essentiel de son temps depuis bientôt un quart de siècle, n'avait pas au départ plus que les autres physiciens "l'Esprit en tête". Il visait seulement à prolonger les idées d'Einstein vers ce qu'on appelle aujourd'hui une "théorie de grande unification", dont l'objectif est de découvrir un formalisme global et cohérent pour la représentation de tous les phénomènes physiques, des particules au cosmos entier. En 1977, il proposait, avec sa Relativité complexe, un tel formalisme unifiant. Et c'est alors seulement qu'il constatait que sa Relativité complexe ne se contentait pas d'unifier les phénomènes dits "observables" (ceux de la physique traditionnelle), mais s'élargissait à la représentation d'un espace "invisible", côtoyant partout l'espace observable, et se caractérisant par des propriétés très proches de celles associées au fonctionnement de notre Esprit (propriétés néguentropiques). En fait, ce que montrait La Relativité complexe, c'est qu'une "grande unification" ne saurait avoir lieu sans y inclure la possibilité d'existence de l'Esprit comme un phénomène à part entière : l'Esprit comme contenant de tous les phénomènes, et les unifiant précisément parce qu'il les contient tous. Le présent ouvrage fournit l'aboutissement actuel de ces recherches. Le point sans doute le plus essentiel souligné par cet ouvrage, celui qui marque le plus nettement le changement d'approche par rapport aux phénomènes, est ce fait qu'une particule depuis longtemps connue des physiciens, l'électron, s'avère représentée en Relativité complexe avec, à côté de ses propriétés physiques habituelles, des propriétés "néguentropiques"; l'électron se présente donc comme le meilleur candidat pour être l'élément spatio-temporel porteur d'Esprit dans notre univers. Cela entraîne, comme le montre cet ouvrage, des conséquences fondamentales pour notre représentation du monde; et, plus généralement encore, des conséquences vis-à-vis de l'identité et du rôle de celui qui "pense" cette représentation avec son Esprit : qui es-tu donc, toi qui penses ? Un livre avec lequel la science va devoir compter désormais. Ajouter à mes livres
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