Sommaire et contenu du livre "Pour comprendre simplement la théorie de la Relativité"
Table des matières
Introduction.
Qu'est-ce que la Relativité? 3
Une nécessaire révision des fondements de la physique.. ..... ... ... ... ... ..... 4
La création de la Relativité s'effectue en deux étapes........................... 6
Qu'est-ce que la Relativité restreinte? 8
Qu'est-ce que la Relativité générale? 9
Première partie. La Relativité restreinte
l, Les idées de base 15
Première idée: il existe des systèmes de référence où les lois de la
physique ont la même forme 16
Deuxième idée: l'espace a les mêmes propriétés en tout point et en
toute direction 19
Troisième idée: toutes les horloges d'un référentiel doivent être
réglées strictement à la même heure ....... ............ ... ......... ... ......... 20
Quatrième idée: tous les phénomènes ont une cause 23
2, Les « mystères» de l'espace-temps 25
La transformation de Galilée 25
Lespostulats dePoincaré............. ............................................ 28
La transformation de Lorentz-Poincaré 29
Les postulats de Poincaré démontrent l'invariance de la vitesse de
la lumière........ 31
Les muons vivent-ils plus vieux lorsqu'ils voyagent? 33
Une théorie des rapports entre les horloges et les mètres 36
Temps propre et temps impropre................................................... 39
Longueur propre et longueur impropre 41
L'espace-temps.... 43
3, La mécanique devient relativiste 47
Une vitesse qu'on ne peut dépasser............................ 47
La masse fait preuve d'inertie.......................... 49
Que sont la masse et l'énergie devenues? 51
Loi fondamentale de la dynamique relativiste.......................... 54
Nécessité d'une vitesse limite...................................................... 55
4, Les expériences confirment la théorie 59
Des horloges atomiques pour vérifier la relativité du temps.................... 59
Invariance de la vitesse de la lumière............................................. 61
Particules à très haute énergie 63
Équivalence entre la masse et l'énergie: E = mc2 66
Mécanique quantique relativiste 68
Deuxième partie. La Relativité générale
5, Les idées de base 75
Première idée: il existe une équivalence entre la gravitation et
Troisième idée: la géométrie d'un référentiel accéléré n'est plus
Quatrième idée: les propriétés géométriques de l'espace-temps sont
Laplace et Poincaré s'interrogent sur la gravitation.............................. 75
l'accélération 76
Deuxième idée: il n'y a pas de systèmes de référence privilégiés............ 79
euclidienne 80
déterminées par des phénomènes physiques 81
6, Les espaces de Riemann 83
De la difficulté pour fabriquer des systèmes de référence 83
Espaces de Riemann à deux dimensions. 85
Les coordonnées de Gauss 87
Espaces de Riemann de dimension quelconque 89
Le calcul tensoriel en physique 90
7, La gravitation devient relativiste 95
Le problème fondamental de la Relativité générale 95
Les mollusques de référence 96
Le principe de relativité généralisée 97
Gravitation et géométrie............................................................. 98
Les équations fondamentales de la Relativité générale 101
8, Les tests confirment la théorie 105
Les orbites planétaires.................................................... 105
La déviation des rayons lumineux au voisinage du Soleil 108
Le décalage gravitationnel vers le rouge.. ........... ... .. .... ............ .. ... 112
Les pulsars ........................................................................ 113
9, La cosmologie relativiste 117
Les cosmologies prérelativistes 118
La «plus grande erreur» de la vie d'Einstein 121
La révolution scientifique d'Alexandre Friedmann 124
La création relativiste de l'Univers par Monseigneur Georges Lemaître 127
La cosmologie est encore nébuleuse. 131
Annexe.
La transformation de Lorentz-Poincaré 135
Conséquences immédiates des idées de base 135
Le principe de relativité de Poincaré doit s'appliquer à lui-même 136
Constante de structure de l'espace-temps 137
Bibliographie 139