TEMPS ET RELATIVITE Compétences exigibles: • savoir que la vitesse de la lumière dans le vide est la même dans tous les référentiels galiléens • définir la notion de temps propre et exploiter la relation entre durée propre et durée mesurée • identifier des situations concrètes où le caractère relatif du temps est à prendre en compte
Invariance de la vitesse de la lumière dans le vide Postulat d’Einstein: La valeur de la vitesse de la lumière dans le vide est la même dans tous les référentiels galiléens
2. Relativité restreinte En physique classique, le temps est absolu. En relativité restreinte, le temps est relatif au référentiel choisi. Durée propre et durée mesurée: ∆T0: temps propre, c’est la durée mesurée séparant deux évènements ayant lieu au même endroit dans un référentiel galiléen (appelé référentiel propre).
La durée séparant l’émission de la lumière et sa réception est mesurée par deux horloges proches de ces deux évènements et immobiles l’une par rapport à l’autre. Ces deux horloges indiquent la même durée: la durée propre.
∆T’: temps mesuré, c’est la durée qui sépare deux évènements ∆T’: temps mesuré, c’est la durée qui sépare deux évènements. Elle se mesure dans un référentiel galiléen (R’) en mouvement par rapport au référentiel galiléen (R) dans lequel on mesure le temps propre. Dans le référentiel lié au tapis, l’horloge liée au tapis est proche des deux évènements. Elle indique la durée propre. Les évènements n’ont pas lieu au même endroit dans le référentiel lié au clocher. Elle indique une durée mesurée.
• Physique classique ou relativité restreinte Dilatation des durées Deux horloges en mouvement relatif ne mesurent pas la même durée entre deux évènements. Une durée mesurée est toujours supérieure à la durée propre: ∆T’>∆T0 • Physique classique ou relativité restreinte Si la vitesse relative entre les horloges est faible par rapport à la vitesse de la lumière, la dilatation des durées n’est plus perceptible: ∆T’=∆T0