Site de vulgarisation scientifique d'Etienne Klein
"Il me plaît de penser que la physique est une sorte d’alpinisme intellectuel consistant à grimper jusqu’à des hauteurs himalayennes où le logos est rare et la vérité mutique."
photo E. Klein
signature E. Klein

Qu’est-ce que la relativité restreinte ?

0:00 Ambitions d’Einstein en 1902 ; office des brevets à Berne
2:37 La synchronisation des horloges, une priorité nationale
4:10 1905, l’année miraculeuse de la physique
6:16 L’effet photoélectrique ; postulat des quanta de lumière
9:06 Le mouvement brownien ; postulat puis vérification (Perrin, 1906) de l’existence de l’atome
11:20 Peut-on synchroniser des horloges à distance ?
12:25 Théories dominantes au XIXe siècle : la mécanique et l’électromagnétisme ; incompatibilité de ces deux théories : l’éther luminifère
16:59 Principe de relativité : le mouvement (rectiligne uniforme) est comme rien
20:37 Mise à mort de l’éther par Einstein
21:55 Questions posées par Einstein dans l’article de juin 1905
25:10 La relativité restreinte, une théorie universelle de l’espace-temps
26:46 Un observateur en chute libre ne sent pas son poids : le principe d’équivalence
29:23 La fin du temps universel newtonien, exemple des deux lampes
35:28 Tautologie : « vitesse d’écoulement du temps » 
39:39 Autant de temps propres que d’observateurs ; le problème du vocabulaire
42:12 Paradoxe des jumeaux de Langevin
43:50 Lien entre l’inertie et l’énergie d’un corps : E = mc2, la vitesse de la lumière devient une constante universelle de la physique
49:00 Applications de E = mc2
51:05 Implication de l’existence d’une vitesse limite ; l’inertie n’est pas la masse
53:24 Exemple de collision au LHC ; collision particule – antiparticule
56:28 Vraie formule E2 = m2c4 + p2c2 : existence possible de particules sans masse, se déplaçant à la vitesse de la lumière

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Les articles de l’année 1905

17 mars 1905 : “Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière”
Disponible ici (avec traduction partielle en français) : Article du 17 mars 1905

11 mai 1905 : “Sur le mouvement de particules en suspension dans un fluide au repos impliqué par la théorie cinétique moléculaire de la chaleur”
Article en anglais : Investigations on the theory of the brownian movement

30 juin 1905 : “Sur l’électrodynamique des corps en mouvement”
Article en anglais : On the electrodynamics of moving bodies
Version en français : De l’électrodynamique des corps en mouvement
Traduction de l’allemand vers l’anglais : D.H, Jivesh3141 et l’IP 83.79.31.102
Traduction de l’anglais vers le français : Cantons-de-l’Est et Simon Villeneuve
Texte sous licence CC-BY-SA

27 septembre 1905 : “L’inertie d’un corps dépend-elle de son énergie ?”
Article en anglais : Does the inertia of a body depend upon its energy-content ?
Où l’on apprend que E=mc2…

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Polycopié de relativité restreinte

Jean-Michel Raimond

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Pour ceux qui souhaitent approfondir, nous vous proposons ici le polycopié de Jean-Michel Raimond ; sont présentés de façon claire et pas trop technique les principes fondamentaux de la relativité restreinte et le formalisme mathématique associé.

Cours de relativité restreinte

Jean-Michel Raimond est professeur de physique à l’Université Pierre et Marie Curie et directeur du département de physique de l’ENS au LKB. Ses travaux portent essentiellement sur l’électrodynamique quantique en cavité et les puces à atomes supraconductrices.

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Il était sept fois la révolution

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Certaines révolutions sont lentes et ne font pas couler de sang. Entre 1925 et 1935, la physique a connu un tel bouleversement : les atomes, ces petits grains de matière découverts quelques années plus tôt, n’obéissaient plus aux lois de la physique classique. Il fallait en inventer de nouvelles, penser autrement la matière. Une décennie d’effervescence créatrice, d’audace, de tourments, une décennie miraculeuse suffit à un petit nombre de physiciens, tous jeunes, pour fonder l’une des plus belles constructions intellectuelles de tous les temps : la physique quantique, celle de l’infiniment petit, sur laquelle s’appuie toujours la physique actuelle. Originaux, déterminés, attachants, pathétiques parfois, ces hommes ont en commun d’avoir été, chacun à sa façon, des génies. Dispersés aux quatre coins de l’Europe, à Cambridge, Copenhague, Vienne, Göttingen, Zurich ou Rome, ils se rencontraient régulièrement et s’écrivaient souvent. Leurs travaux se faisaient écho, suscitant l’admiration des uns, la critique des autres, jusqu’à ce qu’ils constituent un édifice formel cohérent. Ce livre rend hommage à quelques-uns de ces hommes remarquables : George Gamow, Albert Einstein, Paul Dirac, Ettore Majorana, Wolfgang Pauli, Paul Ehrenfest et Erwin Schrödinger.

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