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EFFETS RELATIVISTES
SUR LE TEMPS
ET L'ESPACE
Nous allons voir dans ce chapitre les premières conséquences des transformations
de Lorentz introduites dans le chapitre précédent. Elles concernent le temps et l'espace, qui sont maintenant fortement liés l'un à l'autre de par la forme même de ces
transformations.
Considérons deux événements distincts. Nous les matérialiserons par exemple par
de brefs flashs lumineux émis par des lampes de petites dimensions. Nous mettrons
le premier, Eo, à l'origine des coordonnées d'espace-temps dans le référentiel
relations (3.1) impliquent alors que toutes ses coordonnées d'espace et de temps sont
nulles dans n'importe quel référentiel galiléen dont les origines coïncident lorsque
t = t' = O. Le second est situé en un temps (t) et en un point M de coordonnées
(x,y, z) du même référentiel. Pour simplifier la discussion, restreignons-nous au cas
où M est situé sur l 'axe Ox (y = z = 0). On peut donc représenter l'événement
correspondant par un point quelconque du plan (x,ct) de la figure 4.1 , 1 'événement
E 0 se situant à l'origine des coordonnées.
4.1 INTERVALLE TEMPOREL : RELATIVITÉ
DU PASSÉ, DU FUTUR ET DE LA SIMULTANÉITÉ
Considérons tout d'abord l'intervalle temporel entre l'événement E 0 de coordonnées
(x = 0, t = 0) et un événement quelconque de coordonnées (x,t). Dans le référentiel
lit' = t' - 0 = y(t - Vx/c
2 )
(4.1)
Il dépend donc du référentiel, comme on pouvait s'y attendre après la discussion du
chapitre précédent sur la relativité du temps.
Remarquons tout d'abord que le signe de l 'intervalle de temps lit' dépend du référentiel. Prenons par exemple t > 0 : dans le référentiel
l'événement Eo. Mais si E est situé en un point M tel que x > c
2 t/V alors (4.1) implique que lit' < 0 : dans le référentiel
On constate donc que, dans le monde relativiste, les notions de passé et de futur n'ont
pas de sens absolu, puisqu'elles dépendent du référentiel dans lequel on se place.
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Nous allons voir dans ce chapitre les premières conséquences des transformations
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transformations.
Considérons deux événements distincts. Nous les matérialiserons par exemple par
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le premier, Eo, à l'origine des coordonnées d'espace-temps dans le référentiel
nulles dans n'importe quel référentiel galiléen dont les origines coïncident lorsque
t = t' = O. Le second est situé en un temps (t) et en un point M de coordonnées
(x,y, z) du même référentiel. Pour simplifier la discussion, restreignons-nous au cas
où M est situé sur l 'axe Ox (y = z = 0). On peut donc représenter l'événement
correspondant par un point quelconque du plan (x,ct) de la figure 4.1 , 1 'événement
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4.1 INTERVALLE TEMPOREL : RELATIVITÉ
DU PASSÉ, DU FUTUR ET DE LA SIMULTANÉITÉ
Considérons tout d'abord l'intervalle temporel entre l'événement E 0 de coordonnées
(x = 0, t = 0) et un événement quelconque de coordonnées (x,t). Dans le référentiel
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Il dépend donc du référentiel, comme on pouvait s'y attendre après la discussion du
chapitre précédent sur la relativité du temps.
Remarquons tout d'abord que le signe de l 'intervalle de temps lit' dépend du référentiel. Prenons par exemple t > 0 : dans le référentiel
2 t/V alors (4.1) implique que lit' < 0 : dans le référentiel
pas de sens absolu, puisqu'elles dépendent du référentiel dans lequel on se place.
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