"'O
0
c
:J
0
lil
~
.-t
""'
0
"
N
=
@
"'
"
"
.......
'"
..c
·C
O'l
0
=
·;::::
"'
>"
a.
0
0
"
"
u
.3
ü
=
""' 2 o..
2
.!:!
=
~
-0
0
" =
Ci
@
DEUX EXEMPLES
,
'
DE PHENOMENES
RELATIVISTES
Nous détaillons dans ce chapitre deux exemples de dispositifs dans lesquels la relativité ne constitue pas une faible correction mais joue un rôle essentiel. Le premier
exemple est un objet qui fait maintenant partie de notre environnement quotidien,
puisqu'on le trouve, entre autres, dans beaucoup d'automobiles et de téléphones portables : il s'agit du système GPS de positionnement. Le second n'est pas aussi répandu en raison de son coût et de sa taille, mais on en trouve maintenant de nombreux exemplaires à travers le monde: il s'agit des sources de rayonnement synchrotron très utilisées par les physiciens, les chimistes, les biologistes, les archéologues ...
pour caractériser très précisément la structure des molécules contenues dans leurs
échantillons.
6. l LE GPS : UN LABORATOIRE RELATIVISTE
La constance de la vitesse de la lumière a une conséquence pratique importante : lier
de manière fondamentale mesures de distances et mesures de temps. En effet, dans
tous les référentiels galiléens il suffit de multiplier le temps de propagation de la lumière entre deux points pour obtenir la valeur de leur di stance. Ainsi repère-t-on la
position des étoiles en années-lumière. Rappelons aussi que l'étalon de longueur, le
mètre, n'est plus une unité de base du système SI, car la définition du mètre est dérivée de l'étalon de temps, la seconde, définie par l'horloge à Césium : le mètre est
la longueur parcourue par la lumière en (1/299 799 458)e de seconde. Pour positionner un point dans l'espace, il suffit donc de mesurer les temps de propagation de la
lumière entre ce point et des points de positions connues. C'est le principe du GPS,
que nous allons maintenant détailler.
6.1.1 Description du système de positionnement
Le GPS (Global Positioning System) est un système de positionnement développé
par les USA qui est maintenant accessible au grand public. La Russie a un système
analogue, appelé GLONASS, et l' Europe est en train de déployer un système de
nouvelle génération, appelé GALILEO.
63
0
c
:J
0
lil
~
.-t
""'
0
"
N
=
@
"'
"
"
.......
'"
..c
·C
O'l
0
=
·;::::
"'
>"
a.
0
0
"
"
u
.3
ü
=
""' 2 o..
2
.!:!
=
~
-0
0
" =
Ci
@
DEUX EXEMPLES
,
'
DE PHENOMENES
RELATIVISTES
Nous détaillons dans ce chapitre deux exemples de dispositifs dans lesquels la relativité ne constitue pas une faible correction mais joue un rôle essentiel. Le premier
exemple est un objet qui fait maintenant partie de notre environnement quotidien,
puisqu'on le trouve, entre autres, dans beaucoup d'automobiles et de téléphones portables : il s'agit du système GPS de positionnement. Le second n'est pas aussi répandu en raison de son coût et de sa taille, mais on en trouve maintenant de nombreux exemplaires à travers le monde: il s'agit des sources de rayonnement synchrotron très utilisées par les physiciens, les chimistes, les biologistes, les archéologues ...
pour caractériser très précisément la structure des molécules contenues dans leurs
échantillons.
6. l LE GPS : UN LABORATOIRE RELATIVISTE
La constance de la vitesse de la lumière a une conséquence pratique importante : lier
de manière fondamentale mesures de distances et mesures de temps. En effet, dans
tous les référentiels galiléens il suffit de multiplier le temps de propagation de la lumière entre deux points pour obtenir la valeur de leur di stance. Ainsi repère-t-on la
position des étoiles en années-lumière. Rappelons aussi que l'étalon de longueur, le
mètre, n'est plus une unité de base du système SI, car la définition du mètre est dérivée de l'étalon de temps, la seconde, définie par l'horloge à Césium : le mètre est
la longueur parcourue par la lumière en (1/299 799 458)e de seconde. Pour positionner un point dans l'espace, il suffit donc de mesurer les temps de propagation de la
lumière entre ce point et des points de positions connues. C'est le principe du GPS,
que nous allons maintenant détailler.
6.1.1 Description du système de positionnement
Le GPS (Global Positioning System) est un système de positionnement développé
par les USA qui est maintenant accessible au grand public. La Russie a un système
analogue, appelé GLONASS, et l' Europe est en train de déployer un système de
nouvelle génération, appelé GALILEO.
63