Actu: Expérience de dilatation du temps (Relativité Einstein)

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Expérience de dilatation du temps (Relativité Einstein)


Une mesure précise de la dilatation du temps énoncée par la théorie de la Relativité (restreinte) d'Einstein a été réalisée à l'aide d' expériences au sein d'un accélérateur de particules

On vient de prouver, fin d'année dernière, et de manière précise le fait qu'une horloge se déplaçant dans l'espace va faire « tic-tac » moins vite qu'une horloge au "repos" (les guillemets sont là pour rappeler que la notion de repos est floue puisque tout est relatif...).

Vidéo : dilatation du temps
Relativité Restreinte d'EinsteinPetit rappel des faits : Einstein, dans le cadre de sa théorie de la Relativité Restreinte, a montré au début du siècle précédent que le temps n'est pas absolu contrairement à notre intuition : le temps est relatif.

Einstein aurait eu coutume d'exprimer cela que le temps nous paraît déjà relatif parfois

Une minute avec les femmes sur les genoux ou avec la main sur une poële ne se ressent pas pareil !
En 1905, « Annus Mirabilis », Einstein révèle donc dans une publication scientifique qui fera date que la vitesse de la lumière est le seul absolu qui doit être conservé dans tous les référentiels inertiels et le corollaire est que le temps (et l'espace d'ailleurs puisque les deux sont reliés dans la notion d'espace-temps) n'est pas forcément le même pour tous les observateurs.

En fait, pour être plus précis, le temps s'accélère ou ralentit selon combien un objet (disposant de son observateur) se déplace rapidement par rapport à un autre objet (disposant d'un autre observateur).

Ainsi, une horloge en déplacement fait dont « tic-tac » moins vite qu'une autre horloge restant au repos : chaque horloge dispose de SON temps.

Le phénomène fut simplement nommé "dilatation du temps".

Cette dilatation du temps a engendré une sorte de paradoxe : le paradoxe des jumeaux.

Imaginons que l'on dispose de deux vrais jumeaux volontaires sur Terre et qu'on en envoie un d'entre eux à très grande vitesse. Il va faire un petit tour dans un vaisseau spatial dans l'espace.

Et bien, à son retour, il serait plus jeune que son frère jumeau resté paisiblement sur Terre.

Vidéo : paradoxe des jumeauxPour l'anecdote, il me semble que c'est ce principe qui est utilisé comme trame pour le roman et film « La planète des singes » d'ailleurs.

On a déjà réalisé une expérience fameuse à l'aide d'un avion et d'horloges atomiques : l'horloge qui se trouve dans un avion va enregistrer le temps plus lentement qu'une horloge atomique restée sur Terre.

Une équipe internationale de chercheurs a cependant voulu réaliser quelque chose de plus précis à l'aide d'un accélérateur de particules.

Ces spécialistes ont, pour ce faire, propulsé deux faisceaux d'atomes dans un parcours torique (c.a.d en forme d'anneaux).

Pour expliquer brièvement, ils ont ensuite calibré dans le temps les faisceaux en utilisant la spectroscopie laser de haute précision et on comparé le temps pour les atomes propulsés à grande vitesse et de mêmes atomes conservés en dehors.

Conclusion : ils ont bien remarqué la dilatation du temps et pu la quantifier expérimentalement avec grande précision.

L'accord avec la théorie est parfait.

Cette expérience est toutefois loin d'être fondamentale.

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Il faut rappeler en effet que les systèmes de géolocalisation comme le GPS sont contraints de prendre en compte la dilatation du temps : les satellites du réseau Satnav disposent d'ailleurs d'horloges atomiques à bord afin d'envoyer leurs signaux de manière synchronisée et que des calculs trigonometriques fournissent ensuite la position de quelqu'un sur le globe.

L'expérience a été effectuée à l'institut Max Planck de Physique Nucléaire à Heidelberg en Allemagne.

La première mesure de dilatation du temps a été réalisée en 1938 : des chercheurs américains avaient utilisé l'effet Doppler. L'effet Doppler est le changement de sonorité (fréquence en fait) que l'on entend lorsqu'une ambulance passe.

D'ailleurs, il existe un effet Doppler optique que l'on voit tous les jours la nuit : on voit une lumière jaune ou blanche quand la voiture arrive et une lumière rouge quand elle s'éloigne ...

Trêve de plaisanteries : si la Relativité d'Einstein a permis une véritable révolution des concepts, il existe peu d'applications pratiques (hors physique fondamentale et le positionnement pas satellite comme le GPS) pour l'instant.

Pendant ce temps, la mécanique quantique, le cauchemar d'Einstein, a fait en sorte que l'on estime qu'un tiers du PIB US doit aux retombées de cette Science

Les vidéos et la suite

http://www.imaginascience.com/actualites/accueil_actualites.php?action=fullnews&showcomments=1&id=335

Vu hier sur France 5 un film intéressant "Dans la tête d'Einstein" sur sa carrière et ses recherches, entre autres ses travaux sur la dilatation de temps évoquée dans le post ci-dessus de 2008.

Je l'avais peut-être déjà lu dans un sujet de Zen mais je l'avais oublié, vers ses 22 ans, A Einstein a travaillé à l’Office des Brevets de Berne où sont passés entre ses mains nombre de brevets d'horlogerie.

A voir en replay.

J'avais lu un truc où ils expliquaient qu'à l'époque des premiers GPS, on n'avait pas de preuve de cette dilatation du temps et les gars qui bossaient dessus n'y croyaient pas trop. Finalement ils ont commencé à remarquer une dérive de la précision du système de localisation. Heureusement, dans le doute ils avaient prévu une partie du programme en prenant en compte les calculs d'Einstein. Ce n'est que lorsqu'ils ont activé cette partie-là du programme qu'ils ont enfin eu une localisation précise, d'une extrême précision même. Ca fait maintenant un moment que la plupart des choses "prédites" par Einstein sont prouvées, y compris dernièrement avec les ondes gravitationnelles. Ce sont des sujets que je connais assez mal mais que je trouve absolument passionnant !

La question du temps est très intéressante et la chaîne de curiosité/vulgarisation scientifique e-penser a fait quelques vidéos à ce sujet, y compris sur la relativité restreinte et générale d'Einstein, très intéressant pour comprendre de manière relativement abordable ces notions assez complexes

Passionnant.

Cette notion du temps est tellement intéressante.

Sujet qui m'a passionné quand j'étais môme. J'avais écris dans un carnet que je tenais alors tout un article soi disant philosophique (j'avais environ 12 ans... ) sur ce concept pour arriver à la conclusion que finalement le temps n'existait pas.

J'ai appris il y'a peu de temps que j'avais peut-être raison* :

« L’univers n’a pas besoin du temps. Les objets sont là d’abord et le temps en est déduit après coup." Julian Barbour.

* comme pour le croisement des néandertalien et des homo-sapiens, la Pangée et la découverte de l’Amérique par les vikings. Les scientifiques gagneraient 30 ans de recherche par génération s'ils écoutaient les gosses de 12 ans !