Espace-temps - Définition

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Albert Einstein
Cet article de physique fait
partie de la série relativité
Bases
histoire - théorie
Lorentz - Einstein - Mach
transformation de Lorentz (Les transformations de Lorentz sont des transformations linéaires des coordonnées d'un...)
Feynman - Poincaré - Michelson
espace-temps (La notion d'espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise...)-c - E=mc² - t
EQR
exp:Michelson et Morley
exp:pensée?-éther
jumeaux-train
relativité restreinte-générale
théorie de la relativité (Cet article traite de la théorie de la relativité à travers les âges. En physique, la notion de...)
controverse historique
Techniques
cyclotron (Le cyclotron est un type d’accélérateur circulaire inventé par Ernest Orlando Lawrence en...)
accélérateur de particules (Les accélérateurs de particules sont des instruments qui utilisent des champs...)
Méta
article
Liens physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...)
Formulaire
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La notion d'espace-temps a été introduite par Minkowski en 1908 dans un exposé mathématique sur la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace...) de l'espace et du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) telle qu'elle avait été définie par la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) de la relativité restreinte (La relativité restreinte est la théorie formelle élaborée par Albert Einstein...) d'Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le...). Celui-ci avait publié en 1905 un article consacré aux lois fondamentales de l'électromagnétisme (L'électromagnétisme est une branche de la physique qui fournit un cadre très général d'étude...) Sur l'électrodynamique des corps en mouvement[1]

Cette théorie est un des grands bouleversements survenus au début du XXe siècle dans le domaine de la physique. (Voir aussi le problème de "l'éther").

Le continuum espace-temps comporte quatre dimensions : trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) pour l'espace et une pour le temps. Un événement se positionne dans le temps et l'espace par ses coordonnées ct, x, y, z qui dépendent toutes du référentiel.

Il est très difficile de s'imaginer que le temps ne soit pas le même suivant le référentiel dans lequel on le mesure et ceci est pourtant bien confirmé expérimentalement en particulier dans les accélérateurs de particules du CERN.

Le temps dépend du référentiel dans lequel il est mesuré et n'est donc pas absolu. Il en va de même pour l'espace. La longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) peut être différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...) selon le référentiel de mesure.

Seul l'espace-temps comme concept unifié, qui est mathématiquement un espace de Minkowski (Un espace de Minkowski, du nom de son inventeur Hermann Minkowski, est un espace affine...), existe dans l'absolu, tandis que ses composantes d'espace et temps en sont des aspects qui dépendent du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) (référentiel).

Le rapport entre les mesures d'espace et temps donné par la constante universelle c (vitesse de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) dans le vide) permet de décrire une distance d en terme de temps : d = ct avec t le temps nécessaire à la lumière pour parcourir d. Le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) est à 150 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) c'est-à-dire à 8 minutes-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...). En disant " minutes-lumière ", on parle d'une mesure de temps multiplié par c, et on obtient une mesure de distance, dans ce cas-ci, des kilomètres. Autrement dit c sert à convertir des unités de temps en unités de distance. Kilomètres et minutes-lumière sont donc deux unités de mesure de distance.

Ce qui unifie espace et temps dans une même équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement...), c'est que la mesure du temps peut être transformée en mesure de distance (en multipliant t, exprimé en unités de temps, par c), et t peut donc de ce fait, être associé aux trois autres coordonnées de distance dans une équation où toutes les mesures sont en unités de distance. En ce sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) on pourrait dire que le temps, c'est de l'espace !

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