Le mouvement des planètes

La prédominance de la théorie de Newton au début du 20ème siècle

Au début du 20ème siècle, la théorie de la gravitation selon Newton est le seul modèle reconnu pour décrire le mouvement des planètes. C'est d'ailleurs grâce à cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) que l'on a pu découvrir la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...) Neptune en raison d'anomalies perçues dans la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) d'Uranus.

D'après cette théorie, l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) est un espace euclidien (En mathématiques, un espace euclidien est un objet algébrique permettant de généraliser de façon naturelle la géométrie traditionnelle développée par Euclide, dans ses...), c'est à dire que le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) est le même partout et que la mesure des distances est indépendante des conditions spatio-temporelles. Surtout, cette théorie décrit une action instantanée entre deux masses qui peuvent être séparées de plusieurs millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la...).

Relativité générale

Einstein voit un inconvénient majeur dans cette théorie, c'est que, d'après lui, rien ne se déplace plus vite que la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm...). Les actions entre deux masses ne peuvent donc être instantanées. Le célèbre physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui...) va alors élaborer une nouvelle conception de l'univers.

D'après lui, l'univers est un milieu à quatre dimensions: trois dimensions d'espace, et une dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien...) de temps. On appelle ce milieu l'espace-temps (La notion d'espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise notamment par Minkowski en 1908 dans un exposé mathématique sur la géométrie de l'espace et du temps telle...). Dans cet espace-temps, les masses se déplacent librement et provoquent des déformations ou courbures. Le schéma suivant explique clairement ce phénomène.

Phénomène de déformation de l'univers par la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...):


Ce sont les courbures qui sont à l'origine de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.). En effet, les masses les plus importantes attirent dans leur "trou" les autres masses. Ces dernières se mettent alors à graviter autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) des premières. Nous pouvons même remarquer que la lumière est déviée par ce creux. Mais ces déformations dans l'espace temps veulent elles dire que l'espace et le temps ne sont pas les mêmes partout ? Einstein répond que oui: les temps, masses et longueurs varient en fonction de leur vitesse (On distingue :).

Conséquences

Dans son théorème (Un théorème est une proposition qui peut être mathématiquement démontrée, c'est-à-dire une assertion qui peut être établie comme vraie au travers d'un raisonnement logique construit à partir d'axiomes. Un théorème...) de la relativité, Einstein a énoncé trois lois différentes:

- Soient la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...) L d'un corps en mouvement et sa longueur L' lorsque ce corps est au repos. Nous avons alors la relation suivante:


- Soient la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave). Ces...) M d'un corps en mouvement et la masse M' du même corps au repos. Nous avons alors la relation suivante:


- Soient la durée t d'un phénomène ayant lieu dans un corps en mouvement et la durée t' du même phénomène ayant lieu dans un corps au repos. Nous avons alors la relation suivante:

Avec v: vitesse de l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) en m/s.
c: vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière dans le vide, notée c (pour « célérité », la lumière se manifestant...). (300.000.000 m/s)


Nous tirons des conclusions surprenantes de ces trois lois. En effet, un objet qui se déplace à la vitesse de la lumière a une masse infinie, et une longueur nulle.

En fait, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) cela vient du fait que le temps universel (Le Temps universel (TU, ou en anglais UT) est une échelle de temps basée sur la rotation de la Terre. Il s'agit de la prolongation moderne du temps moyen de Greenwich (GMT, Greenwich Mean Time), qui était le temps solaire...) n'existe pas en relativité générale. Le temps est relatif à la vitesse.
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