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Albert Einstein

     
   

Repère galiléen et autres

    Bonjour Mr Einstein,

1. Que veut dire un repère galiléen et pourquoi certaines lois physiques ne s’appliquent-elles que dans des repères galiléens?

2. Nous savons que l’atome se compose d’un noyau qui porte des charges positives et des électrons qui portent des charges négatives et nous savons aussi qu’il y a toujours des interactions entre les charges: pourquoi alors cette loi ne s’applique-t-elle pas pour l'atome et pourquoi est-elle stable?

3. Quelle est la différence entre la gravitation selon vous et celle selon Newton? Et qu'est-ce qu'une déformation de l'espace-temps? Et que veut dire la gravitation quantique?

Merci de vos réponses.
 

Cher ami,

Votre première question comporte la réponse. En effet, un repère galiléen est un référentiel dans lequel les lois de la physique sont valides. De ce fait, la notion de référentiel galiléen dépend implicitement du choix des lois physiques qui sont faites. Ainsi, le domaine de la physique classique et celui de la mécanique n'utilisent pas les mêmes repères galiléens. Les référentiels galiléens sont parfois aussi appelés référentiels inertiels.

Dans le cas de la physique classique, un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel les lois du mouvement de Newton sont valides. Cela implique une notion de temps absolu. On montre alors que deux référentiels galiléens ne peuvent être animés que d'un mouvement relatif de translation rectiligne uniforme. Leur vitesse relative est donc constante en norme, en sens et en direction.

Dans le cas de la mécanique relativiste, un référentiel est dit galiléen si dans celui-ci la relativité restreinte, et les équations de Maxwell, sont valides. Dans cet exemple, le passage d'un référentiel galiléen à l'autre se fait par la transformation de Lorentz.

Dans votre deuxième question, vous demandez pourquoi l'atome est stable, c'est ça? Vous désirez savoir pourquoi, entre autres, les protons du noyau se «tiennent» ensemble, car ils sont tous de charge positive? C'est là le rôle de ce qu'on appelle la force nucléaire forte, l'une des quatre interactions fondamentales de la nature. Le noyau serait composé de sous particules assurant sa cohésion.

La gravitation newtonienne est une interaction instantanée à distance dans un espace où le temps est absolu. La base de la gravitation selon Newton est l'équation F= Gm1m2/r2. La gravitation selon moi est la théorie de la relativité générale, dans laquelle le temps n'est pas absolu, aucune interaction n'est instantanée en raison de la vitesse de la lumière, et où les masses gravitationnelles déforment l'espace-temps. Son équation, qui utilise des tenseurs peut se définir comme Courbure=Matière.

Ainsi, pour moi, la Gravitation n'est plus une force, mais plutôt un chemin, une géodésique, que doit suivre tout corps en orbite. Le Soleil, en particulier, de par sa masse, courbe l'espace-temps dans le système solaire, amenant la Terre et les planètes à tourner autour de lui, à suivre des géodésiques en quelque sorte.

Une déformation de l'espace-temps peut se visualiser comme ci-dessous. La boule au milieu représente le Soleil.


La gravitation quantique est un terme qui m'est inconnu, mais je suppose qu'il fait référence à une théorie d'unification prenant en compte la relativité Générale et la mécanique quantique.

Albert Einstein