En physique, quel est le principe de la relativité?

Le principe de la relativité soutient que les lois de la physique fonctionneront de la même manière dans des conditions similaires, indépendamment de l'emplacement ou de la vitesse d'un observateur.Le principe de la relativité ne doit pas être confondu avec les théories de la relativité générale ou spéciale, bien que ces théories utilisent le principe comme base.Ces théories ont été développées au 20e siècle;Le principe de la relativité a été compris beaucoup plus tôt et illustré par Galileo dans un exemple célèbre connu sous le nom de «navire de Galileo».L'application par Einstein du principe de relativité à la lumière a conduit à ses théories révolutionnaires de la relativité.

Pendant des siècles, la science a été limitée par le modèle ptolémaïque de l'univers, dans lequel toutes les étoiles et les corps planétaires étaient considérés comme orbit la Terre.Copernic a réalisé dans les années 1500 que le soleil était un corps central plus susceptible, mais cette croyance était opposée par les autorités religieuses et scientifiques.Ils ont fait valoir que si la terre était en mouvement, cela créerait des effets que les humains pourraient observer.Par exemple, un objet tombé d'un bâtiment atterrirait quelque part à l'ouest du bâtiment, car la planète avait tourné vers l'est pendant le temps que l'objet tombait.

Galileo, écrivant en 1632, a réfuté cet argument avec l'éloquent d'expérience de pensée «Galileo'sbateau."Dans cet exemple, les personnes voyageant en douceur sur un navire rapide ne pourraient pas dire si le navire était en mouvement ou au repos s'ils étaient enfermés dans une cabine sans fenêtre.Tous les objets dans la cabine, y compris les insectes volants, le poisson dans un bol et une balle lancée, se déplaceraient de la même manière, quel que soit le mouvement externe du navire.En d'autres termes, leur mouvement serait relatif à leur environnement, et non aux facteurs externes.Le même principe s'applique à la terre, c'est pourquoi les gens ne sont pas renversés par la force de la rotation de la planète.

Sir Isaac Newton, travaillant plus tard ce même siècle, a appliqué le principe de la relativité à d'autres corps planétaires et les mécanismes du mouvementen général.Cela l'a aidé à former ses propres théories, qui sont devenues la base d'une grande partie de la science moderne.Au cours des siècles, la progression de la science a généralement été loin de l'idée réconfortante qu'il existe un point de référence stable et immuable à partir duquel toutes choses peuvent être mesurées.Au lieu de cela, la science a prouvé à plusieurs reprises qu'il n'y a pas de point de référence «fixe»;Tout doit être mesuré par rapport à autre chose.

Même au début du 20e siècle, de nombreux scientifiques pensaient que l'espace était rempli d'un support stable appelé «Aether».Einstein et d'autres scientifiques, cependant, ont réalisé que le principe de la relativité s'appliquait à toutes les lois de la physique, conduisant à des théories de relativité célèbres.L'essence de ces théories est que la matière, l'énergie, le temps et même l'espace lui-même ne sont pas des constantes mais peuvent changer dans les bonnes conditions.La vitesse de la lumière, réalisa Einstein, était la seule constante universelle qui pourrait être utilisée pour mesurer et confirmer ces théories.Le modèle classique du navire de Galileo a parfois été appliqué aux vaisseaux spatiaux pour illustrer le principe, dans lequel le mouvement d'un objet dans l'espace ne peut être mesuré que par rapport à d'autres objets.