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Espace-temps

   

La notion d'espace-temps est un des grands bouleversements survenus au début du XXe siècle dans le domaine de la physique. On le doit à  Albert Einstein qui cherchait à  résoudre le problème de "l'éther. Il publia en 1905 un article sur sa théorie de la relativité restreinte qui décrit l'Univers avec un système à  quatre variables : les trois dimensions de l'espace, et une dimension pour le temps.

Du fait de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide quelque soit le référentiel, la relativité restreinte donne au temps le statut de coordonnée équivalente à  celles de l'espace; ainsi 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 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 d'un objet peut être différente selon le référentiel de mesure.

Seul l'espace-temps comme concept unifié, qui est mathématiquement un espace muni d'une géométrie non-euclidienne, existe dans l'absolu, tandis que ses composantes d'espace et temps en sont des aspects qui dépendent du point de vue (référentiel).

Le rapport entre les mesures d'espace et temps donné par la constante universelle (vitesse de la lumière 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 est à  150 millions de kilomètre c'est-à -dire à  8 minutes de la Terre.