• INTRODUCTION

La relativité est une discipline de la mécanique qui permet d’expliquer les mouvements relatifs d’un corps .

La relativité galiléenne est un principe physique exprimé par Galilée au xvii^e siècle, sans être alors nommé ni principe, ni relativité. Il sera présenté par Galilée comme une propriété que confirme l'expérience.

Selon ce principe, les lois de la physique restent inchangées dans des référentiels dénommés depuis « galiléens ». Il illustre cela en se supposant enfermé dans la cabine d'un bateau pour observer des gouttes d'eau tomber une à une d'une bouteille. Peu importe que le bateau soit immobile, ou se déplace à n'importe quelle vitesse pour autant qu'elle soit constante (donc depuis deux référentiels différents), les mouvements qu'on observerait pour ces gouttes seraient totalement similaires.

Ce principe n'est pas intuitif. On pourrait ainsi s'attendre à ce que dans un bateau se déplaçant très vite, les gouttes ne tombent pas verticalement mais suivent un mouvement vers l'arrière. Quelle que soit la vitesse à laquelle le bateau se déplace, pour autant qu'elle soit constante, c'est pourtant une chute bien verticale ce qui est observée, comme si le bateau était à l'arrêt.

Avec le principe d'inertie, il est intégré de manière systématique à la physique newtonienne. Il suscite des questionnements scientifiques avec l'avènement de l'électromagnétisme et les équations de Maxwell, notamment car celles-ci ne semblent pas obéir à ce principe, et prend une importance nouvelle au début du xx^e siècle quand Albert Einstein fonde les principes de la relativité restreinte.

II. Transformation Galilée

Le référentiel galiléen est un référentiel dans lequel tout corps ne subissant aucune force , est soit au repos ou animé d’un mouvement rectiligne uniforme

Dans le cas le plus deux référentiel R et R’ sont en translation uniforme l’un par rapport à l’autre, cette transformation est la transformation Galilée

Elle permet de calculer les coordonnées dans un référentiel R, d’un point du référentiel R’, en translation uniforme par rapport à R :

Transformation de Galilée

x’=x-vt′�y’=y�z’=z�t’ = t

R

R’

Référentiel d’inertie R:

– repère Oxyz avec une horloge

placée en O mesurant le temps t

Référentiel d’inertie R’ en

«saut de vitesse standard v» par

rapport à un référentiel d’inertie R

– repère O’x’y’z’ avec une horloge placée en O’ mesurant le temps t’;

– à t=0, les deux repères et les deux horloges coïncident (donc t’=0)

– vu du référentiel R, le point O’ a une vitesse v constante dirigée selon Ox

III. Expérience de Michelson-Morley

1. Description

L’objectif de cette expérience consiste à déterminer l’existence de l’éther. L’éther était considéré comme le support de déplacement de la lumière tout comme l’air est celui du son.

C’est tout l’environnement qui est autour de la terre.

L’idée était de calculer la différence de phase de la différence de temps entre l’aller du rayon lumineux et son retour suite à sa réflexion sur un miroir.

Si une rotation de 90° permettait de trouver une difference de phase qui n’est pas égale à celle obtenue sans rotation alors l’éther existait pas.

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2. Mis en évidence

Conclusion:�Nous voyons donc que l’expérience est un échec d’un point de vue de la démonstration de l’éther et de la variation d la vitesse de la lumière. Par contre, cette expérience servit plus tard à Einstein qui l’utilisa pour démontrer que la vitesse de la lumière est constante, et qu’il n’existe non pas l’éther mais du vide