A propos de la relativité de Galilée

Bonjour,

Excusez l'erreur de frappe dans le titre. Relativité et non realtivité !

Peut-être cela pourrait-il présenté de l’intérêt que rappeler cette réflexion de Galilée et d’en tirer la notion importante de « référentiel galiléen » .

Voici ce qu’a écrit Galilée :

«Enfermez-vous avec un ami dans la cabine principale à l'intérieur d'un grand bateau et prenez avec vous des mouches, des papillons, et d'autres petits animaux volants. Prenez une grande cuve d'eau avec un poisson dedans, suspendez une bouteille qui se vide goutte à goutte dans un grand récipient en dessous d'elle. Avec le bateau à l'arrêt, observez soigneusement comment les petits animaux volent à des vitesses égales vers tous les côtés de la cabine. Le poisson nage indifféremment dans toutes les directions, les gouttes tombent dans le récipient en dessous, et si vous lancez quelque chose à votre ami, vous n'avez pas besoin de le lancer plus fort dans une direction que dans une autre, les distances étant égales, et si vous sautez à pieds joints, vous franchissez des distances égales dans toutes les directions. Lorsque vous aurez observé toutes ces choses soigneusement (bien qu'il n'y ait aucun doute que lorsque le bateau est à l'arrêt, les choses doivent se passer ainsi), faites avancer le bateau à l'allure qui vous plaira, pour autant que la vitesse soit uniforme [c'est-à-dire constante] et ne fluctue pas de part et d'autre. Vous ne verrez pas le moindre changement dans aucun des effets mentionnés et même aucun d'eux ne vous permettra de dire si le bateau est en mouvement ou à l'arrêt ... »

Ce texte est d’une importance capitale. En effet, il évoque pour la première fois un mouvement rectiligne uniforme.

De plus, il montre bien que ce mouvement est indécelable pour un observateur entraîné par ce mouvement et privé de toute référence extérieure car parmi toutes les observations ou expériences qu’il peut effectuer aucune ne lui permet de conclure s’il se déplace ou s’il est au repos.

C’est ce qui a fait déclarer à Galilée : « Le mouvement est comme rien ».

Ainsi est né le concept de « repère galiléen » : Un repère entraîné selon un mouvement rectiligne uniforme. On dit aussi « repère inertiel ».

Ce qu’a découvert Galiléen est riche de conséquences ! Il montre pour la première fois, traduit dans le langage d’aujourd’hui, que les lois de l’Univers sont indépendantes du référentiel inertiel dans lequel on les observe.

Autrement dit, Galilée a vraiment posé le « principe de Relativité » mais restreint aux lois de la mécanique, l’électromagnétisme ne lui étant pas connu.

Déjà, mais toujours en utilisant le langage moderne, on peut dire que Galilée a découvert que les équations de la physique sont covariantes par changement de repère galiléen (pour les équations de la mécanique seulement en son temps.).

On pourra, pour ceux que cela pourrait intéresser, passer à la Relativité restreinte d’Einstein en soulignant au passage ce qui a conduit Einstein a étendre la relativité galiléenne à l’électromagnétisme. Il faut souligner d’emblée qu’Einstein, en partant de la seule hypothèse de l’invariance de la vitesse de la lumière, a retrouvé tous les résultats partiels obtenus par FitzGerald, Lorentz, Poincaré

Ce ne fut pas évident car les équations de Maxwell n’étaient pas covariantes si on leur appliquait la transformation galiléenne.

Cordialement.

Modifié le 11 juillet 2016 par curieux1

Bonjour,

Excusez l'erreur de frappe dans le titre. Relativité et non realtivité !

Real TV té, c'était un joli lapsus

Concernant l'actualité de la Real TV cosmique avec Galilée, à noter que c'est Galilée qui a découvert 4 lunes en orbite autour de Jupiter et qu'il les a appelé Io, Europe Ganymède et Callysto qui sont dans la mythologie romaine les 4 maîtresses mortelles de Jupiter

La sonde Juno a été faite en référence à Junon, la femme de Jupiter, la vraie, la jalouse...

Quand la NASA a déclaré que Juno était prête à découvrir tous les secrets de Jupiter, elle ne pensait pas si bien dire.

D'autant que Jupiter s'est déguisé en cumulo nimbus pour se faire Io comme dans le tableau de Corregio

Voici une quasi Real Tv avec Galilée, Jupiter, juno et une invariance à la physique des dieux et des hommes

Lors de son procès, Galileo Galiléi a demandé à ses juges où tombait un objet jeté en l'air verticalement d'une barque qui avance à grande vitesse. Derrière la barque ont répondu les ignorants. Pourtant, ils étaient juges, et religieux.

Modifié le 11 juillet 2016 par Talon 1

Si la barque était en accélération c'est bien derrière qu'il tombe.

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On peut avancer à grande vitesse dans un mouvement sans accélération !

ne pas confondre vitesse et accélération qui sont deux grandeurs bien différentes.

Au plan mathématique, la vitesse est la dérivée première de l'espace parcouru en fonction du temps.

l'accélération est la dérivée première de la vitesse et la dérivée seconde de l'espace en fonction du temps.

Lors de son procès, Galileo Galiléi a demandé à ses juges où tombait un objet jeté en l'air verticalement d'une barque qui avance à grande vitesse. Derrière la barque ont répondu les ignorants. Pourtant, ils étaient juges, et religieux.

Justement, un peu trop juges et beaucoup trop religieux...!

En réponse a Répy c'est bien comme ça que je le vois.je pense que le phénomène était pas connu rien d'étonnant que les témoins étaient ignorants .

Modifié le 11 juillet 2016 par holdman

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On peut avancer à grande vitesse dans un mouvement sans accélération !

ne pas confondre vitesse et accélération qui sont deux grandeurs bien différentes.

Au plan mathématique, la vitesse est la dérivée première de l'espace parcouru en fonction du temps.

l'accélération est la dérivée première de la vitesse et la dérivée seconde de l'espace en fonction du temps.

Bonjour,

C'est exact et vous avez bien fait de le préciser.

Mais vous conviendrez que tout cela est hors du sujet !

C'est sur le PRINCIPE de relativité que j'ai orienté mon texte. Ce principe qui a précédé la Relativité d'Einstein en établissant pour la première fois la relativité de tout mouvement rectiligne uniforme lequel ne peut être défini qu'en rapport avec un autre ! Là est toute l'importance des travaux de Galilée, précurseurs de ceux d'Einstein. L'observation des satellites de Jupiter n'a rien à voir avec son principe de relativité traitant des corps en mouvement rectiligne uniforme et non ceux accélérés comme pour les satellites (*). Il n'est évidemment pas question de minimiser cette observation qui n'a fait que renforcer sa confiance en la théorie de Copernic ! Mais ceci est une autre histoire comme disait mon ami Rudyard !

(*) Si on me dit que les satellites se déplacent à vitesse constante, je dirai non conformément à la deuxième loi de Kepler (loi des aires) et au fait qu'un mouvement rectiligne uniforme est un mouvement dont le vecteur vitesse est constant (en direction et en grandeur)

Je me questionne quant même en théorie sur la constante de la vitesse, elle est en rapport de l'espace parcouru et surtout du temps qui a mon avis n'est pas constant .

Bonjour,

En d'autres termes, si je vous ai compris, toute la physique est fausse.

Du calme curieux, fait comme si on était des enfants et qu'on posait des questions anodines.

Ma question est: comment les corps font-ils pour continuer dans la même direction et à la même vitesse une fois accélérés? Qu'est-ce qui les guide? Qu'est-ce qui leur fournit l'information?

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l'inertie de la matière !

Pour vérifier le principe de l'inertie rien de plus simple que d'aller dans une grande surface avec un chariot.

le principe de l'inertie énonce que dans un système isolé le vecteur vitesse reste constant ( direction sens et valeur).

Choisir une chariot qui roule bien et un sol horizontal.

Chariot vide : il est très facile de le lancer, l'arrêter le faire reculer le faire tourner.

Chariot plein : il est difficile de le lancer, l'arrêter, le faire reculer, le faire tourner.

Il n'y a pas besoin de guide au sol !

bien sûr le mouvement n'est pas parfaitement isolé, les roulettes ont toujours un frottement.

pour observer ce principe, regarde un film dans la station orbitale : les astronautes se lancent la caméra qui se déplace en ligne droite tout en filmant !

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l'inertie de la matière !

Pour vérifier le principe de l'inertie rien de plus simple que d'aller dans une grande surface avec un chariot.

le principe de l'inertie énonce que dans un système isolé le vecteur vitesse reste constant ( direction sens et valeur).

Choisir une chariot qui roule bien et un sol horizontal.

Chariot vide : il est très facile de le lancer, l'arrêter le faire reculer le faire tourner.

Chariot plein : il est difficile de le lancer, l'arrêter, le faire reculer, le faire tourner.

Il n'y a pas besoin de guide au sol !

bien sûr le mouvement n'est pas parfaitement isolé, les roulettes ont toujours un frottement.

pour observer ce principe, regarde un film dans la station orbitale : les astronautes se lancent la caméra qui se déplace en ligne droite tout en filmant !

Comme tu le dis, l'inertie est expliquée par un énoncé de principe, pas par un mécanisme. Comment le vecteur vitesse peut-il rester constant sans aucun repère avec le monde extérieur?

Comme tu le dis, l'inertie est expliquée par un énoncé de principe, pas par un mécanisme. Comment le vecteur vitesse peut-il rester constant sans aucun repère avec le monde extérieur?

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D'abord, il te faut savoir qu'en physique, un principe est l'équivalent des axiomes en mathématique.

Un principe est une proposition indémontrables mais dont toutes les conséquences sont vérifiées.

Ainsi le principe d'Archimède ne se démontre pas mais toutes ses conséquences ont été formalisée par Pascal dans son "hydrostatique".

ensuite les fluides en mouvement sont par le théorème de Bernouilli une extension de l'hydrostatique.

Le principe de Galilée sur l'inertie est vérifié par toute la mécanique classique de Newton.

Que te faut-il de plus ?

une extension aux mouvements de rotation ? C'est fait par la conservation du moment cinétique qui est le vecteur rotation.

une application : les gyroscopes. Les gyroscopes ont le plan de rotation qui reste fixe par rapport aux étoiles ( repère lointain).

sans gyroscopes, pas de lancement de fusées pas de pilote automatique pas de missiles de croisière et pas de satellites de haute précision pour photographier la terre ou l'espace.

mets-tu en doute ces applications ?

Pour que ces gyroscopes subissent le moins de frottements possible, ils tournent dans le vide, ils ont des paliers magnétiques. Pour les missiles de croisière, ils ont des roulements à billes dont le diamètre externe fait 3 mm. Ils tournent à 10000 tours par seconde, sont garantis 10 milliards de tours. La paire vaut le prix d'une Clio ! (ces infos je les tiens du fabricant)

Le principe du géocentrisme était considéré valide lui aussi, jusqu'à ce qu'un autre lui soit préféré parce qu'il expliquait plus de choses. J'en ai proposé un autre pour l'inertie: la constance de la direction et de la vitesse des corps viendrait de ce que la direction et la vitesse de l'information échangée entre leurs composants seraient elles aussi constantes. Non seulement c'est un principe, mais c'est aussi un mécanisme, et il explique en même temps leur résistance à changer de direction et de vitesse, donc il explique lui aussi plus de choses que leur seule inertie.

Modifié le 11 juillet 2016 par Le Repteux

Dans le monde d'Einstein le temps et l'espace sont relatifs ,les mesures de durée de distance sont plus absolues ...et la constante de la vitesse dans tout cela ?

Modifié le 11 juillet 2016 par holdman

Je ne crois pas au principe de la relativité restreinte, je préfère celui des petits pas. Avec eux, je peux démontrer que son idée de référentiel inertiel est contestable, ce qui remet en jeu son expérience de pensée avec les horloges lumineuses, qui est pourtant essentielle à la compréhension de sa théorie.

Modifié le 11 juillet 2016 par Le Repteux

Lors de son procès, Galileo Galiléi a demandé à ses juges où tombait un objet jeté en l'air verticalement d'une barque qui avance à grande vitesse. Derrière la barque ont répondu les ignorants. Pourtant, ils étaient juges, et religieux.

L'intuition physique est parfois la meilleure. Pourtant, les non initiés ne savent pas toujours l'écouter.

@Repy : Nous ne sommes pas dans l'espace mais bien sur Terre. La Terre a une atmosphère relativement riche en gaz à hauteur d'Homme. Il faut donc compter la traînée comme force opposée à la vitesse. Le bilan des forces s'appliquant sur le corps dans le référentiel du bateau est non nul, donc il est soumis à une accélération qui le fera bouger par rapport à celui-ci même si le bateau a un mouvement rectiligne et une vitesse constante.

Incroyable, même en expliquant le plus clairement possible la relativité du mouvement, il en a toujours pour raconter n'importe quoi...

Un observateur immobile voit passer un bateau devant lui à vitesse constante.

C'est stictement équivalent à un bateau immobile devant lequel l'observateur passera à vitesse constante, c'est quand même pas très difficile à comprendre...

Donc tout ce qui se passera sur le bateau, par exemple une pierre lachée du haut du mât tombera précisément au pied de ce mat, et non plus loin, car tous deux appartiennent au même réferentiel inertiel...