Théorie générale de la relativité: de la science fondamentale aux applications pratiques

La théorie spéciale et générale de la relativité est unedes réalisations les plus remarquables de la pensée humaine. Ils ont été formulés au début du siècle dernier et faisaient partie d'une percée humaine unique dans la compréhension de la nature du monde environnant. Cependant, il y a une différence frappante entre eux, à savoir que la première théorie, tout en contredisant les notions habituelles, était une conséquence logique de la généralisation des faits observationnels. La théorie générale de la relativité était le produit d'une expérience mentale. En fait, c'était un véritable exploit intellectuel de son créateur, le physicien allemand Albert Einstein.

Albert Einstein a publié son travail, enqui a été formulé en premier par la théorie générale de la relativité, en 1915. Comme beaucoup dans la physique moderne, cette théorie contredit nos idées intuitives sur le monde qui nous entoure. Ray Dinverno a dit: "En vérité, le saut intellectuel qu'Einstein a exigé de la théorie de la relativité spéciale au général est l'un des plus grands dans l'histoire humaine ...". Einstein a écrit dans une lettre à un collègue: "Je n'ai jamais travaillé avec une telle tension ... Comparée à la théorie générale de la relativité, la théorie originale est un jeu d'enfant ...".

Selon la théorie spéciale de la relativité,l'espace et le temps ne sont pas des substances indépendantes. Au contraire, ce sont des manifestations différentes d'un seul espace-temps. La relation entre le temps et les coordonnées spatiales est différente pour les cadres de référence qui se déplacent avec des vitesses différentes. Ceci, en particulier, conduit au fait que deux événements qui semblent être simultanés pour un observateur peuvent se produire à des moments différents pour un autre.

Cependant, cette théorie n'a pas expliqué la nature des forcesattraction. C'est ce que la théorie générale de la relativité a fait. Ses postulats, en plus des fondements d'une théorie spéciale, contenaient la thèse du lien inextricable entre la matière et l'espace-temps. Elle dit que la force de gravité est due à la courbure de l'espace autour des objets matériels. En d'autres termes, la matière indique l'espace, comment se plier, et l'espace dit la matière, comment se déplacer.

Ainsi, cette théorie donne une image complète dans laquelle l'espace-temps forme le théâtre de l'existence de la matière, et, d'autre part, la matière détermine ses propriétés.

La théorie générale de la relativité est la pierre angulairepierre de la science fondamentale. Malgré cela, elle n'a reçu le prix Nobel qu'en 1993. Il a été reçu par les astrophysiciens Khalz et Taylor pour expliquer la précession d'un double pulsar - un système composé de deux étoiles à neutrons. Plus récemment, en 2011, un autre prix Nobel a été décerné pour la contribution de cette théorie à la cosmologie et à l'explication de l'expansion de l'univers.

Et bien que ses effets soient négligeables sur Terre et dansl'espace proche de la Terre, il a des applications pratiques très importantes. Très probablement, les plus importants d'entre eux sont les systèmes de positionnement global, tels que le GPS américain et le russe GLONASS. Sans considérer les effets de la théorie de la relativité, ces systèmes seraient au moins d'un ordre de grandeur moins précis. Ainsi, si vous êtes le propriétaire d'un téléphone avec un système GPS, alors la théorie générale de la relativité fonctionne pour vous.

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