RELATIVITE GALILEENNE

Comme il est exliqué dans l’introduction l’origine de la théorie de la relativité restreinte remonte bien avant Einstein, elle aurait été l’idée de Galilée. On peut même considérer que la relativité restreinte d’Einstein n’est qu’une altération de la relativité de Galilée. Dans la relativité Galiléenne, les lois de la physique restent inchangées dans des référentiels galiléens. Galilée énonce le principe de l'inertie : tout corps abandonné à lui-même et ne subissant aucune force extérieure, est animé d'un mouvement rectiligne uniforme. On appellera "référentiels galiléens" ces systèmes de référence en mouvement de translation rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres. Pour passer d'un référentiel R à un référentiel R' animé d'une vitesse v parallèle à l'axe des abscisses, le changement de variable est de la forme :

Dans cette transformation dite "galiléenne", les lois de la mécanique et de la physique sont supposées être invariantes. Les vitesses s'additionnent. Afin de respecter le principe d'inertie, Newton sera amené à introduire un temps absolu et un espace absolu universel.

L’espace absolu sert de référentiel pour définir le mouvement d’un corps.

Il devait également exister un temps absolu et universel, s’écoulant de façon uniforme et indépendant de toute influence extérieure. En 1905, Albert Einstein démontre que le temps physique n'est pas newtonien(absolu).

La transformation de Galilée est une formule fondamentale de la relativité Galiléenne, Cette formule de transformation traduit l'invariance des équations de la mécanique newtonienne par translation dans le temps, c'est-à-dire de l'uniformité du temps : tous les instants sont équivalents,Newton se sert des travaux de Galilée pour démontrer l’invariance du temps. Ce qui est faux, sera corrigé dans la relativité restreinte d’Einstein en remplaçant la transformation de Galilée par la transformation de Lorentz. La transformation de Galilée a su expliquer avec succès l’invariance des lois de la mécaniques newtonienne dans différents référentiels inertiels. Aucune expérience réalisée dans un seul cadre inertiel ne peut nous dire si notre cadre est au repos ou en MRU. Voici une illustration : Illustrer relativité Galiléenne Galiliée formalise le principe de relativité : (expérience de pensée) le bateau de 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.»