Introduction à la relativité restreinte

Introduisons tout d'abord la théorie de la relativité restreinte. Elle a été proposée par Albert Einstein, brillant physicien allemand, en 1905. Jusque là, et conformément à ce qui semble «normal» pour nous, les lois de relativité de Galilée s'appliquent. Voyons tout d'abord brièvement ce que sont ces lois:

Loi d'inertie: tout corps qu'on accélère a tendance à retourner à un état dit «stable», soit en mouvement à une vitesse constante, sans accélération, ou bien arrêté (vitesse nulle si on veut).

Loi de la conservation de la quantité de mouvement: quand deux corps se frappent, l'énergie est transmise de l'un à l'autre, selon leur vitesse et leur masse. C'est ce qui régit les interactions comme les collisions entre deux boules de billard, par exemple.

Loi de conservation de l'énergie: il n'y a aucune perte d'énergie, mais bien transformation sous diverses formes. Par exemple, lorsqu'on lance un objet en l'air, on lui confère de l'énergie cinétique, mais celle-ci est peu à peu convertie en énergie potentielle. Au sommet de sa montée, l'objet redescent, et l'énergie potentielle est reconvertie en énergie cinétique.

Bien que ces lois semblent un peu abstraites, elles définissent ce que nous entendons comme la physique normale du monde qui nous entoure, et elles correspondent à notre perception intuitive de l'Univers. Cependant, deux expériences vont créer un dilemme important dans le monde scientifique, mettant en doutes ces principes fondamentaux: les expériences de Fiseau et Michelson-Morley sur l'éther.