Synchronisation d'Einstein

La 'synchronisation d'Einstein' (ou la synchronisation d'Einstein-Poincaré) est une convention de synchronisation d'horloges distantes et fixes dans un référentiel galiléen, au moyen d'échanges de signaux, dans le cadre de la relativité restreinte ou dans celui de la relativité générale. Deux horloges, identiques, distantes et immobiles dans un référentiel inertiel, sont dites synchronisées quand l'observateur, se plaçant à l'une qui marque le temps t, voit que l'autre affiche le temps t - dt où dt est le temps de transport de l'information entre les deux horloges (l'information parvenant à l'horloge au temps t est partie dt avant de l'autre horloge). En relativité restreinte, en transmettant l'information en ligne droite, dt = distance/c où « distance » est la longueur physique du segment qui va d'une horloge à l'autre et c est la vitesse maximale possible, qui est identique dans tous les référentiels (et est celle de la lumière en fait). La procédure de synchronisation vise essentiellement, dans un premier temps, à connaitre le temps de transmission de l'information entre les deux horloges (par exemple au moyen d'une mesure du temps d'un aller-retour de la lumière dont la vitesse est la vitesse maximale possible, et identique dans tous les référentiels inertiels et dans toutes les directions), puis, dans un deuxième temps, à régler une des deux horloges sur l'autre au moyen d'une information transmise par la lumière et tenant compte du décalage temporel entre son émission et sa réception. L'immobilité relative des deux horloges, l'homogénéité et l'isotropie de l'espace garantissent qu'elles resteront synchronisées au cours du temps. Cette synchronisation permet d'avoir une horloge de référence dans chaque référentiel inertiel, et de dater tous les événements. Mais la distance et la transmission non-instantanée des informations obligent que ces dernières soient traitées en différé par l'observateur. Cette synchronisation a été décrite notamment dans l'article séminal de la relativité restreinte d'Albert Einstein en 1905, Sur l'électrodynamique des corps en mouvement.

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Relativity of simultaneity

In physics, the relativity of simultaneity is the concept that distant simultaneity – whether two spatially separated events occur at the same time – is not absolute, but depends on the observer's reference frame. This possibility was raised by mathematician Henri Poincaré in 1900, and thereafter became a central idea in the special theory of relativity. According to the special theory of relativity introduced by Albert Einstein, it is impossible to say in an absolute sense that two distinct events occur at the same time if those events are separated in space.

Contraction des longueurs

En relativité restreinte, la contraction des longueurs désigne la loi suivant laquelle la mesure de la longueur d'un objet en mouvement est diminuée par rapport à la mesure faite dans le référentiel où l'objet est immobile, du fait, notamment, de la relativité de la simultanéité d'un référentiel à l'autre. Toutefois, seule la mesure de la longueur parallèle à la vitesse est contractée, les mesures perpendiculaires à la vitesse ne changent pas d'un référentiel à l'autre. En relativité générale, une contraction des longueurs est aussi prédite.

Principe de relativité

Le principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels : les lois sont « invariantes par changement de référentiel inertiel ». Cela implique que pour deux expériences préparées de manière identique dans deux référentiels inertiels, les mesures faites sur l'une et l'autre dans leur référentiel respectif sont identiques : si je laisse tomber une balle, je constate la même trajectoire, que je réalise l'expérience sur le quai d'une gare ou dans un train en mouvement rectiligne uniforme.

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