Diagramme de Bondi

Les diagrammes de Bondi ont été conçus par Hermann Bondi afin de présenter graphiquement une méthode intuitive de compréhension de la relativité restreinte. Ils sont destinés à des élèves en fin d'études secondaires. En 1964, quand Hermann Bondi publie Relativity and Common Sense il est, entre autres, professeur de mathématiques appliquées au King's College de l'Université de Londres. La méthode de calcul de Bondi, en relativité restreinte, est destinée à faciliter la compréhension des phénomènes de dilatation du temps, de compression des distances, de relativité de la simultanéité, sans passer par la transformation de Lorentz. Elle présente ces phénomènes d'une façon originale, à partir de l'effet Doppler. C'est cet effet Doppler, dont l'application aux vitesses relatives relativistes permet d'établir un rapport entre la fréquence d'émission d'un signal et sa fréquence de réception, ce rapport étant de k, qui a donné son nom en anglais à la méthode d'Hermann Bondi : Bondi's k-calculus. Cette méthode, destinée aux élèves de fin d'études secondaire, d'après le physicien Fred I. Cooperstock, fait l'objet dans son livre General Relativistic Dynamics d'un long développement basé sur le livre de Bondi, Lectures on General Relativity, paru en 1965. C'est également avec cette méthode, et sa représentation graphique, que Fred I. Cooperstock présente dans ce document une résolution, qu'il qualifie de simple, du paradoxe des jumeaux, au chapitre 3.5, page 40 : The twin or clock paradox. Un diagramme de Bondi est une représentation graphique de la trajectoire d'un mobile ayant une vitesse constante par rapport à un observateur. La figure 1 représente un objet B, se déplaçant dans le repère de l'observateur A, les distances étant portées en abscisse (x, horizontalement), les temps en ordonnée (t, verticalement). Les lignes faisant un angle de 45° avec les axes orthogonaux (x,t) de distance et de temps représentent les parcours de la lumière, vus par l'observateur A. Les diagrammes de Bondi ne sont pas similaires aux diagrammes d'espace-temps de Minkowski.