Postulats d’Einstein et transformation de Lorentz

Matériel

• Modèle de deux référentiels inertiels et de leurs horloges
• Curseur de vitesse β = v/c
• Affichage de γ et graphe des relations quantitatives

Protocole

1. Régler la vitesse relative

   Faites passer le curseur « Vitesse β = v/c » de 0 à 0,6 puis 0,95. L'affichage montre γ croître de 1 à ~1,25 puis 3,2. Dans la figure « Deux référentiels inertiels », l'horloge en mouvement bat plus lentement et la règle se contracte : $L = L_0/\gamma$, $\Delta t = \gamma\Delta t_0$.

2. Vérifier sur le graphe γ(β)

   Dans la figure « Relations quantitatives », balayez le second curseur β et lisez l'affichage. Choisissez trois valeurs de β et calculez $\gamma = 1/\sqrt{1-\beta^2}$ à la main. Notez que γ → ∞ quand $\beta \to 1$ : aucun référentiel inertiel n'atteint c.

3. Vérifier l'invariant d'intervalle

   Choisissez un événement (un point de la figure) et lisez ses coordonnées $(ct, x)$ dans les deux référentiels. Calculez $s^2 = c^2t^2 - x^2$ dans chacun : la transformation de Lorentz conserve $s^2$. « Réinitialiser la vue » en cas de désorientation ; « Pause » pour lire des coordonnées figées.

Simulation

Histoire de l’expérience

Physiciens associés

Sujets liés de la bibliothèque