Comment expliquer la théorie de la relativité générale à sa grand-mère ?

Réponse publiée sur Quora

On va essayer.

La première étape est la plus difficile : il faut accepter les deux postulats d’Einstein de la relativité restreinte :

1. Les lois de la physique sont les mêmes dans tous lesréférentiels galiléens . (pour les non galiléens, voire plus bas…) Ca semble assez évident : la physique est la même qu’on soit dans un train ou sur un quai .
2. Lavitesse de la lumière dans le vide a la même valeur dans tous les référentiels galiléens. Ca c’est pas évident du tout, mais c’est une réalité expérimentale depuis la fameuse Expérience de Michelson et Morley qui a lancé toute la réflexion d’Albert.

Une fois que vous avez accepté ces deux postulats, tout le reste s’ensuit logiquement, notamment que :

1. on ne peut pas additionner des vitesses avec le signe + .
2. les distances dépendent de l’observateur.
3. Cerise sur le gâteau : le temps dépend de l’observateur aussi.

Ceci est très bien expliqué dans cette vidéo sans aucune formule :

https://www.youtube.com/watch?ti…

Si ça vous choque, c’est trop tard : vous avez accepté les postulats.

Et si vous avez mal à la tête, c’est que vous ne les avez pas vraiment acceptés.

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Maintenant, pour les référentiels non galiléens, il y a laRelativité générale , qui demande d’admettre le Principe d’équivalence en plus des postulats.

Ce principe dit que la physique est la même si on est sur le sol d’un planète dotée d’une gravité de x m/s^{2 (x=9.81 sur Terre) ou si on est dans une fusée accélérée à x m/s}2.

Si vous acceptez ce principe, alors :

• même en accélérant indéfiniment la fusée à x m/s^2 , un observateur extérieur ne la verra jamais passer à une vitesse supérieure ou égale à c
• les rayons lumineux ne vont plus tout droit
• mais en fait ils vont tout droit dans un espace déformé par les masses
• le temps se contracte à proximité des grosses masses
• en fait le temps et l’espace sont liés et se déforment simultanément
• l’espace-temps s’enroule autour de grosses masses en rotation
• si elles ne tournent pas rond, elles génèrent des ondes gravitationnelles
• etc. etc.

Malheureusement je ne connais pas de petite vidéo expliquant tout ça aussi clairement que celle sur la relativité restreinte, mais c’est la même démarche.

Albert a déduit tout ça théoriquement juste de ses postulats et du principe d’équivalence, et tout s’est vérifié expérimentalement avec une grande précision.

Ca a encore marché : penser à ce coup de génie pur m’a fait oublier mes douleurs de quinqua…

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