prologue à la relativité restreinte : notions de référentiel

         Une notion indispensable dans la compréhension de la relativité est celle de référentiel. Celui-ci dépend de la perception de chacun et du lieu dans lequel on se situe ; la perception du mouvement par exemple dépend du référentiel que la personne choisit ou s’impose indirectement (le cerveau le fait à sa place), la perception du mouvement en devient donc totalement subjective. Il existe, en effet, des milliers de référentiels possibles. Commençons par un exemple concret qui va nous permettre de comprendre cette notion plus facilement.      

Imaginons un train qui avance très lentement (ainsi le passager ne sent pas qu’il avance), un passager se trouvant dans l’un des wagons regarde par la fenêtre, il voit quelqu’un sur le quai. Sa première impression va être de croire que c’est l’autre personne qui se déplace. Tandis que la personne se trouvant sur le quai, elle, pense que c’est celui qui est dans le wagon qui se déplace en même temps que le train. Qui a raison ?

Voilà la question qu’il faut se poser. La réponse peut être plus subtile que l’on ne le croit ; en effet, ils se déplacent tous les deux mais par rapport à des référentiels différents ; c’est une vision subjective du mouvement. Le passager, prenant pour référentiel le wagon, car celui-ci est inerte par rapport à lui, va penser que c’est la personne sur le quai qui bouge et réciproquement, cette dernière prenant le quai comme référentiel pense que c’est le passager du train, et le train lui-même, qui se déplace.

Nous pouvons citer d’autres exemples dont certains sont restés ancrés dans les mentalités pendant plusieurs siècles : ainsi, jusqu’à Galilée*, on a cru que le Soleil tournait autour de la Terre (géocentrisme). Cette théorie a existé pendant longtemps mais comment blâmer les personnes de l’époque ? Leur référentiel étant la Terre elles n’auraient rien pu conclure de différent Nous même nous voyons le soleil se lever dans la région de l’est et se coucher dans la région de l’ouest, nous pourrions donc aussi penser que le soleil tourne autour de la Terre. Plus tard on admit que c’est la Terre qui tourne autour du Soleil (héliocentrisme). Cet exemple souligne la subjectivité du choix du référentiel.

Au court de ce travail il me faudra donc soit imposer un référentiel de départ soit envisager plusieurs référentiels possibles avec toutes les conséquences.

(c) Michaël Clavier 2004 - document protégé par les droits d'auteur. toute reproduction doit obtenir l'accord écrit de son auteur.