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Comment le temps s'écoule-t-il dans l'espace ?

Avez-vous déjà joué si fort que quelques heures sont passées inaperçues ? En faisant quelque chose d’intéressant, notre perception interne du temps est différente. Bien entendu, il peut nous sembler que le temps passe très lentement.

Imaginons que nous voulions acheter des glaces dans le magasin, mais qu'il y a vraiment beaucoup de monde. En attendant notre tour, nous regardons constamment l'horloge… et le temps semble passer très lentement. C’est le résultat de nos sentiments intérieurs. Cependant, pour vérifier si tel est le cas, faisons une expérience de pensée.

Imaginons que vous ayez deux montres identiques. Vous en mettez une sur votre bras et demandez à quelqu'un que vous connaissez de se tenir à côté de l'autre montre et de mesurer une montre pendant que vous jouez. Au bout d’une heure, vous pourrez comparer le temps passé sur les deux montres. Je ne vous surprendrai probablement pas en vous disant que les deux montres mesureront le même temps.

Mais le temps pourrait-il vraiment s’écouler différemment ? À la surprise de beaucoup, la réponse est oui. Il y a un peu plus de cent ans, le grand scientifique Albert Einstein démontrait que le temps pouvait s'écouler différemment selon les observateurs dans deux situations. La première nécessite de voyager à des vitesses très élevées, proches de la vitesse de la lumière. Dans de telles conditions, l’effet de dilatation du temps sera observé.

Imaginons que vous montiez à bord d'un vaisseau spatial et que vous vous dirigiez vers la galaxie d'Andromède. Si vous voyagez à la vitesse de la lumière, vous passeriez environ 50 ans à l’intérieur du vaisseau spatial. Mais pour vos amis restés sur Terre, cela prendra deux millions et demi d’années. Cela signifie que si nous avons des jumeaux et que l’un d’eux effectue un vol spatial à grande vitesse dans l’espace, à son retour, il sera plus jeune que le jumeau resté sur Terre. Il s’agit d’un résultat fondamental et étonnant de la théorie de la relativité restreinte d’Einstein !

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Cependant, les choses deviennent plus intéressantes ! Le deuxième cas, dans lequel le temps s'écoule différemment selon les observateurs, dépend de la distance qui vous sépare du centre d'un objet massif, c'est-à-dire. Un objet qui a une forte accélération gravitationnelle. Un exemple d’un tel corps est notre planète Terre.

Il s'avère, comme le montre la théorie de la relativité générale d'Einstein, que plus vous êtes proche du centre d'un objet massif, plus le temps est lent pour vous ! Si vous êtes à la plage et que votre ami voyage en avion, le temps passe un peu plus lentement pour vous ! Naturellement, cette différence est très faible et ne peut pas être utilisée pour le rajeunissement. Mais les deux théories d'Einstein – la relativité restreinte et la relativité générale – sont extrêmement importantes non seulement pour les scientifiques, mais aussi pour nos vies. Car selon les deux théories, si les corrections du décalage horaire ne sont pas incluses dans les informations constamment transmises par les satellites, aucun système de navigation par satellite (comme le GPS, par exemple) ne fonctionnera correctement. Ainsi, la prochaine fois que vous utiliserez votre système de navigation pour vous rendre dans un endroit nouveau et intéressant, souvenez-vous de la science passionnante et magnifique, la physique, qui est à la base du confort de nos vies d'aujourd'hui.


Delphine Perrault

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