À grande vitesse, plus lent

2008/01/27 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia

• Fisika

Saviez-vous que le temps n'est pas un terme absolu? (Photo: fichier)

Si quelqu'un pense cela, il a tort. Et je ne dis pas, Einstein lui-même dit en 1907 quand il a présenté sa théorie particulière de la relativité. Il a donné plusieurs exemples pour illustrer sa théorie. L'une d'elles est que nous avons deux montres synchronisées. Supposons aussi que l'un est envoyé pour faire un voyage à la vitesse de la lumière et que l'autre soit laissé sur Terre. À son retour, la montre qui a été à la vitesse de la lumière sera retardée par rapport à l'autre. Autrement dit, il y aura moins de temps pour la montre qui a été proche de la vitesse de la lumière.

Démontrer la proposition

Ce qui a été dit par Einstein a été maintenant testé par des physiciens de l'Université du Manitoba par une expérience qui a proposé Einstein lui-même.

Si nous envoyons une horloge à un voyage aller-retour à la vitesse de la lumière, le retour sera retardé par rapport à l'autre (Photo: fichier)

L'expérience est liée aux ions. Les atomes – et les ions, logiquement, étant atomes chargés interagissent avec la lumière qui leur arrive –, reflètent une partie et en absorbent une autre. La lumière absorbée apporte de l'énergie aux atomes, les excite. Cependant, les atomes ont tendance à retourner dans un état non excité et émettent cette énergie excédentaire sous forme de rayons d'un type ou d'un autre (ce qu'ils émettent peut être lumière visible, infrarouge, ultraviolet ou autre).

Le mouvement des rayons est ondulé, c'est-à-dire il se déplace cycliquement en haut et en bas, comme les vagues de la mer. Selon le type de lumière, les ondes se déplacent plus ou moins rapidement et à cette vitesse on l'appelle fréquence (c'est essentiellement le temps qu'il faut pour passer deux fois d'une certaine position du mouvement ondulatoire).

Sur la base de tout cela, Einstein a proposé de tester sa théorie: si un ion s'accélère à grande vitesse, le temps ralentirait pour l'ion. Par conséquent, le mouvement des ondes qui émettrait l'ion ralentirait également, c'est-à-dire que la fréquence des ondes diminuerait.

Si un ion est accéléré à grande vitesse, le temps ralentirait pour l'ion (Photo: fichier)

Bien sûr, Einstein ne pouvait pas démontrer sa théorie parce qu'avec la technologie de l'époque il était impossible de réaliser ce type de mesures. Nous avons maintenant des accélérateurs de particules. Ces instruments permettent d'accélérer les particules chargées, comme les ions, jusqu'à atteindre des vitesses très élevées.

L'équipe du Manitoba a utilisé cet instrument pour accélérer les ions lithium-ion jusqu'à atteindre 6% de la vitesse de la lumière (jusqu'à 18 000 kilomètres par seconde ! ) Les ions ont ensuite été excités par des rayons laser et la fréquence de la lumière émise a été mesurée. Et allez! On a observé que la fréquence de la lumière émise par les ions était inférieure à celle émise dans des conditions normales, c'est-à-dire quand elles ne sont pas accélérées.

En effectuant les expériences, les scientifiques prennent en compte le "risque" d'obtenir les résultats qu'ils obtiennent par hasard ou par hasard. Autrement dit, il peut arriver que les expériences en cours soient adaptées à la croyance précédente ou aux résultats attendus par hasard ou par hasard et non pas parce que l'hypothèse est correcte.

Pour mettre de côté l'influence du hasard, ils répètent les expériences encore et encore et comparent tous les résultats obtenus. L'équipe du Manitoba a également fait. Les résultats obtenus indiquent que l'expérience effectuée a une seule alternative de dix millions pour être incorrect ou dépendant du hasard. Quelle marque ! Chaque jour, nous avons la chance d'apprendre quelque chose de nouveau.

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