Explications-Intuitives | Dr. Goulu

Comment expliqueriez-vous au téléphone à des martiens ce que sont la "gauche"et la "droite" ?

Sun, 08 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Je leur dirais :

Prenez du cobalt 60. Lors de la désintégration β d’un noyau de Cobalt 60, un électron est émis dans une direction aléatoire. Mais il y en a statistiquement de plus qui part dans la direction opposée à celle du spin du noyau que dans la direction du spin. Nous appelons “gauche” le sens de rotation du noyau correspondant au spin

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

Thu, 10 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

On va essayer.

La première étape est la plus difficile : il faut accepter les deux :

Les lois de la physique sont les mêmes dans tous les . (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 .
La 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 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 :

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

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

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 la , qui demande d’admettre le 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…

Existe-t-il un moyen d'expliquer à un enfant de 8 ans en quoi consiste la théorie de la relativité d'Einstein ?

Mon, 08 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Je pense que non, déjà aux adultes c’est compliqué parce que c’est contre intuitif ( )

Ma proposition est de le faire jouer à et de le faire réfléchir à comment serait le monde si la lumière allait à la vitesse maximale à laquelle il peut courir.

En passant, la fameuse phrase “Si vous ne pouvez expliquer un concept à un enfant de six ans, c’est que vous ne le comprenez pas complètement“, n’est . (et c’est une bêtise…)

Pouvez-vous expliquer la matière noire à un non-physicien ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie:

Depuis 1959, on a les moyens de mesurer la , qui donne la vitesse moyenne des étoiles en fonction de leur distance au centre de leur galaxie. Normalement, cette courbe devrait diminuer comme la courbe A ci-dessous, comme pour les planètes du système solaire par exemple. Mais pour beaucoup/la plupart/presque toutes* les galaxies, la courbe est beaucoup plus plate, comme la courbe B

Selon la physique classique, la seule manière d’obtenir une telle courbe est que la galaxie soit environnée d’un gros nuage beaucoup plus vaste, avec une forte masse, mais invisible avec tous nos instruments.

Cette “masse manquante” avait déjà été lors de l’étude d’amas de galaxies : tout se passe comme si la matière “lumineuse” (étoiles, gaz etc.) ne représentait qu’environ 1/6ème de la masse générant de la gravitation.

On a historiquement appelé les 5/6 èmes de matière hypothétique car on ne la voit pas, mais on aurait peut-être du l’appeler “matière transparente” car elle n’intercepte pas non plus la lumière ni aucun autre rayonnement.

Aujourd’hui on se demande même si le terme de “matière” est justifié car aucun détecteur du CERN ou d’ailleurs n’a pu détecter la moindre particule qui pourrait composer cette matière ( (WIMP), etc. ) Certains pensent que c’est peut être la loi de la gravitation elle-même qui doit être modifiée ( ) ou même notre notion du vide .

Cette dernière approche à l’intérêt de combiner “matière noire” et “ “ qui se manifestent de manière très différentes, mais qui restent aussi mystérieuses l’une que l’autre.

Note* : il y a des exceptions, et les courbes “B” peuvent prendre toutes sortes de formes intermédiaires jusqu’à A, ce qui fait que la généralisation de ces résultats fait débat. Mais disons qu’on ne connaît que très peu de galaxies avec une courbe A.

Notes de bas de page

Pouvez-vous expliquer la physique d'un trou noir à un enfant de 5 ans (ou à mon cerveau inepte)?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie.

Sur la Lune , les astronautes ont pu gambader alors qu’ils avaient une combinaison de 70 kg :

Ensuite ils ont pu décoller avec une toute petite fusée

C’est parce que la Lune est plus légère (on dit plutôt “moins massive”) que la Terre. Elle attire presque 6 fois moins fort les objets qui s’y trouvent. Pour qu’une fusée échappe à la gravité de la Terre, il faut qu’elle aille à 40320 km/h alors que pour échapper à la Lune il suffit de 8640 km/h. Cette vitesse qui permet de s’échapper d’un astre s’appelle la .

Pour un astre beaucoup plus massif, la vitesse de libération est beaucoup plus grande. Pour le Soleil, c’est 2223000 km/h. Pour des vitesses si élevées, on préfère les km par seconde. Pour le Soleil c’est 617.5 km/s. Ca semble beaucoup, mais ce n’est que 2 millièmes de la vitesse de la lumière. Pourtant on arrive à voir ceci dans la lumière qui nous parvient du Soleil : elle ne ralentit pas, mais elle est plus rouge qu’elle ne devrait. Ca s’appelle le

Alors que se passerait-il si un astre était 500x plus massif que le Soleil ? La vitesse de libération serait supérieure à celle de la lumière, et rien, même pas la lumière ne pourrait s’échapper de cet astre.

Un trou noir, ce n’est rien d’autre que ça.

Bon en vrai, ce n’est que la première chose étonnante à propos d’eux, il y en a beaucoup d’autres. La deuxième est qu’ils peuvent être moins massifs que 500 Soleils, mais beaucoup plus petits.

La troisième et les suivantes sont sur un article que j’ai écrit sur KidiScience pour les enfants :

Compris ?