1. Principe de relativité :Les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme. Cela signifie qu’il n’y a pas de cadre de référence absolu; tout mouvement est relatif à un autre objet.
2. Continuum espace-temps :L'espace et le temps ne sont pas des entités distinctes en relativité restreinte mais sont interconnectés et forment un continuum à quatre dimensions. Les événements se produisent dans ce continuum et leurs coordonnées (positions dans l'espace et dans le temps) dépendent du mouvement de l'observateur.
3. Dilatation du temps :lorsqu'un objet s'approche de la vitesse de la lumière, une dilatation du temps se produit. Pour un observateur en mouvement relatif par rapport à un objet en mouvement, le temps passe plus lentement pour l'objet en mouvement que pour l'observateur immobile.
4. Contraction de la longueur :les objets en mouvement subissent également une contraction de la longueur. La longueur d'un objet mesurée par un observateur en mouvement relatif par rapport à l'objet sera plus courte que la longueur mesurée par un observateur au repos par rapport à l'objet.
5. Vitesse de la lumière :La vitesse de la lumière dans le vide est constante et la même pour tous les observateurs, quel que soit leur mouvement relatif. La vitesse de la lumière est d'environ 299 792 458 mètres par seconde (186 282 milles par seconde).
6. Équivalence masse-énergie :La relativité restreinte révèle l'équivalence de la masse et de l'énergie, exprimée par la célèbre équation E=mc², où E représente l'énergie, m représente la masse et c est la vitesse de la lumière. Cette équation implique que même une petite quantité de masse peut être convertie en une quantité importante d’énergie.
7. Causalité :La relativité restreinte préserve le concept de causalité; les événements ne peuvent pas se produire de telle manière que leur cause suive leur effet. La vitesse de la lumière fixe une limite à la vitesse à laquelle les informations ou les effets physiques peuvent voyager dans l'espace.
La relativité restreinte a fondamentalement changé notre compréhension de l'espace, du temps et de la relation entre la masse et l'énergie. Elle a des implications significatives dans divers domaines de la physique, de la physique des particules à l’astrophysique, et a ouvert la voie à des avancées technologiques, telles que les systèmes GPS et les accélérateurs de particules. Alors que la relativité restreinte traite des objets se déplaçant à des vitesses constantes, la théorie de la relativité générale, introduite par Einstein en 1915, étend ces concepts pour inclure l'accélération et la gravité.