L'application de STR dans des trames non inertiels est délicate. Les cadres non inertiels sont ceux qui accélèrent ou tournent. Voici pourquoi c'est difficile et ce que nous faisons:
* pas de temps universel: Un principe clé de STR est que le temps est relatif. Cela signifie qu'il n'y a pas d'horloge universelle sur laquelle tout le monde est d'accord. Dans les cadres non inertiels, le concept du temps devient encore plus complexe car l'accélération peut déformer les mesures de temps.
* pas de lignes droites: Dans un cadre non inertielle, le concept d'une "ligne droite" devient ambigu. Par exemple, si vous êtes sur une plate-forme rotative, une ligne droite vous apparaîtra incurvée à quelqu'un qui se tient immobile. Cela rend l'application des équations relativistes standard, qui reposent sur des lignes droites, difficiles.
* Forces fictives: Dans les cadres non inertiels, nous éprouvons des forces fictives comme la force centrifuge et l'effet Coriolis. Ces forces ne sont pas des forces réelles dans le sens d'être causées par des interactions, mais ce sont des effets réels que nous observons en raison de l'accélération. Ces forces fictives doivent être prises en compte lors de l'application de calculs relativistes.
comment nous y faisons face:
* Relativité générale: Pour décrire pleinement la physique dans les cadres non inertiels, nous devons utiliser la théorie générale d'Einstein de la relativité (GTR) . Le GTR étend STR en incorporant la gravité, qui est essentiellement une accélération due à la courbure de l'espace-temps. Le GTR est beaucoup plus complexe mais fournit un cadre complet pour gérer les cadres accélérés.
* Cadres inertiels locaux: Même dans les cadres non inertiels, nous pouvons souvent trouver de petites régions approximativement inertiales. Nous appelons ces «cadres inertiels locaux». Dans ces petites régions, les lois de STR peuvent être appliquées avec un bon degré de précision.
* approximations: Pour de nombreuses applications pratiques, nous pouvons utiliser des approximations basées sur STR. Par exemple, le système GPS utilise des corrections relativistes pour tenir compte des effets de la gravité terrestre et de sa rotation sur les horloges des satellites.
Takeaway clé: Alors que STR est fondé sur des cadres inertiels, nous pouvons toujours l'utiliser dans certaines situations dans des cadres non inertiels à travers des approximations, le concept de cadres inertiels locaux ou en recourant au cadre plus général du GTR.
