Qu'est-ce que la vitesse relative?
La vitesse relative fait référence à la vitesse et à la direction d'un objet par rapport à une autre référence. Il n'y a pas de référence standard pour une vitesse relative; Cependant, certaines références, telles que le sol, sont beaucoup plus pratiques que d'autres. Grâce à ce principe, il est possible de décrire le même objet comme ayant plusieurs vitesses différentes, chacune avec un cadre de référence différent. La vitesse de la lumière n'est toutefois pas une vitesse relative dans ce sens.
En règle générale, toutes les vitesses doivent être relatives à certains référentiels inertiels. Tout repère dans l’espace qui n’accélère pas convient également. La surface de la Terre est une bonne approximation pour un référentiel inertiel lorsque les distances impliquées ne sont pas trop grandes. En effet, de petites zones semblent plates et stationnaires; c'est-à-dire que les objets semblent être au repos lorsqu'ils se déplacent à la même vitesse que le sol. Lorsque les distances deviennent trop grandes, il n’est plus logique de donner des vitesses relatives au sol - en raison de la rotation de la Terre, différentes parties du globe se déplacent dans des directions différentes.
Par exemple, il est entendu qu'une vitesse de 70 miles (112,7 km) par heure sur l'autoroute est relative au sol «stationnaire». En effet, la surface de la Terre tourne autour de son noyau et la Terre tourne autour du soleil. Le système solaire lui-même tourne autour du centre de la galaxie de la Voie lactée, et ainsi de suite. Par conséquent, une vélocité n'est utile que lorsqu'elle est relative à un cadre de référence. Une limite de vitesse sur route est en réalité une limite de vitesse relative.
L'astronome danois Ole Christensen Rømer a d'abord mesuré la vitesse de la lumière en 1676. Il a comparé le temps qu'il a fallu à la lumière pour se déplacer de la lune Io de Jupiter lorsque la Terre était à différentes distances de celle-ci. Lorsque la Terre se trouvait plus loin de Jupiter, la lumière a mis beaucoup plus de temps à arriver. À l'insu de Rømer, cependant, la lumière ne se comporte pas de la même manière que la matière ordinaire. La vitesse de la lumière et de tout le rayonnement électromagnétique est constante, quel que soit l'observateur.
En 1905, le physicien allemand Albert Einstein a proposé la théorie selon laquelle le mouvement d'un observateur n'affecte pas la vitesse de la lumière. Cette percée a servi de base à la théorie de la relativité restreinte. Ses implications, bien que cela ne soit généralement pas perceptible dans la vie quotidienne, ont une portée considérable dans le domaine de la physique. En substance, le principe signifie que la vitesse de la lumière n'est pas une vitesse relative au sens précédent. Au contraire, le temps lui-même dépend de la requête de l'observateur.