Le temps est relatif : voilà ce que cela signifie

Le temps est relatif : il se dilate ou se comprime en fonction du mouvement ou de la position d’un observateur et n’est pas un flux universel.

Le temps est relatif – pas absolu

Le fait que le temps soit « relatif » signifie qu’il n’est pas absolu ou identique pour tous les observateurs. Il s’agit d’un principe clé de la théorie de la relativité restreinte d’Albert Einstein. Cette théorie affirme que le temps « s’écoule » à des vitesses différentes selon la vitesse de l’observateur ou selon l’intensité du champ gravitationnel.

• Dilatation du temps due à une vitesse élevée : lorsqu’un objet se déplace très rapidement – proche de la vitesse de la lumière – le temps s’écoule plus lentement pour cet objet par rapport à un observateur au repos. Une expérience de pensée célèbre expliquant ce phénomène est le paradoxe des jumeaux.

• Un jumeau part en voyage à une vitesse proche de celle de la lumière, l’autre reste au même endroit. Lorsque le jumeau qui a voyagé revient, il est plus jeune, car moins de temps s’est écoulé pour lui. Cette théorie a été confirmée par des expériences avec des horloges atomiques dans des satellites et des avions rapides.

• Dilatation du temps par la gravitation : la théorie de la relativité générale étend ce principe et affirme que le temps est également influencé par la gravitation. Dans un champ gravitationnel fort, le temps s’écoule plus lentement que dans un champ gravitationnel faible. Par exemple, le temps s’écoule plus lentement près de la surface d’un objet massif, comme une planète ou un trou noir, que loin de celle-ci.

• Un observateur sur Terre voit le temps passer un peu plus lentement qu’un observateur sur un satellite très éloigné. Ceci a également été confirmé expérimentalement : Les horloges atomiques à la surface de la Terre et à haute altitude fonctionnent à une vitesse légèrement différente.

Espace-temps comme continuum à quatre dimensions

Selon Einstein, l’espace et le temps ne sont pas séparés, mais forment une unité, appelée espace-temps.

• Les événements dans l’espace-temps peuvent donc être perçus différemment selon la manière dont l’observateur se déplace ou selon l’endroit où il se trouve dans le champ gravitationnel. Cette structure quadridimensionnelle signifie qu’il n’existe pas de moment « maintenant » absolu valable pour tous.
• Ce qui est considéré comme « simultané » pour un observateur ne l’est pas nécessairement pour un autre. Le temps et l’espace sont donc relatifs au point de vue de l’observateur et au mouvement dans l’espace.
• Les satellites GPS sont un bon exemple de l’importance pratique de la relativité du temps. Comme ils se déplacent à la fois rapidement (relativité spéciale) et loin de la surface de la Terre (relativité générale), les secondes s’écoulent pour eux un peu différemment que pour nous sur Terre. Sans tenir compte de ces effets, la navigation GPS perdrait chaque jour quelques kilomètres de précision.