Cadre de repos - Rest frame
En relativité restreinte , le référentiel de repos d'une particule est le système de coordonnées ( référentiel ) dans lequel la particule est au repos.
Le cadre de repos des objets composés (tels qu'un fluide ou un solide constitué de nombreux atomes vibrants ) est considéré comme le cadre de référence dans lequel la quantité de mouvement moyenne des particules qui composent la substance est nulle (les particules peuvent avoir individuellement dynamique, mais n'ont collectivement pas de dynamique nette). Le cadre de repos d'un conteneur de gaz, par exemple, serait le cadre de repos du conteneur lui-même, dans lequel les molécules de gaz ne sont pas au repos, mais ne sont pas plus susceptibles de se déplacer dans un sens que dans un autre. Le cadre de repos d'une rivière serait le cadre d'un bateau non motorisé, dans lequel la vitesse moyenne de l'eau est nulle. Ce référentiel est également appelé référentiel du centre de masse, ou référentiel du centre de la dynamique .
Le cadre du centre de la quantité de mouvement est remarquable pour être le cadre de référence dans lequel l'énergie totale (énergie relativiste totale) d'une particule ou d'un objet composé est également la masse invariante (fois le facteur d'échelle de la vitesse de la lumière au carré). C'est aussi le référentiel dans lequel l'objet ou le système a une énergie totale minimale.
En relativité restreinte et en relativité générale, il est essentiel de spécifier le cadre de repos de toutes les mesures de temps, car l'heure à laquelle un événement s'est produit dépend du cadre de repos de l'observateur. Pour cette raison, les horaires d'événements astronomiques tels que les supernovae sont généralement enregistrés en fonction du moment où la lumière de l'événement a atteint la Terre , car le « temps réel » auquel l'événement s'est produit dépend du cadre de repos choisi. Par exemple, dans le cadre de repos d'une particule de neutrinos voyageant de la supernova de la nébuleuse du Crabe à la Terre, la supernova s'est produite au 11ème siècle après JC peu de temps avant que la lumière n'atteigne la Terre, mais dans le cadre de repos de la Terre, l'événement s'est produit environ 6300 ans plus tôt .
Les références
- Charles W. Misner , Kip S. Thorne , John Archibald Wheeler (1973). Gravitation . WH Freeman et compagnie. ISBN 0-7167-0334-3.CS1 maint : plusieurs noms : liste des auteurs ( lien )Voir p. 139-140 pour la discussion du tenseur énergie-contrainte pour un fluide parfait tel qu'un gaz parfait.