Description

Dans une première partie, on montrera que l'incompatibilité entre la mécanique classique et l'électromagnétisme d'une part et l'expérience ``négative´' de Michelson et Morley d'autre part conduiront au principe d'équivalence qui postule l'invariance des lois de la physique dans tous les référentiels inertiels ou galiléens. Ce principe conduira à une restructuration de l'espace euclidien de la physique classique en l'espace de Minkowski ou espace-temps. En outre, on montrera que les lois de la physique sont invariantes sous le groupe fondamental de la relativité, le groupe de Poincaré. On introduira ensuite le calcul tensoriel, fondamental pour la description des lois de la physique.

La deuxième partie sera consacrée essentiellement à la cinématique et à la dynamique relativistes. On introduira l'analogue relativiste de la vitesse, de l'accélération, de l'impulsion et de la force. On appliquera alors les principes de relativité à des cas concrets tels que l'étude de chocs entre particules, l'étude de la désintégration de particules ou l'étude de certains mouvements.

La troisième partie sera consacrée à la réécriture des équations de Maxwell dans le langage de la relativité en introduisant le quadri-vecteur potentiel et le tenseur de Maxwell, ce dernier regroupant au sein d'un même tenseur les champs électrique et magnétique.

Compétences visées

• Être à même de comprendre et de manipuler les outils de base de la relativité restreinte.