Relativité générale: gravitation et courbure de l’espace-temps

La pomme de Newton est-elle attirée vers la Terre par une force ou suit-elle une “ligne droite” dans l’espace-temps courbé par la Terre? Comment un photon, qui n’a pourtant pas de masse, peut-il être dévié par la gravitation? Et pourquoi des objets de masses différentes tombent-ils à la même vitesse?

Dans ce contexte, en quoi les découvertes de Galilée ont-elles guidé Einstein vers la théorie de la relativité restreinte puis vers la relativité générale? La deuxième englobe-t-elle la première? Dans quels cas sont-elles applicables?

Autumn school pour élèves des gymnases vaudois, du 18 au 22 octobre 2021

Et si la force la plus visible dans notre quotidien n’était pas une force mais une propriété de l’espace-temps?

Ce sont à toutes ces questions que les participants à cette Autumn school tenteront de répondre durant une semaine. De la première loi de Newton à la relativité restreinte, puis de la deuxième loi de Newton à la relativité générale, les élèves reprendront le cheminement ayant conduit aux découvertes qui se trouvent à la base des travaux menés aujourd’hui sur l’origine de l’Univers, les ondes gravitationnelles et les trous noirs.

Des conférences et des visites de laboratoires de l’EPFL complètent le programme de cette Autumn school. 

Pour expliquer la trajectoire conceptuelle qui nous conduira de l’espace-temps de Galilée-Newton à l’espace-temps de la relativité restreinte puis générale, l’Autumn school fera la part belle aux mathématiques, qui sont au cœur de notre compréhension moderne de la physique. Aucun prérequis n’est exigé au-delà du bagage gymnasial de 1re année, si ce n’est l’envie de suivre les raisonnements qui ont posé les bases de la physique moderne dans leur langue originale et universelle. Les participants pourront en outre choisir un projet de recherche de groupes parmi les différents sujets proposés (certains faisant appel aux mathématiques et d’autres non).

Programme 2020, pour information

Informations pratiques

Date et lieu
Du 18 au 22 octobre 2021, à l’EPFL (Lausanne) – sous réserve d’une évolution favorable de la situation sanitaire liée à la pandémie COVID-19
Public cible
Élèves des gymnases vaudois, dès la 2e année
Langue
Français
Équipe enseignante
Dr Nicolas Michel, diplômé EPFL en physique et mathématiques et enseignant de gymnase, accompagné de plusieurs étudiants de l’EPFL
Conférenciers invités
Informations à suivre
Inscription
Inscription en ligne avant le 19.09.2021 en cliquant sur ce lien
Contact
Le Service de promotion de l’éducation se tient à disposition pour toute question: [email protected]

Lectures facultatives

Aucun prérequis n’est nécessaire pour participer à cette Autumn school, si ce n’est un intérêt marqué pour l’astrophysique, la cosmologie et l’épistémologie. Ainsi, la lecture de l’un des trois ouvrages ci-dessous pourra être intéressante dans le contexte de cette Autumn school:

  • Hawking, Stephen. Une brève histoire du temps. Flammarion, 2018
  • Schutz, Bernard. Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity. Cambridge University Press, 2003
  • Weinberg, Steven. Les Trois Premières Minutes de l’univers. Nouvelle éd. Paris: Seuil, 1988

Cette Autumn school est proposée conjointement par le Service de promotion de l’éducation de l’EPFL et la Fondation suisse d’études.