La Relativité Galiléenne
On fait l'expérience, et la balle tombe exactement à vos pieds...C'est bien Sophie qui avait raison ! Elle avait parfaitement raison de se dire que l'expérience devait donner le même résultat sur le sol ou sur le tapis. Pour Sophie, vous n'étiez pas en mouvement, puisqu'elle aussi était sur le tapis. Pour elle vous étiez immobile. Le fait que vous bougiez par rapport au sol n'intervient pas dans son raisonnement.
C'est l'idée force de la relativité galiléenne : non seulement la notion de vitesse dépend de l'observateur, mais en plus, il n'y a pas d'expérience qui vous permette de dire si vous êtes en mouvement ou pas. La notion de mouvement est ainsi vraiment relative. Il doit se passer la même chose que l'on soit en mouvement ou pas, on ne doit pas pouvoir le noter, le sentir ou l'expérimenter.
L'erreur de Delphine ici, a été de considérer que la balle n'avait pas de vitesse initiale au moment ou vous l'avez lachée. En fait, elle n'avait pas de vitesse initiale par rapport à vous, mais par rapport à Delphine, elle avançait à la vitesse du tapis... Pour Delphine, c'est comme si la balle avait été lancée à 2 km/h, elle a décrit une parabole.
En relativité, tous les observateurs sont toujours d'accord sur ce qui se passe, mais ils interprètent les choses différemment.
Suggestion d'expériences: La prochaine fois que vous montez sur un tapis roulant, essayez de vous dire qu'en fait, ça n'est pas le tapis qui avance, mais le sol qui défile en sens inverse. Ou alors, en marchant, lancez un objet en l'air verticalement, sans cesser de marcher. L'objet vous retombera exactement dans la main. Comme si vous aviez fait la même chose arrêté. La relativité galiléenne se constate tous les jours !
Une des grandes conclusions de Galilée a été que la terre pouvait tourner et bouger, on ne le remarquerait pas pour autant. C'est pas pour ça que les balles devaient s'arrêter de tomber tout droit vers le sol - ce qui était l'objection qu'on lui opposait. Les gens faisaient le raisonnement de Delphine et en concluaient que si la terre tournait, les balles ne pouvaient pas tomber tout droit.
Mais vous allez rétorquer à tout ceci que dans une voiture, on sent bien qu'on est en mouvement ! Effectivement, on sent qu'on est en mouvement, mais uniquement quand la voiture accélère ou tourne, ce qui n'était pas le cas avec le tapis, qui allait tout droit et à vitesse constante. Venez explorer les conséquences de cette idée, qui nous mènera jusqu'à la relativité générale d'Einstein, en passant par le mal au coeur !
Si vous êtes trop impatient, mais que vous aimez les tapis roulants, alors vous êtes prêt à découvrir la relativité restreinte, la théorie qui a mis celle de Galilée par terre !