Introduction à la relativité, volume II : Approfondi et accessible - Broché

par Paul Bruma (Auteur)

E=mc est connue comme l'équation la plus célèbre mais la moins comprise en physique. Ce manuel en deux volumes éclaire cette équation et bien plus encore à travers des explications claires et détaillées, de nouvelles démonstrations, une approche plus physique et une analyse approfondie des concepts et postulats de la Relativité.

Le volume II contient, notamment :

• En relativité restreinte : explications complémentaires, démonstrations alternatives s'appuyant sur des moyens plus avancés et révélant d'autres aspects. Autres sujets : objets accélérés et force relativiste, réactions nucléaires, utilisation de la trigonométrie hyperbolique, approche lagrangienne, équations de Maxwell relativistes.
• En relativité générale : tenseurs, connexion affine, dérivée covariante, équation des géodésiques, solution de Schwarzschild avec deux de ses grandes conséquences : les trous noirs et la courbure de la lumière ; considérations axiomatiques supplémentaires sur le temps, l'espace, la matière, l'énergie et la vitesse de la lumière.
• En cosmologie : la métrique FLRW, l'équation de Friedman, la constante cosmologique, les quatre modèles cosmologiques idéaux.

Ces sujets sont présentés de manière concrète et progressive, et illustrés par de nombreuses études de cas. L'accent est mis sur les aspects théoriques, avec des démonstrations rigoureuses basées sur un ensemble minimal de postulats. Les outils mathématiques dédiés à la relativité sont soigneusement expliqués pour ceux qui n'ont pas de solides connaissances en mathématiques.

Les deux volumes mettent l'accent sur les aspects physiques de la relativité afin de faciliter la compréhension du lecteur et contiennent de nombreuses questions et problèmes (147 au total). Les solutions sont données de manière très détaillée afin d'offrir le maximum d'avantages aux étudiants.

Ce manuel comble une lacune dans la littérature en mettant en évidence les aspects physiques et les conséquences de la relativité, qui sont souvent relégués au second plan par rapport aux aspects mathématiques. Son approche concrète de la physique permet aux étudiants d'acquérir une compréhension complète des concepts et des pierres angulaires de la relativité.

Biographie de l'auteur

Paul Bruma est un ingénieur français diplômé de l'Institut Polytechnique - Telecom, Paris. Ce cursus comprend un large programme en mathématiques et en physique, équivalent à un Master en sciences.

Après une carrière au sein du fabricant international d'équipements de télécommunications Alcatel-Lucent (ancien Bell Labs), Paul Bruma a repris des études de physique, qui était sa discipline préférée en tant qu'étudiant. Concernant la relativité, Paul Bruma a constaté que la plupart des manuels manquent d'explications et sont très orientés vers les mathématiques. Cela explique pourquoi ce sujet semble assez compliqué pour les étudiants, et beaucoup passent fréquemment d'un livre à l'autre à la recherche des explications manquantes dans leurs manuels. La relativité étant un sujet essentiel, Paul Bruma a relevé le défi de créer un livre qui contienne toutes les explications et ce, de la manière la plus accessible possible tout en étant toujours absolument rigoureuse. Cela l'a amené à adopter une approche plus physique que la plupart des auteurs.

Dans sa carrière précédente dans l'industrie de haute technologie, Paul Bruma a eu de nombreuses occasions de rédiger des documents techniques expliquant des sujets complexes et de former des équipes. Dans ce domaine, si les spécifications techniques ne sont pas rédigées de manière claire, détaillée, étape par étape et sans ambiguïté, les équipes de mise en œuvre ne travailleront pas efficacement et le résultat différera probablement de ce qui était prévu. En revanche, les auteurs universitaires considèrent souvent que les étudiants devraient combler eux-mêmes certaines étapes ou explications manquantes dans le cadre du processus pédagogique. Paul Bruma estime que cette méthode n'est pas la meilleure pour la relativité, car c'est un domaine où le bon sens égare souvent.