Observateur (physique)

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En physique, un observateur est un hypothétique personnage doté d'instruments de mesures de l'espace et du temps, observant depuis son référentiel les expériences qui ont lieu à différents endroits de l'espace^[1].

En physique newtonienne, relativité restreinte et relativité générale, avec l'hypothèse que tous les observateurs considérés ont exactement les mêmes instruments de mesures, le principe de relativité impose que les mesures faites par deux observateurs dans deux référentiels inertiels différents sont identiques s'il s'agit de deux expériences identiques faites par chacun, et que leurs mesures respectives répondent à une même loi physique s'il s'agit d'une unique expérience observée par chacun d'eux. La relativité générale étend cette hypothèse à tout changement de référentiel d'observateur^[1].

Ainsi considéré, le principe de relativité, jamais démenti à ce jour, limite les changements de référentiels admissibles en physique et implique qu'il existe une métrique invariante par changement de référentiel d'observateur. En physique newtonienne, il s'agit de la norme euclidienne, en relativité restreinte de la métrique de Minkowski et en relativité générale de l'intervalle d'espace-temps^[1].

En physique quantique, les conditions de mesures de l'observateur sont, en plus, soumises aux postulats de la mécanique quantique, dont le principe d'indétermination.

Références

1. ↑ 1.0 1.1 1.2 p. 6 et suivantes du cours de relativité générale par Bernard Linet, il est indiqué, avant tout postulat sur l'espace et le temps, qu'un observateur possède une horloge et une règle graduée, le tout pour explorer son environnement. Il est postulé que l'espace immédiat est euclidien, que la règle garde la même longueur au cours du temps et que l'on utilise la métrique euclidienne pour la mesure de l'espace immédiat. Dans Lev Landau et Evguéni Lifchitz, Physique théorique, tome 2 : Théorie des champs [détail des éditions], §1 et 2, et dans tout cours sur la relativité, les hypothèses et les considérations sur les métriques sont semblablement exprimées.

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