LE PRINCIPE DE L’ACTION ET DE LA RÉACTION NE S’APPLIQUE PAS, QUAND ON S’ENFONCE DANS UN CHAMP GRAVITATIONNEL


    Il y a une petite subtilit
é tout de même : le débit de photons virtuels vu par les charges de la circonférence est plus grand d’un facteur    1
 V~ ---v2-
  1-C2 par rapport au débit de photons virtuels vu par la charge q sur l’axe ; ceci du fait du ralentissement de l’écoulement du temps sur la circonférence. v est la vitesse d’un point de la circonférence.

D’autre part, la composante de leur impulsion parallèlement à l’axe n’est pas modifiée, car lorsqu’on se déplace parallèlement à l’axe, l’écoulement du temps ne varie pas. Chaque photon délivre donc la même quantité de mouvement lorsqu’il est absorbé.

La composante sur l’axe de la force subie par le cercle de charges est donc plus grande d’un facteur    1
 V~ ---v2
  1- C2- par rapport à la force subie par la charge q sur l’axe. Dans le référentiel tournant, les forces subies par la charge q sur l’axe et par le cercle de charges n’obéissent donc pas au principe de l’action et de la réaction.
    La
circonférence chargée est plus poussée vers la gauche que la charge q (à la droite de la spire) est poussée vers la droite.

La mise en mouvement de la circonférence vers la gauche est donc vue plus forte, mais dans un référentiel où le temps est ralenti ! Si la circonférence fait partie d’une roue solide dont le pivot se trouve sur l’axe, au niveau du pivot, l’écoulement du temps est le même qu’au niveau de la charge q. La force est donc bien exactement opposée à la force subie par la charge q, mesurée par un observateur sur l’axe !
    Il n’y a donc aucune ambigu
ïté pour évaluer la force électrostatique subie par la charge q dans le référentiel tournant, puisque le principe de l’action et de la réaction est alors vérifié et que les deux forces ressenties ont la même intensité. Dans le référentiel tournant, la charge q est bien soumise à la force donnée par la loi de Coulomb de l’électrostatique ; les distances, rappelons le, n’étant pas modifiées par rapport à celles dans le référentiel fixe (distances dans un plan méridien).
    Comme il n’y a pas de changement de
l’écoulement du temps pour la charge q quand on passe d’un référentiel à l’autre, l’accélération de q calculée dans les deux référentiels est la même. La force électrostatique calculée dans les deux référentiels est la même d’après l’invariance de la charge électrique et la non modification des distances dans un plan méridien. La force magnétique est donc nulle pour la charge q dans le référentiel fixe.

              --->            --->     --->
Donc   si     B  ||--->v   ,   F  =   0

Examinons maintenant la loi de mouvement de la circonférence dans les deux référentiels (R1 ) tournant et (R) fixe.

        (          )
          ---1---                           V~  --------
 2         V~    v2F    (        2 )                -v2    2             2
1F1t1-    1-----1--C2-----       -v--   2    1----1---C2--F-t--   1----F--t-----
x=x1=2m  =  2      m          1 -  C2    t  =  2       m         =  2 (        )
1              1                                   1               V~ -m1--
                                                                    1- v2-
                                                                       C2
mais     x = x1

           2
x =  1-F--t-     avec      m  =    V~ -m1------
     2  m                                v2
                                    1 -  C2-

F est bien la même intensité de force que celle vue par la charge q et calculée en pure théorie électrostatique ! On voit une augmentation de l’inertie de la circonférence dans le référentiel fixe due à l’augmentation de son énergie. On retrouve bien la fameuse formule d’Einstein qui montre que la masse, donc l’inertie d’un objet globalement immobile, c’est à dire de quantité de mouvement totale nulle, augmente avec son énergie. Montrons que l’on retrouve sur ce cas particulier la relation mathématique relativiste entre l’énergie, la quantité de mouvement p et la masse pour un point matériel de la circonférence. Ici, mi1 est la masse d’un point matériel de la circonférence ;

                           (            )
                                          2
2      2           2            mi1v                  2
Ei =  pi C2  +  mi1  C4  =     V~ ---------    C2  + mi1  C4
                                1 -  v2-
                                     C2
         (     2         )                  2     2     2      i 2  4
  i 2  2   ---v----     2           i 2  2v--+--C------v-    m--1-C---
=m  1 C          v2-+  C     =     m  1 C           v2-    =       -v2
           1 -  C2                            1 -  C2        1 -  C2

et en sommant :

                           2
E=SEi    =  mC2   =   V~ -m1C-----     et     m  =   V~ --m1-----
                            v2                           v2
                       1 -  C2-                     1 -  C2-