Je savais que j'allais l'avoir cette question du "comment on définit ce qui va plus vite", je le savais.. (oui cette question m'embarrasse, j le reconnais tout à fait)
En fait... c'est la base de ce qu'on appelle le paradoxe des jumeaux (comment ça je détourne en parlant d'histoire des Sciences?). Il s'agit d'une expérience de pensée oú l'on dispose de deux jumeaux. L'un d'entre eux embarque sur un vaisseau qui va se déplacer à une vitesse proche de celle de la lumière, puis va revenir sur Terre. Plaċons-nous dans un référenciel galiléen (ou inertiel), ça veut dire, en gros, que les lois de la mécanique s'appliquent simplement (pas de forces d'inertie d'entrainement, de Coriolis...) et que le centre de notre repére est immobile ou a une vitesse constante par rapport à tous les autres référenciels galiléens. Ouais, un repère galiléen est définit par rapport à tous les autres référenciels galiléens, mais on n'a pas de définition propre, c'est le bordel, je sais. On va se placer dans un repère approximativement galiléen pour la durée de notre expérience, le repère centré sur le centre de masse du système solaire et dont les axes pointent vers des lointains quasars qu'on peut considérent comme immobiles.
Notre jumeau voyageur part donc et voyage à une vitesse proche de celle de la lumière. Celui resté sur Terre attend que l'autre revienne et mène sa vie de jumeau esseulé en se consacrant à la Physique puis à la théorie des cordes. Quelques années plus tard, on va dire 10 ans, notre jumeau vagabond revient sur Terre, pour lui quelques jours/mois seulement se sont écoulés, et il trouve que son jumeau sur Terre a pris un sacré coup de vieux. À moins que...
À moins que l'on ne prenne le point de vue de l'autre jumeau. Pendant qu'il voyageait, il avait une vitesse constante, donc son repère était en translation uniforme par rapport au barycentre du Système Solaire. Donc, de son point de vue, il était dans un repère galiléen immobile, et son frère bougeait à une vitesse proche de celle de la lumière. Donc c'est lui qui revient après quelques années écoulées pour lui et trouve son frère à peine en train de finir son master 1 de Physique Fondamentale à Orsay.
Quelle situation est celle qui se produirait en réalité? Ben... la plupart des spécialistes penchent pour la solution 1, parce que le jumeau 1 n'a pas subit d'accélération puis de décélération pour atteindre une vitesse relativiste constante par rapport au repère galiléen d'origine, alors que son jumeau si. Il y a bien eu des expériences pour savoir laquelle est juste avec des horloges atomiques et ça semble pointer effectivement la première solution. Mais c'est pas simple.
C'est un peu long pour dire "je sais pas" mais je trouve ça marrant quand même (si quelqu'un peut mettre les liens Youtube vers les vidéos d'e-penser sur le sujet ce serait sympa, j'ai un navigateur pourri qui ne me laisse plus ne serait-ce que coller les liens wikipedia).