Utiliser une simulation vidéo 3D pour approcher les concepts de la cinématique relativiste : étude de cas

Dans le périodique : RDST ; Recherches en didactique des sciences et des technologies, n°12 (2015)
• • MAISCH Clément
  • KERMEN Isabelle
  • HOSSON Cécile de
• • Nature du document : Article de périodique
  • Résumé :

    L’observation des effets directement liés à la théorie de la relativité restreinte (TRR) sur des objets de la vie de tous les jours est impossible. En effet, de tels effets ne peuvent être attestés qu’en se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière c. La réalité virtuelle (RV) permet de visualiser ces effets en utilisant des environnements à trois dimensions dans lesquels les valeurs de la vitesse de déplacement d’objets virtuels (ici, des palets de billard français) et d’observateurs (réels) immergés peuvent s’approcher à loisir de la vitesse de la lumière, ramenée au sein de la simulation à une valeur familière de 1 m/s. Dans cet article nous présentons les résultats d’une étude exploratoire se donnant pour objet l’évaluation de vidéos reproduisant certaines scènes produites pour l’environnement immersif. Cette étude a été conduite auprès de neuf étudiants de master enseignement physique-chimie amenés à enseigner la relativité restreinte. Les vidéos donnent à voir les observables que sont la non-simultanéité d’événements, la déformation des objets mis en scène, la modification de leur vitesse apparente. Les premiers résultats de cette étude permettent de saisir la manière dont ces observables mis en scène contribuent à la mobilisation d’explications de nature relativiste engageant, d’une part, la localisation spatio-temporelle des émissions lumineuses à partir des objets virtuels et celle de leur réception dans l’œil de l’observateur, d’autre part, la transformée de Lorentz.

• • Descripteurs : lumière
  • Mots-clés : relativité restreinte / réalité augmentée