Comment représenter la relativité générale dans une pièce de théâtre?

Les positions de gauche à droite sont
En résumé, les positions de gauche à droite sont: Terre, Soleil, navette, trou noir.

La relativité générale peut être facilement comprise par les jeunes et est facilement représentée par les jeunes enfants dans une pièce de théâtre, un dessin ou une autre représentation.

Partie 1 sur 2: faire les accessoires

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    Fabriquez les éléments suivants en carton à une taille appropriée pour le public. S'il est fait à partir d'une scène, il devra être suffisamment grand pour que la dernière rangée du public puisse voir clairement. Pour la classe, vous pouvez fabriquer des objets plus petits et utiliser des projections numériques.
    • Une autre alternative consiste à confectionner des costumes pour les acteurs, mais cela peut prendre plus de temps et être beaucoup plus difficile à regarder.
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    Dessinez une Terre bleue sur du carton. Découpez-le et peignez-le avec des peintures pour affiches ou des aquarelles.
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    Dessinez le Soleil sur du carton. Découpez-le et peignez-le en jaune-orange.
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    Dessinez un vaisseau spatial. La navette est un bon choix. Faites en sorte que le vaisseau spatial contienne un jeune, visiblement visible depuis la zone de la soute de la navette. Découpez-le et peignez-le.
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    Dessinez un gros point noir sur du carton. Cela servira de trou noir. Il doit être placé sur un fond clair, de sorte qu'il soit facilement visible dès le début. Utilisez une carte colorée derrière pour vous aider. Découpez-le et peignez le trou noir en noir et si vous n'avez pas utilisé de carton coloré, peignez du rouge ou de l'orange derrière le trou noir pour l'illuminer.
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    Organiser des effets d'éclairage. Ou, soyez simplement prêt à éteindre les lumières à une extrémité de la scène ou de la pièce. Si cela n'est pas possible, utilisez une lampe près de l'extrémité Terre, qui s'éteint et peut-être une feuille noire pour transporter la Terre et le Soleil en cas de besoin.
Demandez à l'acteur qui tient la navette de s'arrêter
Alors que la navette s'approche du trou noir, demandez à l'acteur qui tient la navette de s'arrêter et de se figer.

Partie 2 sur 2: adopter le scénario de la relativité générale

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    Demandez aux enfants acteurs de tenir les différentes pièces. Disposez la Terre de telle sorte qu'elle soit à gauche. Place ensuite le Soleil. Mettez la navette au premier plan. Placez le trou noir à droite.
    • En résumé, les positions de gauche à droite sont: Terre, Soleil, navette, trou noir.
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    Faites en sorte que la navette quitte la terre, se dirige vers le trou noir mais pas encore près de lui. Cela commencera par être à vitesse normale, mais des choses étranges se produiront à l'approche du trou noir. Gardez l'acteur en mouvement vers le trou noir. Alors que la navette s'approche du trou noir, demandez à l'acteur qui tient la navette de s'arrêter et de se figer. C'est une observation vraie et précise de la Terre.
    • Un acteur représentant un spectateur de la Terre peut faire une déclaration du genre "J'ai vu la navette sortir de la Terre, mais maintenant elle semble s'être complètement arrêtée à mesure qu'elle s'approche du trou noir".
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    Modifiez la mise au point à l'aide de la lumière, d'un signal ou d'un adulte (narrateur) redirigeant l'attention. Cette fois, le point de vue doit être celui de l'acteur tenant la navette spatiale. Demandez à l'acteur de se retourner et de faire semblant de manger un sandwich tout en regardant la Terre. Pour cette perspective, la Terre devrait tourner rapidement (demandez à l'acteur terrestre de faire tourner le modèle terrestre, pas à l'acteur). En arrière-plan, faites vieillir le Cosmos, la Terre et le Soleil, représentés par une décoloration au noir (repère l'éclairage ou la feuille noire), le tout pendant que l'acteur mange encore le sandwich (assurez-vous que l'acteur ne le termine pas).
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    Proposez une explication. Le narrateur de cette pièce peut expliquer que le temps est mis de côté et figé près des trous noirs. Révélez à quel point la relativité restreinte produit le même effet, en vous déplaçant près de la vitesse de la lumière. Expliquez également que, du point de vue de l'astronaute près du trou noir, bien que figé dans le temps, il assiste également à cette accélération de la Terre, du Soleil, regardant même l'Univers devenir noir, avant de finir le sandwich.
    • Si le temps le permet, découvrez comment représenter la Terre en orbite autour du Soleil plus rapidement qu'une fois par an. Il tourne comme une toupie, si vous pouvez faire en sorte qu'un accessoire le fasse.
    • Si le temps le permet (cela peut être présenté en moins de trente secondes), expliquez comment le téléphone portable de chaque personne utilise le GPS et mesure l'espace-temps de courbure de la Terre. Sur le toit de votre maison, il y a moins de temps voilé (dilaté) (plié) mais au niveau du sol, il y a plus de flexion. Le temps passe plus vite près de quelque chose de lourd. Un trou noir est très, très lourd, compacter la Terre à la taille d'une balle de golf pourrait créer un trou noir. Soulignez également que quitter la Terre à une vitesse proche de la lumière fait que le temps fait la même chose - l'astronaute se rapproche de la vitesse de la lumière, mange un sandwich, et la Terre entière, le Soleil, le Cosmos, s'effacent et perdent de l'énergie, s'assombrissant.
    • Si le temps le permet, créez un pré-jeu qui montre comment fonctionne le GPS et est dans toutes les poches, comment la Terre écrase le temps comme le fait le trou noir, mais moins, donc plus on est proche de la Terre, plus le temps est écrasé (ou dilaté).
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    Considérez cela comme une opportunité d'apprentissage qui englobe l'art, le théâtre, la créativité, la science, la compréhension et la participation. C'est simplement de la physique newtonienne, pas un énorme défi, et lorsqu'elle est décomposée de cette manière, c'est aussi très amusant pour les enfants. Ils peuvent, à leur tour, aider leurs parents à voir que ce n'est pas difficile du tout.
    • Faites ensuite un suivi avec des questions et des réponses, et distribuez peut-être des fiches d'information visuellement attrayantes pour les invites de mémoire.
Compacter la Terre à la taille d'une balle de golf pourrait créer un trou noir
Un trou noir est très, très lourd, compacter la Terre à la taille d'une balle de golf pourrait créer un trou noir.

Conseils

  • Beaucoup s'empressent d'essayer d'enseigner les mathématiques écrites, de révéler la relativité. Ce n'est pas nécessaire, et le faire dans cette perspective trop tôt peut créer une pierre d'achoppement géante et éloigner les enfants de la science. Au lieu de cela, utilisez de la colle, du carton et de la peinture et un sens de l'aventure pour en faire un apprentissage amusant et facile.
  • Créez des fiches d'information ou des schémas illustrés pour aider les enfants à en apprendre davantage et à avoir quelque chose à coller dans leurs cahiers.
  • Pourquoi est-il important de présenter ainsi la relativité générale? En plus d'être plus facile à comprendre, de nombreux enfants sont préprogrammés pour ne pas comprendre ce qu'est l'heure - fondamentalement, un moyen très inadéquat de mesurer la durée - et les scientifiques de demain sont ceux qui doivent se libérer de cette pré-programmation. En général, personne n'explique dès la première année à quel point c'est simple à appréhender.
  • Décomposez les explications entre le reconnaissable et le simple. Bien qu'il y ait beaucoup de choses à expliquer par la suite, comme le fonctionnement du GPS et pourquoi c'est important, etc., au moins les enfants savent ce qu'est un téléphone portable et peuvent s'y rapporter même s'ils comprennent ce qu'est l'éternité ou ce que sont les trous noirs., est trop pour eux à ce stade de leur apprentissage.

Mises en garde

  • Faites tourner la Terre, pas l'enfant, pour montrer que le temps passe. Si l'image était diffusée et montrée en orbite rapide (devant et derrière) avec des cordes, opérées en dehors de la scène, cela éviterait la distraction et les vertiges.
  • Certains prétendent qu'il n'y a aucune preuve de trous noirs, mais cela montre une extrême réticence à être informé des faits. Le professeur Andrea Ghez, UCLA, a photographié, montré, enregistré des vidéos de soleils (étoiles) en orbite autour de notre trou noir de la Voie lactée. Le moment est maintenant venu de dire ce qui se passe maintenant, et d'éviter d'éduquer à tort les enfants sur la relativité générale (le lourd dilate le temps) et spéciale (la vitesse dilate le temps).
Est facilement représentée par les jeunes enfants dans une pièce de théâtre
La relativité générale peut être facilement comprise par les jeunes et est facilement représentée par les jeunes enfants dans une pièce de théâtre, un dessin ou une autre représentation.

Choses dont vous aurez besoin

  • Carton (les boîtes d'épicerie sont bonnes)
  • Peintures acryliques, affiches ou aquarelles
  • Pinceaux
  • De la colle (et peut-être du ruban adhésif, des agrafes, selon ce que vous faites)
  • Carte de couleur
  • Chaîne
  • Ciseaux/couteau artisanal
  • Eclairage (ou lampe et drap noir)
  • Sandwich (avec garniture préférée de l'acteur)
  • Narrateur (adulte ou enfant qui comprend bien la science)
  • Acteurs
  • Scénario
  • Fiches d'information (facultatif)
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