La Théorie de la Relativité (TRR), est une théorie particulièrement contre-intuitive dont les implications sont inaccessibles à l'expérience sensible humaine ; ce qui pose un certain nombre de difficultés de compréhension aux étudiants. Cependant, la Réalité Virtuelle (RV) offre une approche intéressante en permettant à un utilisateur d'être immergé et d'interagir dans un monde virtuel où la vitesse de la lumière est ramenée à 1 m/s. Les phénomènes relativistes deviennent ainsi directement accessibles par ses sens. Cette caractéristique, point départ de nos travaux, permet alors d'appréhender les phénomènes relativistes par une expérience " par la pratique ". L'enjeu de notre travail porte plus précisément sur la définition de moyens et de méthodes intégrés dans une plate-forme immersive permettant d'appréhender les phénomènes relativistes. Dans ce contexte, nous proposons, tout d'abord, des méthodes novatrices pour simuler les phénomènes relativistes sur un nombre quelconque d'objets en mouvement arbitraire et tenant compte de la dynamique relativiste des objets dans la scène, notamment durant leurs interactions. Nous nous focalisons sur les effets qui déforment les objets vus par l'observateur, à savoir le délai de propagation des photons, la relativité des longueurs et l'effet d'aberration. Nous définissons ensuite des méthodes pour intégrer une simulation relativiste dans un environnement immersif basé intrinsèquement sur un monde newtonien. Nous proposons également une plate-forme expérimentale dans laquelle sont intégrées des méthodes d'interaction utilisées pour mettre en scène un " jeu sérieux ", ici un billard relativiste. Enfin, nous démontrons la portée de notre outil expérimental par deux voies : l'une concerne l'utilisation de l'application dans des évaluations de didactique et l'autre concerne un exemple d'extension de l'outil pour mettre en lumière un autre aspect de la Physique relativiste : la relation entre vitesse et énergie.

La relativité générale est la théorie rendant compte de la gravitation via une déformation de l'espace-temps. Son application à l'Univers permet, dans le modèle Lambda-CDM, de bien rentre compte des observations cosmologiques. Cependant, à l'échelle de Planck, la théorie ne fonctionne plus et s'avère incohérente. Pour résoudre ce problème, il est sans doute essentiel de tenir compte des effets quantiques. Depuis près d'un siècle, concilier relativité générale et mécanique quantique est considéré comme une priorité de la physique théorique. La tâche s'avère néanmoins extraordinairement difficile et cette thèse est consacrée à l'une des pistes les plus sérieuses : la gravitation quantique à boucles. Pour aller de l'avant dans cette démarche nécessaire mais complexe, des confrontation avec des données expérimentales seraient essentielles. Nous nous sommes ainsi intéressés aux perturbations cosmologiques générées dans ce cadre. Nous avons étudié en détails les conséquences phénoménologiques des corrections de cosmologie quantique à boucles aux modes tensoriels dans un modèle d'univers en rebond. Une analyse de Fisher a été développée pour comparer ces prédictions aux éventuelles futures observations. Pour les autres modes, nous nous sommes placés dans un formalisme spécifique incluant le calcul de contre-termes permettant de prévenir l'apparition d'anomalies dans la structure de l'algèbre des contraintes. Ce formalisme a été appliqué aux cas des perturbations vectorielles puis scalaires. Les équations du mouvement invariantes de jauges permettant de calculer les spectres ont alors été dérivées.

La découverte expérimentale du graphène (monocouche de graphite) en 2004 a provoqué un grand engouement dans la communauté scientifique. Cela a également renouvelé l'intérêt pour l'étude du graphite. Les propriétés de ces deux matériaux ont largement été étudiées par le biais de différentes techniques expérimentales (transport, optique...). Dans cette thèse nous démontrons que les mesures de transmission effectuées sous champ magnétiques très intenses (> 1 millions de fois le champ magnétique terrestre) sont un outil très puissant pour étudier la structure électronique du graphène et du graphite. Dans un premier temps, nous montrerons que l'asymétrie électron-trou dans le graphite est causée par le terme souvent négligé de l'énergie cinétique d'un électron libre. Ce terme, également présent dans l'Hamiltonien décrivant les propriétés électroniques du graphène, explique élégamment l'asymétrie électron trou qui y est observée. Deuxièmement, l'utilisation de nombreuses sources dans l'infrarouge et dans le visible (200meV à 2eV) nous a permis d'observer de grandes séries de transitions interbandes dans le graphite entre les quatre bandes (E3+, E3-, E1 et E2) jusqu'à 150 T et à température ambiante. La résonance au point K peut être parfaitement décrite avec le modèle du bicouche effectif et la résonance au point H correspond à celle d'une monocouche de graphène. Enfin, nous démontrerons que ces résonances peuvent être réduites à une simple mesure de la relation de dispersion décrite par la formule relativiste E2=m02v4 + p2v2, avec v la vitesse de Fermi et, où l'énergie d'une particule au repos m0v² est égale à 385 meV au point K et est nulle au point H.

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O filósofo francês busca construir seu aporte teórico em uma realidade que não ignore os fatos. Compreende que esse acesso toma o caminho de uma realidade interior, constituída por nossa vida psíquica; assim, volta seu olhar a esse acesso privilegiado, procurando compreender sua natureza, antes de investigar a realidade tida como exterior. Aponta que essa vida interior é de natureza temporal: o tempo, enquanto duração, é a qualidade da vida psíquica. Todavia, não é assim que, no geral, as ciências, tanto a física quanto a jovem psicologia de seu período, a entenderam; marcadas pelo determinismo psicofísico, bem como pelas categorias de matematização, acabaram por não reconhecer a verdadeira natureza psíquica, ao confundi-la com o físico, concebendo-a como sendo de natureza espacial. Nesses fluxos de recalcitrância e rupturas epistemológicas, em 6 de abril de 1922, Henri Bergson e Albert Einstein se encontraram na sociedade francesa de Filosofia, em Paris, para discutir o significado da relatividade. Nos anos seguintes, o filósofo e o físico entregaram-se a uma disputa sobre os conceitos de tempo e espaço. Ao recriar o debate, em 2010, Bruno Latour indaga: ―Afinal – a quem pertence nosso tempo e espaço?‖ Essa controvérsia é marcada por duas áreas– a filosofia e a física – que requeriam o poder de discurso através de grandes porta-vozes. A experiência do tempo foi particularmente sensível a esse processo. De um lado, foi dividido entre um tempo quantitativamente espacializado, possibilitando sua mensuração versus um tempo qualitativo vivido, a duração. Por outro ponto, este último foi crescentemente reduzido a um tempo psicológico e, portanto, insignificante para a física, tal como ficou evidenciado na indiferença de Albert Einstein diante do esforço de Henri Bergson em expor os elementos metafísicos que envolvem a teoria da relatividade. Ao explorar a (re)encenação do debate, promovida por Bruno Latour(2010), tomo como proposta a possibilidade de uma terceira experimentação do seu original e não apenas como um mero fac-símile de 1922, possibilitando novas associações e controvérsias marcadas na temática do tempo. Ao aplicar o conceito de tempo espacial à compreensão do modo de ser do psiquismo, Bergson acusa que o tempo homogêneo é uma noção híbrida de tempo e de espaço, a qual surge porque se compreende a duração como homogênea, concepção que, no fundo, não passa de uma representação simbólica e inexata da verdadeira realidade psíquica. / La philosophie bergsonienne dérive de réflexion sur le temps, qui affiche la nature puissante et contradictoire de la réalité qui est durée: la continuité et la différence articulé dans un environnement qui est conscient de l'environnement et de la vie commune. Le philosophe français cherche à construire sa base théorique dans une réalité qui n'ignore pas les faits. Il faut comprendre que cet accès est le chemin d'une réalité intérieure, composé de notre vie psychique; donc son regard vers cet accès privilégié, en cherchant à comprendre leur nature, avant de chercher à étudier la réalité vue à l'extérieur. Souligne que cette vie intérieure est de nature temporelle: le temps, tandis que la durée est la qualité de la vie psychique. Cependant, il n'est pas si, en général, les sciences, à la fois physique et la psychologie de la jeune pour comprendre leur période; marqué par le déterminisme psychophysique ainsi que les catégories de la mathématisation, finalement pas reconnaître la vraie nature psychique de la confondre avec la physique, la compréhension qu'il est de nature spatiale. Ces flux récalcitrant et ruptures épistémologiques chez 6 Avril 1922, Henri Bergson et Albert Einstein se sont réunis dans la société française de philosophie à Paris pour discuter de la signification de la relativité. Dans les années suivantes, le philosophe et physicien livrés à un différend sur les concepts de temps et d'espace. En recréant le débat en 2010, Bruno Latour demande: «Après tout - Qui est propriétaire de notre temps et l'espace?" Cette controverse est marquée par deux domaines, à savoir: - la philosophie et exigeant physiquement le pouvoir de la parole à travers le grand l'expérience de porte-parole. temps était particulièrement sensible à ce processus. d'un côté, a été divisé entre un temps spatialisé quantitativement, ce qui permet sa mesure par rapport à un temps qualitatif vécu en longueur. sur un autre point, celui-ci a été de plus en plus réduite à une temps psychologique et donc insignifiante pour la physique, comme cela a été démontré par l'indifférence d'Albert Einstein en avant l'effort de Henri Bergson à exposer les éléments métaphysiques relevant de la théorie de la relativité. Exploration de la (re) mise en scène du débat organisé par Bruno Latour (2010), a proposé que je prends comme un tiers de leur procès en première instance et non comme une simple fac-similé de 1922, permettant à de nouvelles associations et controverses ont marqué le thème du temps. En appliquant le concept de l'espace-temps de comprendre le mode d'être de la psyché, qui accuse Bergson temps homogène est une notion hybride de temps et d'espace qui se pose parce que la durée est conçue comme conception homogène que le fond est juste une représentation inexactes et symbolique de la vraie réalité psychique.

Le Centre Galactique abrite en son cœur un objet compact de plusieurs millions de masses solaires. L'hypothèse faite à l'heure actuelle est que cet objet serait un trou noir supermassif décrit par la relativité générale. L'instrument de seconde génération du Very Large Telescope Interferometer, GRAVITY, va permettre d'apporter des réponses quant à la réelle nature de cet objet. Grâce à sa précision astrométrique de 10 microsecondes d'angle, il va pouvoir sonder l'espace-temps en champ fort via l'observation des étoiles et du gaz situés à proximité de l'objet central.Au cours de ma thèse j'ai mis au point un modèle permettant de simuler les observations d'orbites d'étoiles de GRAVITY, l'objectif étant d'extraire à l'aide de celui-ci les paramètres fondamentaux du candidat trou noir central ainsi que les effets relativistes. Pour cela, j'ai utilisé le code de tracé de rayons GYOTO développé à l'Observatoire de Paris. Ce code permet de calculer des trajectoires d'étoiles et de photons obtenues en présence d'un objet compact. Il est alors possible de simuler les positions apparentes d'étoiles en orbite autour du Centre Galactique en calculant leur image relativiste.J'ai d'abord validé le calcul des trajectoires des photons effectué dans GYOTO. Grâce à des tests effectués en déflexion faible et forte, j'ai pu démontrer que GYOTO était hautement satisfaisant pour simuler les observations GRAVITY. En effet, j'ai montré que l'erreur sur le calcul des géodésiques de genre lumière était inférieure à environ 10^-2 microseconde d'angle, et cela même pour de grandes distances d'intégration.Je me suis ensuite intéressée à l'étude d'une étoile appelée S2 qui a contribué à fortement contraindre la masse de l'objet central. Sa proximité au Centre Galactique fait d'elle une cible idéale pour sonder l'espace-temps en champ fort. En particulier, j'ai estimé quels étaient les temps minimaux d'observation nécessaires pour détecter des effets relativistes à l'aide de mesures astrométriques et spectroscopiques obtenues sur l'étoile S2. Pour cela, j'ai mis en place plusieurs modèles d'orbites prenant en compte chacun un certain nombre d'effets relativistes. Le modèle le plus précis est obtenu en relativité générale complète avec le code GYOTO. Néanmoins, puisque l'étoile S2 est suffisamment éloignée de l'objet compact, ce modèle néglige certains effets de lentilles gravitationnelles telles que les images secondaires et l'amplification des images primaires. Par ailleurs, je me suis également intéressée à la contraindre du moment cinétique du candidat trou noir central avec cette étoile. En particulier, j'ai déterminé, grâce au modèle le plus précis mis en place ici, qu'il était possible de contraindre la norme et la direction du moment cinétique avec une incertitude d'environ 0,1 et 20 degrés, respectivement, et cela en considérant des observations obtenues sur trois périodes de S2 et des précisions de 10 microsecondes d'angle et 10 km/s.En vue de la possible détection d'étoiles plus proches du Centre Galactique par GRAVITY, j'ai développé un modèle prenant en compte les effets de lentilles négligés dans le modèle précédent. Néanmoins, afin de minimiser le temps de calcul demandé par celui-ci, j'ai déterminé une zone de l'espace dans laquelle il était tout de même possible d'utiliser ce dernier.Enfin, j'ai étudié l'influence de corps du Système Solaire sur les mesures astrométriques de GRAVITY, c'est-à-dire sur la séparation angulaire entre deux sources du Centre Galactique. Cette étude a montré que ces mesures différentielles n'étaient déviées que de quelques microsecondes d'angle par la perturbation gravitationnelle engendrée par le Soleil. Cependant, celles-ci sont modifiées de plusieurs centaines de microsecondes d'angle par l'effet d'aberration induit par le mouvement de la Terre par rapport aux sources du Centre Galactique. Il sera donc nécessaire de prendre en compte cet effet lors de l'interprétation des données obtenues par GRAVITY. / Decades of studies have demonstrated the presence of a compact object of several million solar masses at the center of the Galaxy. Nowadays, the assumption is that this compact object is probably a supermassive black hole described by general relativity. The second generation instrument at the Very Large Telescope Interferometer, GRAVITY, is expected to better constrain the nature of this central object. By using its astrometric accuracy of about 10 microarcseconds, it will probe spacetime in strong gravitational fields by observing stars and gas located near the compact object.During my PhD I have developed a stellar-orbit model in order to interpret the future GRAVITY observations. By using this model it will be possible to extract the central black hole candidate parameters and relativistic effects. To implement the model, I used the ray-tracing code GYOTO developed at Observatoire de Paris. This code allows computing star and photon trajectories obtained in the vicinity of a compact object. It is thus possible to simulate apparent positions of stars orbiting the Galactic Center by computing relativistic images.My work started by validating the photon trajectories computed in GYOTO. By doing tests in both weak- and strong-deflection limits, I have shown that the GYOTO code is highly qualified to simulate GRAVITY observations. Indeed, the error made on the photon trajectories is inferior to 10^-2 microarcsecond, even when integrating over large distances.Then, I was interested in studying a star called S2 that contributed to importantly constrain the mass of the central object. This star is the second closest star to the Galactic Center and has an orbital period of about 16 years. Nowadays, we do not know whether closer-in stars will be discovered by GRAVITY. It is thus important to extract as much information as possible from this star. In particular, I have estimated the minimal observation times needed to detect relativistic effects by using astrometric and spectroscopic measurements of S2. To do so, I have developed different stellar-orbit models taking into account a certain number of relativistic effects. The more accurate model is obtained by using the ray-tracing code GYOTO and considering all relativistic effects. However, as the S2 star is sufficiently far from the compact object, this model neglects certain gravitational lensing effects such as the secondary images and the primary images amplification. Besides, I was also interested in the possibility of constraining the angular momentum of the central black hole candidate with the S2 star. In particular, I have shown that with a model which does not use ray-tracing, the norm and the direction of the angular momentum can be constrained with an uncertainty of about 0.1 and 20 degrees, respectively, by using observations obtained during three periods of S2 and with accuracies reaching 10 microarseconds and 10 km/s.Since closer-in stars could be detected by GRAVITY, I have developed a more accurate stellar-orbit model taking into account the lensing effects neglected in the previous model. However, in order to minimize the computing time required by this model, I determined a volume in which it is possible to neglect both the secondary images and the primary images amplification.Finally, I have studied the impact of different components of the Solar System on astrometric positions measured by GRAVITY. This study has shown that those measurements are deviated by an amount of a few microarcseconds by the gravitational perturbation generated by the Sun. However, those apparent positions are shifted by several hundred microarcseconds by the aberration effect due to the movement of the Earth with respect to the Galactic Center. It is thus necessary to take into account this effect in future interpretations of GRAVITY observations.

La relativité générale (RG) et le modèle standard des particules permettent de comprendre les quatre interactions fondamentales de la nature. La formulation d'une théorie quantique de la gravitation permettrait d'unifier ces deux tenants de la physique moderne. D'après les grandes théories d'unification, une telle union est possible moyennant la brisure de certaines symétries fondamentales apparaissant à la fois en RG et dans le modèle standard telle la symétrie de Lorentz. Les violations de la symétrie de Lorentz peuvent être paramétrées dans tous les domaines de la Physique par une théorie effective du champ appelée extension du modèle standard (SME). Une violation au principe d'invariance locale de Lorentz dans le secteur gravitationnel serait supposée engendrer des perturbations dans la dynamique orbitale des corps présents dans le système solaire, notamment la Lune. Ainsi, à partir des données extrêmement précises de télémétrie laser, l'orbite lunaire peut être minutieusement analysée afin de débusquer d'éventuelles anomalies dans son mouvement. Dans cette optique, ELPN (Ephéméride Lunaire Parisienne Numérique), une nouvelle éphéméride lunaire intégrée dans le cadre du formalisme SME a été développée durant la thèse. ELPN fournit les solutions au problème lunaire sous la forme de séries temporelles datées en temps dynamique barycentrique (TDB). Parmi les solutions numériquement intégrées, mentionnons la position et la vitesse du vecteur barycentrique Terre-Lune, les angles de librations lunaires, la différence entre le temps terrestre et le TDB, ainsi que l'ensemble des dérivées partielles intégrées depuis l'équation aux variations. Les prédictions de l'éphéméride ont été utilisées afin de réduire les observations lunar laser ranging (LLR). Dans le cadre de la RG, la dispersion des résidus s'est avérée en accord avec les dispersions calculées à partir des éphémérides INPOP13b et DE430. Dans le cadre du SME minimal, l'analyse des données LLR a permis de contraindre toutes violations à l'invariance locale de Lorentz. Une grande attention a été portée à l'analyse des incertitudes afin de fournir des contraintes réalistes. Ainsi, dans un premier temps, les combinaisons linéaires de coefficients SME ont été isolées puis ajustées aux observations. Puis, dans un second temps, les incertitudes réalistes ont été déterminées par une méthode de ré-échantillonnage. L'analyse des données de télémétrie laser Lune n'a pas permis de révéler de violations au principe d'invariance locale de Lorentz agissant au niveau de l'orbite lunaire. Les prédictions de la RG ont donc été validées avec des précisions absolues allant de 10-9 à 10-12. / General Relativity (GR) and the standard model of particle physics provide a comprehensive description of the four interactions of nature. A quantum gravity theory is expected to merge these two pillars of modern physics. From unification theories, such a combination would lead to a breaking of fundamental symmetry appearing in both GR and the standard model of particle physics as the Lorentz symmetry. Lorentz symmetry violations in all fields of physics can be parametrized by an effective field theory framework called the standard-model extension (SME). Local Lorentz Invariance violations in the gravitational sector should impact the orbital motion of bodies inside the solar system, such as the Moon. Thus, the accurate lunar laser ranging (LLR) data can be analyzed in order to study precisely the lunar motion to look for irregularities. For this purpose, ELPN (Ephéméride Lunaire Parisienne Numérique), a new lunar ephemeris has been integrated in the SME framework. This new numerical solution of the lunar motion provides time series dated in temps dynamique barycentrique (TDB). Among that series, we mention the barycentric position and velocity of the Earth-Moon vector, the lunar libration angles, the time scale difference between the terrestrial time and TDB and partial derivatives integrated from variational equations. ELPN predictions have been used to analyzed LLR observations. In the GR framework, the residuals standard deviations has turned out to be the same order of magnitude compare to those of INPOP13b and DE430 ephemerides. In the framework of the minimal SME, LLR data analysis provided constraints on local Lorentz invariance violations. Spetial attention was paid to analyze uncertainties to provide the most realistic constraints. Therefore, in a first place, linear combinations of SME coefficients have been derived and fitted to LLR observations. In a second time, realistic uncertainties have been determined with a resampling method. LLR data analysis did not reveal local Lorentz invariance violations arising on the lunar orbit. Therefore, GR predictions are recovered with absolute precisions of the order of 10-9 to 10-12.

La thèse consiste en une mise en rapport aux plans notionnel et empirique de la valeur saussurienne et de l’archétype jungien. L’intérêt d’établir une telle corrélation est d’étudier les valeurs archétypales dans une perspective néo-saussurienne. Pour ce faire, la notion de valeur dans les manuscrits saussuriens De l'essence double du langage est traitée dans son aspect double, différentiel et réflexif à la fois : cela permet aux différences articulées de se charger d’une expression métalinguistique. Les valeurs archétypales héritent alors de cette propriété double. La notion de valeur archétypale entre ainsi en interdépendance avec d’autres notions : celles de différenciation, de postélaboration, d’association, de catégorie, de niveau. Les valeurs archétypales héritent de deux particularités des archétypes jungiens : elles se présentent comme des conventions collectives sociales et comme des élaborations langagières systémiques à la fois. Pour assurer le cadre méthodologique de l’analyse, une division aristotélicienne est appliquée. Cela permet d’abord aux valeurs de s’articuler en valeurs génériques, spécifiques et numériques. Cela permet ensuite aux qualités archétypales d’assurer les différenciations. Dans la mesure où valeur et sens sont inséparables, cette étude des valeurs archétypales est aussi une étude sémantique qui se donne pour l’objectif d’étudier les représentations qualitatives du sens. / The thesis represents empirical and notional relationships between Saussure’s values and Jung’s archetypes. The aim is to study the archetypal values in a neo-Saussurean perspective. In order to achieve this aim, the notion of value in Saussure’s On the dual essence of language is presented as a dual phenomenon with a differential nature and a reflexive meta-linguistic nature at the same time. Thus, the archetypal values inherit this dual aspect. The notion of archetypal value appears as a complex one that enters interdependence with other notions, (differentiation and post-elaboration, association and category, generic, specific and numeric identities and levels). The archetypal values inherit two particular properties from Jung’s archetype. Therefore, the archetypal values appear as social and collective conventions, as well as language system elaborations. To provide relevant methodological framework for the analysis, the Aristotelian division is applied. In this way the values are generically, specifically and numerically differentiated. Then this method allows archetypal qualities to make the differentiation of the three types of values. Since the value and the meaning are inseparable, this study of the archetypal values also has a semantic aspect and aims to study the qualitative representations of the meaning.

La recherche présente s’intéresse à l’idée de « composition » chez Kandinsky, au sens à la fois théorique et artistique qui inspire son art dit « peinture compositionnelle ». La composition, élément technique dans la peinture traditionnelle, acquiert un sens créateur avec Kandinsky. Sur son idée novatrice qui reflète la mutation de la pensée moderne et l’exigence singulière du spirituel propre à l’artiste, converge, tout en se dépassant, toute la tradition méthodologique de la peinture figurative. Nous avons ainsi abordé ce sujet selon trois approches : l’étude de l’héritage conceptuel et méthodologique de théories traditionnelles en peinture pour comprendre et mesurer la métamorphose que lui impose la composition selon Kandinsky ; puis l’étude de la motivation personnelle de Kandinsky gravitant autour de l’idée du spirituel et de l’intériorité, pour en dégager la logique interne qui préside à sa création picturale ; enfin, nous nous sommes attachée à la théorie même de la composition qui s’exprime à travers deux sous-théories, celles de la couleur et de la forme graphique, en les confrontant aux deux styles principaux relativement opposés et liés à deux périodes, celles de Munich et du Bauhaus, ce qui nous a permis de saisir l’idée de composition dans sa réalisation effective. / The present research investigates the idea of "composition" in Kandinsky’s art in both senses of theoretical and artistic activity. With Kandinsky, the composition, which is only a technical element in traditional painting, gains a creative meaning. The whole methodological tradition converges on his innovative idea that reflects the mutation of modern thinking as well as the exigency for the spiritual peculiar to the artiste, and, doing so, surpasses itself. We have adopted three different approaches to this question. First of all, we study the conceptual and methodological legacy of the traditional theories in painting in order to understand – and weigh up – the metamorphosis induced by the composition according to Kandinsky. Then, we study Kandinsky’s personal motivation, which revolves around the idea of the spiritual and the one of interiority, in order to draw from it the very theory of composition expressing itself through two sub-theories, color’s theory and graphic form’s theory, which we compare with both of his main styles, connected to two periods, Munich period and Bauhaus period, and quite different. It is this comparison in particular that allows us to grasp Kandinsky’s idea in its effective achievement.

La Théorie de la Relativité (TRR), est une théorie particulièrement contre-intuitive dont les implications sont inaccessibles à l'expérience sensible humaine ; ce qui pose un certain nombre de difficultés de compréhension aux étudiants. Cependant, la Réalité Virtuelle (RV) offre une approche intéressante en permettant à un utilisateur d'être immergé et d'interagir dans un monde virtuel où la vitesse de la lumière est ramenée à 1 m/s. Les phénomènes relativistes deviennent ainsi directement accessibles par ses sens. Cette caractéristique, point départ de nos travaux, permet alors d’appréhender les phénomènes relativistes par une expérience « par la pratique ». L'enjeu de notre travail porte plus précisément sur la définition de moyens et de méthodes intégrés dans une plate-forme immersive permettant d'appréhender les phénomènes relativistes. Dans ce contexte, nous proposons, tout d’abord, des méthodes novatrices pour simuler les phénomènes relativistes sur un nombre quelconque d'objets en mouvement arbitraire et tenant compte de la dynamique relativiste des objets dans la scène, notamment durant leurs interactions. Nous nous focalisons sur les effets qui déforment les objets vus par l'observateur, à savoir le délai de propagation des photons, la relativité des longueurs et l'effet d'aberration. Nous définissons ensuite des méthodes pour intégrer une simulation relativiste dans un environnement immersif basé intrinsèquement sur un monde newtonien. Nous proposons également une plate-forme expérimentale dans laquelle sont intégrées des méthodes d'interaction utilisées pour mettre en scène un « jeu sérieux », ici un billard relativiste. Enfin, nous démontrons la portée de notre outil expérimental par deux voies : l'une concerne l'utilisation de l'application dans des évaluations de didactique et l'autre concerne un exemple d'extension de l'outil pour mettre en lumière un autre aspect de la Physique relativiste : la relation entre vitesse et énergie. / The Theory of Special Relativity (TSR) is a particularly counterintuitive theory. Its implications are, by nature, out of reach by human experience. Therefore we cannot perceive its effects directly, thus raising problems of comprehension for the students confronted to it. However, Virtual Reality (VR) enables us to overcome this limitation by immersing a user into a world where the velocity of light is reduced to 1 m/s. As a result, the relativistic phenomena become directly perceivable through our senses. This possibility, which is the cornerstone of our work, brings a unique way to apprehend the relativistic phenomenon trough a "hands-on" experiment.In this context, we propose, first, innovative methods to include relativistic effects in simulation containing any number of objects moving in an arbitrary direction and velocity and taking into account the relativistic dynamics of the objects, including object-to-object interaction. We focused on the relativistic phenomenon involved in the deformation of objects: the delay of propagation of the photons from the light source to the observer, as well as the relativity of length and the aberration of light. We describe, second, methods to integrate the simulation techniques, previously introduced, into an immersive environment intrinsically based on Newtonian physics. We also provide interaction methods and a concrete application in a serious game framework: a relativistic carom billiard. Finally, we demonstrate the possibilities of our platform are demonstrated in two ways: one tackles usage in the context of learning evaluation and the other is an extension of the tool to access new pieces of information relevant to TSR, such as the force profile used to launch an object with a relativistic velocity.

La théorie de la relativité linguistique propose un effet des catégories lexico-grammaticales obligatoires et constamment utilisées des langues sur la cognition et la pensée habituelle des locuteurs. En observant l’historique de ce principe, on peut retracer les orientations des chercheurs et, ainsi, faire un portrait global des origines de l’idée et de ce qu’elle constitue maintenant. Le principe de la relativité linguistique apparaît, d’abord, dans l’esprit des philosophes allemands du 18e siècle, puis est transmis par divers chercheurs et leurs perspectives jusqu’à aujourd’hui. Dans ce cheminement, il a pris forme chez les anthropologues par le biais de Boas, de Sapir et de Whorf. Plus récemment, la théorie est grandement étudiée dans les sciences cognitives. De plus, au travers de ses diverses manipulations par divers acteurs scientifiques, sa définition et ses principes ont été modifiés. Les ethnolinguistes la conçoivent différemment des scientifiques cognitifs, et ce, malgré le fait que ces deux champs traitent des mêmes principes originaux. Ainsi, dans ce mémoire, il sera question de ces développements pluridisciplinaires du principe de la relativité linguistique. Puis, une conception multidisciplinaire sera proposée : un niveau d’étude ignoré jusqu’alors sera avancé et appuyé par l’analyse des inférences grammaticales entre la catégorie de l’évidentialité et celle de la temporalité, montrant les compétences métalinguistiques relatives des locuteurs. / The linguistic relativity theory proposes that obligatory lexico-grammatical categories of languages have an effect on the cognition and habitual thinking of speakers. By observing the history of this principle, we can retrace the orientations of researchers and thus make a global portrait of the origins of the idea and what it now constitutes. The principle of linguistic relativity first appears in the work of 18th century German philosophers, then is passed on by various researchers and their perspectives to the present day. On this journey, it took shape among anthropologists through Boas, Sapir and Whorf. More recently, although from a disputed point of view of linguistic determinism, it is widely studied in the cognitive sciences. In addition, through its various manipulations by various scientific actors, its definition and principles have been modified. Ethnolinguists understand it differently from cognitive scientists, even though these two fields deal with the same original principles. Thus, in this thesis, these multidisciplinary developments of the principle of linguistic relativity will be discussed. Then, a multidisciplinary conception will be proposed : a level of study previously ignored will be advanced and supported by the analysis of grammatical inferences between the category of evidentiality and that of temporality ; showing the relative metalinguistic skills of the speakers.