L'équation de la relativité générale

Tout commence en 1907, quand Albert Einstein réalise qu’une personne en chute libre ne sent pas son propre poids. Cette évidence est compréhensible par tous et par toutes, mais n'a jamais été formulée avant lui.

La théorie de la relativité restreinte

La théorie de la relativité restreinte conduit Einstein à l’idée qu’il y a une équivalence entre l'accélération et la gravitation. Si une accélération peut effacer la pesanteur, le champ gravitationnel réel qui existe sur Terre, elle doit aussi pouvoir créer l’illusion d’un champ gravitationnel là où il n’y en a pas. Par exemple :

• Une personne dans un ascenseur ne devrait pas pouvoir dire si la cabine est au repos dans un champ gravitationnel ou si elle est hors de tout champ gravitationnel, dans une certaine direction avec une accélération constante.
• Dans les deux cas, l’individu sentirait ses pieds plaqués au sol et, si elle lâchait un objet, il tomberait exactement comme il le fait sur Terre.

L’équation de la relativité générale

En 1911, Albert Einstein découvre une seconde théorie qui découle de la théorie de la relativité restreinte. En appliquant son principe d’équivalence à la lumière, le scientifique montre que le trajet de la lumière, bien qu’elle soit sans masse, doit être dévié par la gravitation.

Une théorie qui bouleverse les idées du monde de la physique

Cette théorie se formalise progressivement et devient la théorie de la relativité générale. La théorie de la relativité générale explique que la gravitation n’est pas une véritable force, mais la manifestation physique de la courbure de l’espace-temps. Par exemple :

• Une personne fait tomber une pierre à ses pieds, pense comme Newton que c’est la Terre qui attire la pierre vers le sol, alors qu’en réalité, il se passe autre chose.
• En effet, la Terre distord l’espace en son voisinage et la pierre se contente de glisser, sans subir la moindre force, le long d’une sorte de toboggan dans l’espace-temps.

Avec la théorie de la relativité générale, l’espace-temps n’est plus une substance statique, immuable, mais plutôt une structure élastique capable d’onduler, qui se trouve déformée par la matière et l’énergie qu’elle contient.