Quel scientifique a développé la théorie de la relativité restreinte et générale ?
La réponse
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Albert Einstein est le scientifique qui a développé les deux grandes théories de la relativité : la relativité restreinte, formulée en 1905, puis la relativité générale, achevée en 1915. Ces travaux ont profondément transformé la conception de l’espace, du temps, du mouvement et de la gravité. Ils ont également placé Einstein au cœur des bouleversements de la physique du XXe siècle.
La relativité restreinte en 1905
La relativité restreinte est présentée par Einstein dans son article « Sur l’électrodynamique des corps en mouvement », publié en 1905. Elle repose notamment sur deux principes : les lois de la physique sont les mêmes pour les observateurs en mouvement rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres, et la vitesse de la lumière dans le vide est la même pour tous ces observateurs. Ces principes conduisent à abandonner l’idée d’un espace et d’un temps absolus, identiques pour tout le monde. Selon l’état de mouvement de l’observateur, les mesures de durée et de distance peuvent différer, tandis que la vitesse de la lumière demeure constante.
Une nouvelle relation entre matière et énergie
La relativité restreinte est également associée à la célèbre relation E = mc², qui exprime l’équivalence entre la masse et l’énergie. Elle signifie qu’une masse peut être considérée comme une forme d’énergie et que de très petites quantités de matière correspondent à une quantité d’énergie considérable, puisque c est la vitesse de la lumière. Cette relation est devenue l’un des résultats les plus connus de la physique moderne, même si elle ne résume pas à elle seule l’ensemble de la théorie de la relativité restreinte.
La relativité générale et la gravité
Dix ans plus tard, Einstein élabore la relativité générale, publiée en 1915. Cette théorie étend les principes de la relativité aux situations où interviennent la gravitation et les mouvements accélérés. Elle décrit la gravité non plus comme une force agissant à distance dans le cadre newtonien, mais comme un effet de la courbure de l’espace-temps produite par la matière et l’énergie. Les objets suivent alors les trajectoires déterminées par cette géométrie. La théorie prévoit notamment que la lumière peut être déviée lorsqu’elle passe à proximité d’un corps très massif.
La confirmation de 1919
Une observation réalisée lors d’une éclipse solaire en 1919 a apporté un soutien spectaculaire à la relativité générale. Les astronomes ont étudié la position apparente d’étoiles visibles près du Soleil éclipsé afin de mesurer la déviation de leur lumière. Les résultats associés aux observations dirigées notamment par Arthur Eddington ont été interprétés comme une confirmation de la prédiction d’Einstein. Cette annonce a contribué à faire connaître mondialement son nom et ses théories, qui sont depuis devenues des fondements de la physique théorique et de la cosmologie.
