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Editions Belin (30/10/2015)
5/5   1 notes
Résumé :
En novembre 1915, Albert Einstein mettait la dernière main à sa théorie de la relativité générale. Une révolution scientifique qui se révèle, 100 ans après, toujours fertile. Pour célébrer cet anniversaire, Pour la Science consacre son numéro spécial au plus célèbre des savants et aux retombées actuelles de ses découvertes.
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Critiques, Analyses et Avis (1) Ajouter une critique

Joyeux Anniversaire, Joyeux anniversaiiiiiirrreee !

Eh oui, la Relativité Générale a 100 ans et elle n'a pas blanchi d'un cheveu. C'est en effet en novembre 1915 qu'Einstein applique la touche mathématique finale à sa théorie de la gravitation. Pour l'occasion, le magazine « Pour la Science » a l'excellente idée de nous offrir un numéro spécial jouissif qui rend un bel hommage au demi-dieu de la science et à cette théorie toujours aussi fascinante aujourd'hui.

En une série d'articles, le magazine éclaire la relativité générale sous divers angles en utilisant une lumière douce parfaitement compréhensible au profane ; un tour d'horizon moderne qui m'a permis de mettre au propre ma connaissance du sujet et d'apprendre pas mal de choses.

J'ai adoré le récit des dernières semaines de la mise au point des équations mathématiques de la théorie, véritable suspense haletant généré par la compétition « amicale » entre Einstein et le grand mathématicien David Hilbert. J'ai été surpris d'apprendre que certaines solutions des équations autorisaient le voyage dans le passé en parcourant une courbe spatio-temporelle fermée. J'ai salivé à l'explication des expériences contemporaines en cours d'élaboration pour tester la relativité générale dans de forts champs de gravité ou prouver directement l'existence des ondes gravitationnelles.

Et bien sûr, l'homme fasciné par la puissance des mathématiques que je suis ne peut qu'être estomaqué par la puissance de la théorie dont tant de prédictions ont été confirmées, et par la poésie que porte cette explication géométrique de l'Univers, dans laquelle une force primordiale de la nature est expliquée par des déformations de l'espace-temps.

C'est de l'art, tout simplement.

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Citations et extraits (6) Voir plus Ajouter une citation

Einstein avait déjà fait ces mêmes calculs de déviation de la lumière des années plut tôt, dès 1912. Et il était passé à côté de l'importance cosmologique de ce résultat. Pire encore, il avait commis une erreur presque catastrophique... et avait prédit une déviation de la lumière par la gravité inférieure de moitié à sa valeur réelle. Une expédition avait été préparée pour rechercher la déflexion de la lumière d'étoiles par le Soleil au cours d'une éclipse de 1914, mais le déclenchement de la Première Guerre Mondiale avait obligé les scientifiques à y renoncer.

Einstein a eu de la chance que cette observation ne se fasse pas. Si elle avait eu lieu, la première prévision de sa théorie émergente de la gravitation aurait été en désaccord avec les données. Qui sait les conséquences que cela aurait eues sur sa vie et sur l'histoire des sciences?

(article "Trois erreurs d'Einstein")

(A noter que la vérification de la prédiction de la déviation de la lumière a eu lieu en 1919 et que c'est cela qui a apporté la célébrité d'Einstein auprès du grand public)

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Elle résiste encore... Après plus d'un siècle de mises à l'épreuve, la théorie de la relativité générale ne montre toujours pas de faiblesses. Mais jusqu'ici, elle n'a été testée qu'en présence de champs gravitationnels plutôt faibles. Il importe donc de la tester aussi en présence de champs forts, voire extrêmes. Où? Dans la partie de l'Univers explorée par nos télescopes, la gravitation n'est jamais plus forte qu'à proximité d'un trou noir - astre autour duquel elle est tellement intense qu'en deçà d'une certaine limite, l'"horizon des évènements", aucune matière ni même lumière ne peut s'en échapper.

(article "Tester la Relativité avec les trous noirs")

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Einstein devint célèbre au sein de la communauté scientifique en 1905, une année surnommée son "annus mirabilis", car considérée comme la plus productive de sa vie...

En mars, il donna des arguments montrant que la lumière, longtemps décrite comme une onde, est en fait constituée de particules, qu'on nomma plus tard les photons; c'était un important pas en avant vers la mécanique quantique.

En mai, les calculs d'Einstein fournirent des prédictions véritables de l'hypothèse de l'existence des atomes...

En juin, Einstein acheva sa théorie de la relativité restreinte...

Et pour couronner le tout, en septembre, Einstein déduisit de la théorie de la relativité restreinte une équation qui allait devenir la plus célèbre au monde: E=mc2, qui représente l'équivalence entre la masse (m) et l'énergie (E), la constante c étant la vitesse de la lumière dans le vide.

(article "Pourquoi Einstein compte encore" de Brian Greene)

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En 1912, Einstein demande à un ancien camarade d'étude, le mathématicien Marcel Grossmann, de l'aider à utiliser les mathématiques susceptibles de décrire un espace-temps courbe et déformé à quatre dimensions. Jusqu'alors, sa réussite s'est fondée sur son talent pour repérer les principes physiques sous-jacents de la nature. Il a laissé à d'autres la tâche de trouver la meilleure expression mathématique de ces principes. Mais à présent, Einstein prend conscience que les mathématiques peuvent être un outil pour découvrir - et non seulement décrire - les lois de la nature.

(article "Comment Einstein a réinventé la réalité")

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Des années plus tard, lorsque son fils cadet, Eduard, lui demandera pourquoi il est si célèbre, Einstein lui répondra d'une simple image: "Quand un scarabée aveugle rampe à la surface d'une branche incurvée, il ne se rend pas compte que le chemin qu'il suit l'est aussi. J'ai eu la chance de remarquer ce que le scarabée n'avait pas vu."

(article "Comment Einstein a réinventé la réalité")

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