Les Grandes Lois de l'Univers: De la gravitation aux particules quantiques

L’idée centrale de la relativité générale se trouve dans la proposition suivante : et si la gravité, c’est-à-dire le fait que les corps semblent s’attirer, relevait d’une illusion similaire à celle que perçoivent les voyageurs ? Et si l’impression qu’il existe une force était due à une sorte de « courbure » du tissu de l’Univers lui-même, dans lequel se déplacent les objets ?

La « vitesse de la gravité » Ironiquement, la « vitesse de la lumière » n’a pas grand-chose à voir avec la lumière elle-même. Son nom – choisi pour des raisons historiques – reflète mal son caractère fondamental. Certains lui préfèrent des alternatives comme « vitesse de la causalité » ou « vitesse maximale », car même s’il est vrai que la lumière évolue à cette vitesse dans le vide, elle n’est qu’un exemple de phénomène parmi tant d’autres : il s’agit également de la vitesse de la gravité, des forces électriques et magnétiques ou encore des objets qui ne possèdent pas de masse. La « vitesse de la lumière » est une constante propre à la structure même de l’Univers !

Imaginez que vous lâchiez un rocher depuis le haut d’une tour. Très massif, le rocher tombe aussitôt et s’écrase au pied de l’édifice. Mais imaginez qu’avant de le lâcher, vous ayez fendu le rocher en deux fragments égaux. Puisque chacun de ces deux morceaux est plus léger, ils devraient tous deux tomber moins vite que le rocher ! Pour Galilée, quelque chose cloche…

Le changement de paradigme de Newton à Einstein peut se résumer de la façon suivante. Dans sa théorie de la gravitation universelle, Newton imagine que les astres exercent une force les uns sur les autres : selon lui, la Terre imprimerait une force directement sur la pomme. Mais pour Einstein, cette vision n'est qu'une approximation, et l'interaction se fait en réalité de manière indirecte : dans un premier temps, la Terre déforme et courbe l'espace-temps et, dans un second temps, la trajectoire de la pomme semble affectée. Les objets s'attirent bel et bien les uns vers les autres, mais seulement de façon indirecte, car ils interagissent tous avec un même intermédiaire sous-jacent: l'espace-temps.