La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein expliquée

23/08/2012 14:00

Avec la théorie de la relativité restreinte, Einstein démontra que le temps et l’espace ne sont pas des valeurs absolues, mais qu’au contraire ils font l’objet de dilatation selon la vitesse du mouvement. Einstein constate cependant que sa découverte a ses limites car elle n’intègre par la gravité, laquelle a une influence sur tout phénomène physique. Il se décide donc à élargir le champ de sa théorie, pour que celle-ci devienne générale. Sa conclusion sera la suivante : le temps et l’espace ne sont pas seulement modifiés par le mouvement, ils le sont également par la matière. En effet, les corps célestes exercent une attraction qui ralentit l’écoulement du temps. Plus on se rapproche du centre de la Terre, moins la trotteuse dune horloge se déplacera rapidement. Ainsi, le temps est d’une durée moins longue au bord de mer qu’au sommet d’une montagne, la différence étant extrêmement petite pour que l’homme soit en mesure de la saisir. L’espace aussi est soumis aux effets de l’attraction. Il faudrait par exemple une lance d’une longueur supérieure au diamètre de la Terre pour la transpercer complètement. Un objet voit donc sa taille augmentée au contact d’un corps céleste du fait de la gravitation. Einstein en conclut que l’univers est en expansion, en tant qu’espace abritant en son sein une infinité d’étoiles et de planètes dotées chacune d’une force gravitationnelle. Pour conceptualiser ce phénomène, il utilisa la notion de courbure, car il est en effet difficile d’imaginer linéairement qu’une longueur augmente pour un même volume. Einstein venait de définir précisément la gravité, soit la courbure de l’espace-temps. Une planète par exemple courbe son espace proche par sa force d’attraction, ce qui crée un puits gravitationnel autour d’elle. Toute matière qui s’y approche tombe dans ce puits et donc suit un mouvement circulaire tout autour de la planète. C’est ainsi qu’un satellite se comporte, en gravitant autour de notre Terre, et non en se déplaçant en ligne droite. Et les planètes elles-mêmes se déplacent en fonction de la courbure de l’espace. L’intuition d’Einstein fût confirmée par l’observation en 1919 d’une éclipse du Soleil. L’exercice permit de constater que la lumière émise par une étoile à proximité du Soleil caché par la Lune, ne se déplaçait pas en ligne droite, mais emprunta une trajectoire courbée. Mais Albert Einstein n’en resta pas là : il théorisa sur la fin des étoiles et comprit que la mort de celles-ci entraînait des trous noirs. En effet, un astre en fin de vie s’effondre sur lui-même, ce qui amplifie d’autant la force gravitationnelle sur un point donné, donc courbe l’espace-temps de façon si intense pour créer une sorte de sac dans laquelle l’étoile devient prisonnière pour y mourir. L’extrémité de ce sac n’est plus alors qu’un trou noir compte tenu que la lumière ne peut plus s’échapper du puits gravitationnel ainsi provoqué.

La théorie de la relativité, qu’elle soit restreinte ou générale, nous apprend que les apparences sont trompeuses : ni le temps, ni l’espace, ne sont identiques partout. L’Univers est une immensité que nos sens seuls sont incapables de sonder. Certes, la technique nous permet de plus en plus de pallier les carences humaines en matière d’observation. Mais elle ne remplace pas le génie de quelques uns capables de dépasser l’entendement commun.