RELATIVITE GENERALE

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

La relativité générale ne naît pas de l'analyse d'un fait expérimental nouveau mais de l'analyse logique par Einstein des problèmes posés par la gravitation et l'existence de repères non inertiels. La relativité générale consiste à décrire l'interaction gravitationnelle comme étant non une force mais la manifestation de la courbure de l'espace-temps dont l'évolution est dictée par le comportement de la matière qui s'y trouve. Le principe d'équivalence de la gravitation est un principe qui affirme que localement les conditions de la relativité restreinte faisant intervenir des repères inertiels peuvent être remplies. Einstein interprète ce fait local en terme de géométrie de l'espace-temps. L'espace-temps serait non euclidien tout en pouvant être considéré localement comme euclidien. Cela signifie que l'espace-temps est courbe, il possède une courbure, tout en pouvant être considéré comme localement plat. Dans chacune de ces zones restreintes le mouvement peut être considéré comme inertiel, si bien qu'au final le mouvement général peut être considéré dans tous les repères comme se produisant en l'absence de gravitation dans un espace-temps courbe. C'est la courbure de l'espace temps qui remplace la gravitation Tous les mouvements dans le champ de gravitation peuvent être considérés comme inertiels, c.a.d. ne sont pas dus à des forces gravitationnelles, mais se produisent dans un espace courbe où la place des lignes droites est occupée par les lignes les moins courbes, les géodésiques. Le principe de relativité s'étend à tous les repères inertiels ou non à condition de formuler la physique dans un espace-temps courbe. Voilà la relativité générale, qui du même coup englobe un phénomène supplémentaire la gravitation. Dans cette nouvelle théorie de l'espace-temps et de la gravitation, la géométrie et la gravitation s'identifient. Le champ gravitationnel représente l‘écart de l'espacetemps à la géométrie euclidienne, et la géométrie de l'espace-temps (sa courbure) représente la gravitation. Ainsi la répartition de la matière dans l'univers, à l'origine du champ de gravitation, provoque la modification de la géométrie de l'espace-temps. La géométrie de l'espace-temps dépend de la matière. La relativité générale modifie profondément notre conception de l'espace-temps. Dans la physique classique c'était un cadre ne dépendant de rien. Tout en liant l'espace et le temps, la relativité restreinte continue à donner un statut absolu à son nouvel objet l'espace-temps. Dans la relativité générale c'est la matière qui détermine l'espacetemps, qui s'avère comme une forme d'existence de la matière. Les équations de la relativité générale expriment précisément le lien mathématique entre la courbure de l'espace et la distribution de la matière et son mouvement. Comme le mouvement dans un espace-temps aussi complexe modifie sans cesse la répartition de la matière, on comprend aisément que les équations de la relativité générale doivent être des équations non linéaires complexes. La relativité générale est un des acteurs principaux de la géométrisation de la physique. La vérification expérimentale de la relativité générale est essentiellement dans la vérification précise de la loi de Galilée de chute des corps. Par ailleurs la théorie ne prévoit pas de nouveaux effets spectaculaires, mais on vérifie que la lumière courbe bien sa trajectoire au voisinage des corps massifs. La relativité générale est le cadre des théories cosmologiques modernes.