Les théories des relativités restreintes et générales

Les théories des relativités restreinte et générale          d’Albert Einstein

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Albert Einstein (1879-1955) 

Albert Einstein est un célèbre physicien théoricien, connu pour avoir révolutionné la physique en contribuant notamment au développement de la mécanique quantique, ou encore de la cosmologie.

Récompensé par le prix Nobel de physique en 1921, Albert Einstein entreprit des études en Suisse à l’Ecole Polytechnique de Zurich qui le mèneront à un diplôme obtenu de justesse. Il s’avère qu’il éprouvait un mépris envers le système scolaire classique, c’est pourquoi il continua le reste de ses études en tant qu’autodidacte. Il trouva finalement un emploi à l’Office des Brevets de Berne qui lui permet d’approfondir ses travaux et de publier sa première thèse en 1906, même année où il obtenu son diplôme de doctorat.

Les théories d’Einstein traitent à la fois la nature des particules lumineuses, et la mécanique universelle. Ce qui lui vaut de rompre peu à peu avec la physique traditionnelle d’Isaac Newton.

C’est pendant son séjour en Allemagne durant la Première Guerre mondiale, qu’Einstein élabore sa théorie de la gravitation, que l’on retient sous le nom de la relativité générale.

Théorie de la relativité restreinte

La relativité restreinte est une théorie formelle d’Albert Einstein élaborée en 1905 qui permet de reprendre plus explicitement des idées exposées dans les travaux antérieurs de divers scientifiques : Fitzgerald (contraction des longueurs), Lorentz (dilatation temporelle), Poincaré (variation de l’inertie avec la vitesse) ou encore Michelson et Morley (Expérience de Michelson et Morley qui permettra de démontrer l’invariance de la vitesse de la lumière). Ce travail d’Einstein se vit victime d’accusations de plagiat vis-à-vis des scientifiques concernés. Mais cette théorie tient sa singularité du fait qu’elle est la première à exposer de manière claire et précise des idées ou résultats tout en se reposant avant tout sur des observations expérimentales et en prédisant de nouveaux effets jusqu’ici inconnus.

Cette théorie est aussi très célèbre pour un de ses éléments, l’équation d’équivalence entre l’énergie et la masse, qui marquera l’histoire et sera l’élément clé de la carrière d’Albert Einstein :

Mais plus globalement, le grand pilier de cette théorie repose sur la remise en cause des notions de simultanéité et d’espaces absolus, plaçant ainsi à la même échelle d’importance tous les référentiels. En effet, dans sa théorie Albert Einstein formalise toutes les lois de la physique comme étant applicables sous la même forme dans tous les référentiels galiléens (dits aussi inertiels). Cette invariance s’applique aussi sur les lois d’électromagnétisme avec l’Expérience de Michelson et Morley qui implique la stabilité de la célérité de la lumière (d’où « c » représentant la célérité constante dans E = mc2) qui prend ainsi la même valeur dans tous les référentiels galiléens.

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