N° 167 Automne 2019 : L'astronomie à l'école maternelleTélécharger l'intégralité du numéro Eisenstaedt Jean [ARTICLE DE FOND] Éclipse de 1919 p. 02-06 Avec cet article nous revenons sur l’expérience fondamentale validant les bases de la théorie de la relativité
générale. L’enjeu était de taille pour A. Einstein qui avait déclaré d’emblée « on peut dire une chose avec
certitude : si une telle déflexion n’existe pas, alors les hypothèses de ma théorie ne sont pas correctes ». Cet
article historique décrit les différentes tentatives et le rôle des protagonistes de l’époque pour y parvenir.
L’élaboration
1905, une année extraordinaire pour Einstein qui
publie quatre articles fondamentaux. En particulier
l’article qui résout la question, lancinante depuis des
dizaines d’années, de la constance de la vitesse de
la lumière dans le vide. La relativité que l’on dira
restreinte est née. Pourtant Einstein n’est pas totalement
satisfait. Cette nouvelle cinématique est cohérente avec
l’électromagnétisme de Maxwell mais la théorie de
Newton est toujours basée sur la cinématique galiléenne.
Deux cinématiques pour un même univers ? Voilà qui
est inacceptable. Einstein vise une théorie relativiste de
la gravitation, cohérente avec la relativité restreinte. Il lui
faudra huit ans pour la construire.
Dès 1907 il a déjà en vue les trois tests (que l’on dira
classiques), les seuls pour longtemps à accompagner, à
soutenir sa théorie : l’avance du périhélie de Mercure, la
déviation des rayons lumineux et le décalage des raies
spectrales qui ne sera clairement observé que cinquante
ans plus tard.
Car ce sont des tests extrêmement faibles et donc
particulièrement difficiles à observer. C’est que la
théorie de Newton rend compte quasiment parfaitement
de l’influence de la gravitation sur la «banlieue» solaire.
Seule la trajectoire de Mercure ne s’y plie pas, Einstein
s’en servira pour savoir s’il est sur le bon chemin.
En 1912, avec l’aide de son ami et collègue à l’ETH de
Zurich Marcel Grossmann, Einstein choisit de travailler
dans un cadre riemannien, et propose plusieurs «essais»
problématiques.
Enfin, en 1915 une nouvelle théorie, la relativité que
l’on dira « générale », rend compte de l’avance du
périhélie de Mercure. Eurêka ! La théorie d’Einstein
est si nouvelle, si révolutionnaire – ne lui faut-il pas
abandonner l’espace d’Euclide et bien des concepts
newtoniens –, elle demande une telle implication que
bien des physiciens, bien des astronomes ne voudront
pas avant longtemps y croire et encore moins s’y
impliquer. La théorie d’Einstein tiendra la route car
elle supplante celle de Newton.
La déviation des rayons lumineux
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