Concernant la théorie de la relativité générale élaborée par Einstein en 1915, il est tentant de paraphraser Valéry, lorsqu’il parlait de la contribution de Newton en mécanique (cf. Chapitre 6) : « Il fallait être Einstein pour s’apercevoir que la gravitation n’était pas une force, alors que tout le monde sentait bien que c’en était une ».
La réflexion d’Einstein, à l’origine de la relativité générale (RG), a été initiée par deux questions simples :
i) D’où vient le caractère privilégié des référentiels galiléens ?
ii) Pourquoi les corps tombent-ils de la même façon, dans le vide, à la surface de la Terre ? En d’autres termes, pourquoi la masse inerte d’un corps est-elle égale à sa masse grave, alors qu’elle ne présente aucun rapport avec sa charge électrique?
L’égalité entre la masse inerte d’un corps et sa masse grave, ce que l’on établit expérimentalement (cf. Chapitre 2), confère à la force de gravitation un rôle singulier qui la rapproche des forces d’inertie, car ces dernières sont, elles aussi, proportionnelles à la masse inerte (cf. Chapitre 4). Il en résulte l’interrogation suivante : la force de gravitation n’aurait-elle pas, comme les forces d’inertie, la propriété de disparaître par un bon choix de référentiel ?
Dans un référentiel galiléen , une masselotte A tombe en chute libre, c’est-à-dire qu’elle est soumise à la seule action du champ de gravitation (Fig. 1a). Son mouvement, étudié par un observateur de , est caractérisé par une accélération égale à…