Leçon 1

Dans cette série de leçons, j’aborderai tous les aspects de la gravitation. La loi de la gravitation universelle découverte par Newton stipulait que les forces gravitationnelles, proportionnelles aux masses, s’atténuent comme l’inverse du carré de la distance. Plus tard, cette loi fut modifiée par Einstein dans le but de la rendre relativiste. Or, les modifications nécessaires pour ce faire ont un caractère vraiment fondamental : en relativité, les masses des particules ne sont pas constantes et il devient donc primordial de savoir comment leurs variations relativistes affectent la gravitation.
Einstein a formulé sa loi en 1911 — c’est dire si le sujet n’est pas nouveau — et les résultats physiques que nous allons étudier sont ceux qu’il a lui-même remarquablement expliqués. Ainsi, les cours sur la gravitation commencent habituellement par l’énoncé des lois, tout comme le fit Einstein. Cela n’a pourtant rien d’obligatoire et, pour des raisons pédagogiques, nous aborderons ici le sujet par une autre approche. Les étudiants d’aujourd’hui connaissent la théorie quantique et les particules fondamentales… mais tout cela était inconnu à l’époque d’Einstein. La physique ne comportait alors que la gravitation et l’électrodynamique, et comme celle-ci avait conduit à une théorie de la relativité, le principal problème était de concilier la théorie de la gravitation et les découvertes issues de l’électrodynamique.
On dit de la théorie de la gravitation d’Einstein qu’elle représente le plus grand exploit accompli par un seul homme en physique théorique…