Bonjour à toutes et à tous. J'ai beaucoup aimé l'argument que vient de donner Ludovic pour expliquer son absentéisme. Je ne crois pas qu'il soit tout à fait sincère. Alors aujourd'hui je me propose de partir d'un constat assez simple qui me conduira à poser une question et ensuite je tenterai de répondre à cette question.
Le constat assez simple c'est que nous sommes en 2017. On fait de la cosmologie, on essaie de comprendre l'univers, sa structure, sa forme, éventuellement son origine. Et pour cela, nous utilisons les équations d'Einstein, les équations d'une théorie qu'il a élaborée en 1915. qui s'appelle la théorie de la relativité générale. Et le constat, c'est qu'au moment où Einstein a élaboré cette nouvelle théorie de la gravitation, on ne savait rien ou quasiment rien sur l'univers.
On n'avait pas de données, on n'avait pas d'informations. Par exemple, on ne savait pas qu'il existe d'autres galaxies que la nôtre. On ne connaissait en guise d'objet céleste que les étoiles, les planètes, les comètes, peut-être les météores. On ne savait pas d'où vient que les étoiles brillent.
On ne connaissait pas les forces nucléaires. Bref, on ne savait rien par rapport à aujourd'hui. Et plus d'un siècle plus tard, ce sont toujours les équations d'Einstein que nous utilisons pour faire de la cosmologie. Ce qui veut dire que ces équations ont résisté à toutes les données.
qui ont été recueillies par les satellites, les télescopes depuis un siècle. Et non seulement elles ont résisté à ces données, mais en plus, elles ont permis de prédire l'existence de nouvelles sortes d'objets physiques. Je pense aux trous noirs et je pense aux ondes gravitationnelles qui ont été détectées pour la première fois en 2016, un siècle après leur prédiction théorique par Albert Einstein. Et donc la question c'est, est-ce que les choses auraient pu se passer comme ça ?
se passer autrement c'est à dire si on avait aujourd'hui toutes les données dont nous disposons sans avoir les équations d'Einstein est ce que nous pourrions à partir de l'examen des données retrouver les équations d'Einstein c'est à dire est ce que ces données seraient suffisantes pour que nous puissions passer aux idées qu'Einstein a eu à propos de la gravitation la réponse est certainement négative même si on peut la discuter mais la question que j'aurais posée c'est comment a-t-il pu faire ? Comment a-t-il pu élaborer une théorie aussi puissante sans données ? Alors, quand on l'a interrogé sur cette question en 1954, un an avant sa mort, l'un de ses biographes lui a demandé, à votre avis, quelle est la raison pour laquelle vous avez été le premier à élaborer la théorie de la relativité ?
Là, il parlait de la relativité restreinte, pas la générale, mais je ne vais pas rentrer dans les détails. Einstein a répondu sans doute de façon sincère, grâce à mon retard mental. Et il s'explique en disant, oui, en général, les questions relatives à l'espace et au temps sont des questions qu'on résout dans l'enfance, vers l'âge de 7 ou 8 ans. On comprend que l'espace, c'est le lieu de notre liberté.
On peut aller et venir dans l'espace comme on veut, à sa guise. Et on comprend que les longueurs se mesurent avec des mètres ou des doubles décimètres. Quant au temps, c'est au contraire la marque de notre emprisonnement.
Nous ne pouvons pas choisir notre position dans le temps. et on comprend que les durées, elles, se mesurent non pas avec des mètres ou des doubles décimètres, mais avec des montres ou des horloges. Et une fois qu'on a compris cette différence entre l'espace et le temps, on n'y revient plus, l'affaire est réglée. Alors que Einstein, c'est ce qu'il dit en tout cas, moi, je me suis posé ces questions d'enfant avec un cerveau d'adulte, à cause de mon retard mental.
Et c'est ça qui m'a mené... dit-il, à la théorie de la relativité. Alors comment en fait, si on regarde l'histoire, a-t-il procédé ? Il a réalisé ce qu'on appelle des expériences de pensée.
L'expérience de pensée, ce n'est pas une expérience intellectuelle, c'est un exercice qui utilise son propre esprit comme laboratoire. C'est-à-dire qu'on met à distance le monde empirique et on essaie d'imaginer des situations qu'on ne peut pas forcément réaliser, en tout cas pas maintenant, une théorie physique qu'on considère comme vraie impliquerait, impliquerait si on pouvait réaliser cette situation. Et donc ce sont des sortes de fictions qui peuvent conduire à de nouvelles...
...la connaissance et qui en tout cas permettent de mieux comprendre ce qu'une théorie a dans le ventre. Et c'est un exercice qui depuis Galilée a été très fécond dans la façon de faire de la physique parce que le réel, le réel c'est pas la bureaucratie. des apparences.
C'est-à-dire, il ne suffit pas d'observer pour comprendre. Vous savez qu'un des sujets de Bac qui a été proposé cette année aux classes littéraires était observer suffit-il pour comprendre ? La réponse est très simple, c'est non.
20 sur 20. Alors, je vais vous dire en quelques minutes quelles ont été les grandes étapes du raisonnement d'Einstein qui l'ont conduit à la théorie de la réalité générale. Alors, ça commence en 1895. Einstein a 15 ans, il est élève en classe de première dans un lycée de Munich et ça ne va pas du tout puisque la discipline est militaire, les élèves n'ont pas le droit de poser de questions, il y a une discipline vraiment martiale et Einstein pour des raisons que vous imaginez ne supporte pas ce life et une dépression nerveuse. Et alors que ses parents sont installés en Italie, parce que son père a monté une petite usine d'appareils électriques du côté de Milan, Einstein s'en prépare à la crise.
prévenir ses parents, décide d'arrêter ses études, il démissionne du lycée, prend un train, rejoint ses parents et leur annonce, ils sont effrayés d'ailleurs par cela, qu'il ne remettra plus jamais les pieds dans une classe d'école. Et pendant une année, il va faire des randonnées, jouer de la musique, mais étudier quand même en autodidacte toutes sortes de questions. Et il apprend que finalement, il pourrait faire des études à Zurich.
où la discipline est différente parce qu'il y a une école polytechnique à laquelle on peut concourir sans avoir le bac. Donc il va se préparer comme ça en autodidacte et alors qu'il n'a que 15 ans, il va écrire une lettre de 5 pages à l'un de ses oncles dans laquelle il explique quelles seront les questions qui l'intéresseront toute sa vie. Et toutes ces questions portent sur la lumière. De quoi est-elle faite ?
Comment se propage-t-elle dans l'espace ? Vous savez, à l'époque, on pense que la lumière se propage dans l'espace en faisant vibrer un milieu particulier qui la porte, et qu'on appelle l'éther luminifère, l'éther qui porte la lumière. Einstein se demande si on mettait un champ magnétique, est-ce que ça ne déformerait pas l'éther, de telle sorte que la vitesse de la lumière serait modifiée ?
Dans cette lettre très courte, il pose une question incroyable, qui est une sorte d'expérience de pensée. Il dit... C'est une question d'enfant en fait. Si votre enfant vient vous poser la question, vous allez lui dire Va jouer !
Alors la question est la suivante. Que se passerait-il ? Vous voyez, c'est toujours un truc contrefactuel.
Que se passerait-il si ? Que se passerait-il si la lumière était capable d'émettre de la lumière ? Quelle serait la vitesse de la lumière émise par la lumière ? On sait que les vitesses s'ajoutent.
Quand vous marchez sur un tapis roulant, votre vitesse par rapport au sol immobile, c'est la vitesse du tapis roulant plus votre vitesse sur le tapis roulant. Et donc si la lumière émet de la lumière, la lumière émise ira à une vitesse qui est deux fois la vitesse de la lumière. Mais si la lumière émise émet à son tour de la lumière, quelle sera la vitesse de la lumière émise par la lumière émise ?
Trois fois la vitesse de la lumière, puis quatre, puis cinq, puis six. Bref, Einstein comprend que si la lumière est capable d'émettre de la lumière, on peut fabriquer une sorte d'escalier cinématique vers l'infini. Donc si de la lumière est capable d'émettre de la lumière, il doit y avoir de la lumière de vitesse infinie.
C'est bizarre. Un an plus tard, il a entre-temps échoué au concours à cause de mauvaises notes dans les disciplines où il faut apprendre par cœur. Histoire, géographie, latin, grec, etc. Mais on lui recommande, parce qu'on a repéré qu'il était bon en physique et en maths, qu'il va faire une année en Suisse dans une école très libérale. Il a 16 ans et là il fait un autre expérience de pensée dans laquelle, et ça sera sa grande originalité par la suite, dans laquelle il met en scène son propre corps.
Il met en scène son corps dans des situations qu'il imagine, et il se demande ce qu'il ressentirait dans ces situations. Un peu plus tard, il dira d'ailleurs qu'il a une pensée musculaire. Musculaire, c'est-à-dire qu'il ne pense pas avec des mots, il ne pense pas avec des équations, il pense avec des images qui rétrovirent.
...agissent sur son corps. Et ensuite, dit-il, c'est tout un travail de convertir ce qu'il comprend grâce à ses stratagèmes en équations et en formalisme. Et l'expérience qu'il imagine est très simple, vous la connaissez sûrement.
Il imagine qu'il est à... à cheval sur un rayon de lumière. Et il se demande qu'est-ce que je verrais si j'étais à cheval sur un rayon de lumière. A l'époque, on pense que la lumière est faite d'ondes électromagnétiques. Donc s'il est à cheval sur un rayon de lumière, il est à cheval sur une onde électromagnétique.
Il est exactement comme un surfeur qui avance sur la crête d'une vague au bord de la mer. Si vous êtes un surfeur, la vague qui est devant vous est immobile par rapport à vous. La vague qui est derrière vous est immobile par rapport à vous.
Si vous êtes dans cette situation, les vagues qui vous entourent forment un système d'ondes stationnaires. Elles sont immobiles. Si je suis à cheval sur une onde électromagnétique, celui d'Einstein, saison d'électromagnétique est stationnaire, qui ne bouge pas par rapport à moi. Or, à l'âge de 16 ans, parce qu'il était autodidacte, il avait lu beaucoup de livres, il savait qu'il n'existe pas de solution stationnaire des équations de Maxwell qui décrivent la propagation de la lumière. Et donc la question qu'il se pose, c'est, il a 16 ans, est-ce que la situation que j'ai imaginée est une situation impossible ?
Ou est-ce que les équations qui disent qu'elles sont impossibles sont fausses ? Et donc il va réfléchir pendant des années là-dessus. Oui, Hachin disait, je ne travaille pas vite, je travaille lentement, mais je travaille tout le temps.
Il disait aussi, d'ailleurs, une phrase plus énigmatique, il disait, je ne dors pas beaucoup, mais je dors vite. Vous avez bien compris ce que ça voulait dire. Mais dix ans plus tard, en 1905, alors qu'il a fait ses études d'ingénieur à Zurich, il a pas trop de temps pour se faire des études. Il a trouvé le poste à l'université parce qu'aucun professeur n'a écrit de lettres de recommandation pour lui. Non pas parce qu'il a des mauvais résultats, mais parce qu'il avait un comportement, une façon de poser des questions qui agaçait.
Donc il est ingénieur à l'OFSE. l'Office fédéral de la propriété intellectuelle de Berne. Il n'a aucun contact avec le monde universitaire, aucun contact avec le monde académique.
Il a 26 ans. Et comme vous le savez, il va publier 5 articles extraordinaires sur 5 sujets différents. Et sur chacun de ces sujets, il apporte la révolution entre le mois de mars 1905 et le mois de septembre 1905, date à laquelle il publie l'équation EGal MC2 que vous connaissez. Et dans l'article de juin, qui est l'article sur la royauté restreinte, En fait, il répond aux deux questions de son adolescence en disant que la vitesse de la lumière est un absolu. Quelle serait la vitesse de la lumière émise par la lumière si la lumière émettait de la lumière ?
Réponse, la vitesse de la lumière. Pourquoi ? Parce que la lumière va à la vitesse de la lumière.
Quelle que soit la vitesse de sa source, quelle que soit la vitesse de l'observateur qui vient la mesurer. Qu'est-ce que je verrais si j'étais à cheval sur un rayon lumineux ? Mauvaise question.
Pourquoi ? Parce que la lumière va à la vitesse de la lumière. Donc, il n'est pas possible, quelle que soit ma vitesse dans l'espace, d'être immobile par rapport à la lumière.
Elle va toujours à la vitesse de la lumière, quelle que soit ma vitesse, elle est toujours en mouvement par rapport à moi. Et donc, l'expérience de pensée que j'ai imaginée est une expérience impossible. Et dans cet article, que je vous recommande de lire, parce que contrairement aux autres, il est assez facile, c'est... C'est vraiment des questions d'enfants auxquelles il répond avec un cerveau einsteinien.
Donc pas n'importe lequel, mais la façon de poser les questions est extraordinaire. Dans cet article qui est publié dans la plus grande revue allemande, il pose des questions incroyables. A la page 2, il dit qu'est-ce que je veux dire quand je dis qu'un train arrive à 7h à la gare ?
Il répond je veux dire que la petite aiguille de ma montre pointe sur le 7 au moment où le train arrive à 7h. Merci monsieur Einstein, grâce à vous. C'est Planck et des gens comme lui qui lisent les articles.
Planck apprend qu'un jeune homme de 26 ans a compris ce que veut dire lire l'heure. Mais il continue. Il a de la suite dans les idées, ce qui est mieux que d'avoir des idées dans la suite.
Il pose la question, qu'est-ce qui peut être à la gare de Lyon ? Je parle de celle qui est à Paris. Si je suis à Marseille, étant à Marseille, comment je sais qu'un train arrive à 7h à la gare de Lyon ?
Il me faut une information. Combien de temps ça prend ? S'il est 7h à Marseille, est-ce qu'il est vraiment 7h à Paris ?
Et comment je fais pour le savoir ? Donc déjà la notion de simultanéité à distance devient problématique. Puis troisième question, qu'est-ce que je veux dire quand un train arrive à 7h à la gare si moi-même je suis en déplacement par rapport à la gare ?
Et là, tout le monde est mort. Et c'est ce questionnement qui va le conduire à la théorie de la relativité restreinte, nouvelle théorie de l'espace et du temps, qui va publier en juin 1905. Dans laquelle il n'y a pas la gravitation, et en 1907, il va comprendre que la gravitation ne peut pas être décrite dans ce cadre. Pourquoi ?
Parce que d'après Newton, deux masses à distance s'attirent immédiatement. Dès qu'on les met en présence, il y a une force à l'intérieur. attractive qui les relie comme si la gravitation se transmitait à une vitesse infinie or la relativité de 1905 implique l'existence d'une vitesse limite et donc il y a une sorte de contradiction il réfléchit à ça et en 1907 il est toujours à l'office fédéral de la propriété intellectuelle il n'a toujours pas de poste à l'université j'ai fait une petite enquête sur Einstein j'ai compris ce que je ne savais pas que la première fois qu'il a rencontré un physicien théoricien de sa vie Il avait 30 ans.
C'était à Salzbourg. Il avait été pour la première fois, en 1909, invité à donner une conférence de physique devant des physiciens d'à peu près tous les pays d'Europe. C'était la première fois. Mais en 1907, il a été invité à la conférence de physique. Au mois de novembre, il est toujours à l'Office fédéral, et comme tous les jours, il s'assoit sur son tabouret après déjeuner, et il rêve.
Il fait un rêve semi-éveillé, c'est-à-dire qu'il laisse son esprit partir. Mais il le maintient sous contrôle. Il ne s'endort pas complètement. Il voit où cette somnolence ou cette pseudo-somnolence le mène.
Et puis, s'il y a quelque chose d'intéressant qui apparaît dans cet état bizarre, il est suffisamment conscient pour le saisir et en faire quelque chose. Et il écrit dans son autographie que ce jour-là, novembre 1907, Il a eu, dit-il, l'idée la plus heureuse de sa vie. Et il continue, j'ai compris ce jour-là qu'une personne en chute libre ne sent pas son propre poids. Une personne en chute libre ne sent pas son propre poids. Cela me fit une grande impression, continue-t-il, et me mena, huit ans plus tard, vers une nouvelle théorie de la gravitation.
Alors après traduction, ça donne... ça me fait une grande impression, ça veut dire ça m'a mis dans un état d'émotion extraordinaire qui m'a bouleversé. Et c'est ce bouleversement émotionnel, presque physique.
a conduit à une révolution intellectuelle. Encore une fois, pensée musculaire. Alors qu'est-ce que ça veut dire qu'une personne en chute libre ne ressent pas son propre poids ? À cette époque-là, il y avait... la presse beaucoup d'articles à propos d'un jeune homme qui était couvreur et qui s'était rendu célèbre par le fait qu'il était tombé d'un immeuble de cinq étages sans se blesser.
Un peu comme dans les chimes, il était tombé sur une boîte de foin et il s'en était sorti à peu près indemne. Alors il y a une légende qui dit qu'Aïcha est allé l'interroger pour lui demander alors pendant la chute est-ce que vous sentiez votre propre poids ? Et le monsieur a dit mais monsieur le professeur j'étais mort de frousse.
Ce que veut dire Einstein, c'est que quand vous tombez, c'est un effet produit par une cause qui est votre poids. C'est votre poids qui déclenche votre chute. Donc votre chute est un effet provoqué par votre poids. Mais pendant que vous tombez, si vous prenez un objet massif par exemple votre portefeuille vous le lâchez comme tous les corps tombent à la même vitesse on le sait depuis Galilée quelle que soit leur masse ce portefeuille il va tomber comme vous Exactement à la même vitesse et dans la même direction que vous, sauf si évidemment il est très loin, auquel cas il tombera vers le centre de la Terre selon une trajectoire qui ne sera pas parallèle à la vôtre.
Mais s'il est tout proche, il va suivre votre trajectoire et donc par rapport à vous, il sera en apesanteur. Et donc tout se passera pour vous comme si vous pensiez que la gravitation n'existe pas alors que c'est elle qui vous fait tomber. Comment est-ce qu'un effet peut annuler sa...
cause. Et vous voyez que Einstein n'invente rien, les équations de Newton sont connues depuis très longtemps, il s'est simplement mis en situation et a compris grâce à cela quelque chose qui est dans les équations de Newton de la gravitation, mais que personne n'avait vraiment ressenti. Et ça le conduit à... publié un petit article sur ce qu'il appellera le principe d'équivalence. L'équivalence entre la gravitation et l'accélération.
Il montre que c'est deux choses équivalentes. Et donc, il faut tenir compte de cette équivalence pour pouvoir faire des choses qui sont équivalentes. pour formuler une théorie de la gravitation nouvelle.
En fait, ce que dit le principe d'équivalence, évidemment, il y a plusieurs énoncés, je ne vais pas rentrer dans les subtilités, mais en gros, ça dit ceci. Imaginez que vous soyez dans une cabine d'ascenseur, par exemple, hermétiquement fermée, il n'y a pas de hublot, pas de fenêtre qui vous permettent de voir l'extérieur. Et cette cabine est posée sur le sol terrestre. Et donc, elle est dans le champ de la gravité terrestre.... Quand vous mettez un physicien, vous lui donnez des objets de différentes masses, il va faire des expériences, les lâcher par exemple, et voir que tous ces objets tombent vers ce qu'il appellera le plancher.
Il peut même, peut-être, s'il a retrouvé les lois de Newton de la gravitation, il verra les choses qu'on a l'habitude de voir quand on est sur le sol terrestre. Ça, c'est la première situation, la première expérience que j'imagine, et qui est d'ailleurs tout à fait faisable. Deuxième expérience.
La cabine d'ascenseur, vous l'emportez très loin dans la cabine de la gravitation, dans l'espace, à un endroit où il n'y a pas de matière, loin de toute étoile, de toute planète, de toute galaxie, il n'y a pas de matière, et il n'y a donc pas de champ de gravitation. Vous êtes donc dans un lieu de l'espace où la gravité n'existe plus. Simplement, cette cabine d'ascenseur, vous allez la doter d'un réacteur qui va l'accélérer dans une certaine direction, avec une accélération égale à l'accélération de la planète. pesanteur. Ok ?
Et dedans vous mettez un physicien auquel vous donnez des objets de différentes masses et ce que dit le principe d'équivalence, c'est que le physicien dans la deuxième situation, cabine accélérée, verra les mêmes phénomènes physiques que celui qui est dans la cabine posée sur la Terre. Et donc le principe d'équivalence dit qu'il n'existe aucune expérience que pourrait faire ce physicien qui lui permettrait de faire ce qu'il veut. Il faudrait savoir, en lisant l'expérience, s'il est dans la première situation, immobile dans le champ de gravité terrestre, ou s'il est dans la seconde situation, hors gravité mais dans un référentiel accéléré. Les deux situations sont équivalentes, rien ne peut les distinguer.
Et alors en 1909, Einstein enfin a une proposition universitaire. Il est invité à devenir professeur de physique à l'université allemande de Prague. Et donc il part pour Prague, il va y rester 16 mois. C'est une période qui est assez peu décrite dans les biographies d'Einstein, comme si elle n'avait pas existé, alors qu'il a eu beaucoup d'idées très intéressantes là-bas. Il a publié 11 articles en 16 mois, quelques articles sur la mécanique quantique et quelques articles sur la gravité justement.
Et il habitait dans un immeuble ultra moderne qui venait d'être construit, qui était électrifié, ce qui était assez rare. Il y a même un ascenseur électrique. Et vous verrez que plus de détails, il y a eu des conséquences.
Et son bureau donnait sur un grand parc. Et quand il est arrivé, il était assez surpris de voir que le matin, dans ce grand parc, ce projet de réélection, Il promenait des gens, des hommes toujours, qui semblaient très agités. Et puis l'après-midi, c'était des femmes qui se promenaient dans ce même lieu et qui étaient elles aussi très agitées.
Il s'est intéressé à ça, s'est demandé qui c'était, puis on l'a fini par lui expliquer que c'était un asile d'aliénés. Les femmes se promenaient l'après-midi, les hommes le matin, etc. Et d'ailleurs, quand l'un de ses biographes, Philippe Franck, est venu lui rendre visite à Prague, il lui a parlé de cette situation et il lui a dit, c'est le seul fou que je connaisse qui ne s'occupe pas de physique quantique.
Parce qu'à l'époque, la physique quantique commençait à le perturber sérieusement, la dualité en corpuscules, et c'est pour ça qu'il s'intéressait à la gravitation. C'était pour échapper au tourment de la physique quantique. Et alors, en 1911, alors qu'il est à Prague, il va faire une expérience de pensée absolument incroyable, dans laquelle, là encore, il met en scène son corps. Alors, quelle est cette mise en scène ?
On imagine. qu'il est dans un ascenseur, analogue à celui que j'ai décrit tout à l'heure, il n'y a rien qui permet de voir l'extérieur. Et cet ascenseur est dans la deuxième situation que j'ai décrite, c'est-à-dire qu'il est accéléré dans une certaine direction.
Et Einstein est dans l'ascenseur. Et puis, il va décider de faire une petite expérience dans laquelle un faisceau lumineux va entrer par un trou dans la paroi de gauche, disons, par un mât gauche, et ce faisceau va entrer dans la cabine parallèlement au plancher de l'ascenseur. Mais comme l'ascenseur est accéléré et que la vitesse de la lumière n'est pas infinie, la lumière va mettre un certain temps pour parcourir la longueur de l'ascenseur.
Pendant ce temps, la cabine qui est accélérée va s'élever. Et comme elle s'élève, le point d'impact de la lumière qui est entrée par la gauche sur la paroi de droite ne sera pas en vis-à-vis. Et donc moi qui suis dans l'ascenseur, je vois de la lumière qui est courbée. Elle est courbée par l'accélération de ma cabine. Évidemment, Einstein qui comprend ça, là encore, n'invente rien.
Il tient compte d'un effet cinématique lié à l'accélération que n'importe qui peut comprendre. Et d'ailleurs, certainement, des gens avaient déjà imagé une situation. Mais Einstein, qui a de la suite dans les idées, principe d'équivalence. principe d'équivalence. Qu'est-ce qu'il dit ?
Je suis dans la cabine accélérée, je vois de la lumière courbée par l'accélération, mais il n'y a aucune expérience de physique que je puisse faire qui me permette de savoir si je suis dans cette situation ou dans celle d'un... si ma cabine était posée sur le sol dans le champ de gravitation, la lumière serait courbée. Par quoi ?
Pas par l'accélération, il n'y en a plus. Par la gravitation. Donc, la lumière, bien qu'elle n'ait pas de masse, subit la gravitation et est déviée par la gravitation.
Aucun calcul. Tout cela s'appuie sur la théorie Newton, qui n'est pas encore révolutionnée, mais dont Einstein a tiré les conséquences ultimes grâce à des espaces de pensée. Donc la lumière est courbée par la gravitation. Alors Einstein se demande comment on peut vérifier ça. Avec des ascenseurs, ça va être difficile.
La vitesse de la lumière est trop grande pour que l'on puisse mesurer des effets ou voir des effets dans un esprit. espace aussi restreint. Et en discutant avec les astronomes, ils se rendent compte que la seule façon de voir ça, c'est d'attendre une éclipse totale du Soleil. Parce que quand il y a une éclipse totale du Soleil, en règle générale, le Soleil nous aveugle. Donc on ne peut pas voir les étoiles fixes qui sont dans sa direction, on est aveuglé.
Par contre, quand il y a une éclipse totale, la Lune s'intercale entre la Terre et le Soleil, le Soleil ne nous aveugle plus. Et donc on peut voir les étoiles beaucoup plus lointaines, fixes, qui sont dans la direction du Soleil. soleil. Et si la lumière est déviée par le Soleil, par la gravité, alors elle va avoir une trajectoire courbée par la présence du Soleil, de sorte que nous verrons les étoiles fixes qui envoient cette lumière à une position différente de la position qu'elles ont quand le Soleil n'est pas là. Et donc Einstein se dit, si je compare la position des étoiles fixes selon que le Soleil est sur la trajectoire ou selon qu'il n'y est pas, la lumière émise par des étoiles fixes est courbée ou non par le Soleil.
Il y a un jeune astronome allemand qui s'appelle Freundlich, qui est à côté de Berlin, dans un laboratoire qui s'appelle Potsdam, qui entend parler de ça, qui monte une expédition. Parce qu'une éclipse totale du soleil est prévue le 21 août 1914. Où est-ce qu'elle sera complètement visible ? En Crimée.
Donc ils montent une expédition en Crimée. Mais le 21 août 1914, pour aller en Crimée... c'est pas un bon choix dans la date comme dirait l'autre donc ils sont arrêtés par les soldats du tsar, mis en prison le matériel est confisqué la mesure n'est pas faite et heureusement Heureusement, parce qu'à cette époque-là, les calculs d'Einstein donnant la prédiction de la déviation de la lumière par le soleil étaient faux d'un facteur 2. Einstein n'avait pas les bonnes équations. Et donc si on avait fait la mesure, elle n'aurait pas été la même.
confirmer la prédiction d'Einstein. En fait c'est une longue histoire mais en fait à Prague, Einstein comprend qu'il ne pourra pas s'en sortir pour faire cette nouvelle tour de la gravitation avec un espace-temps classique qu'on appelle le Minkowski, l'espace-temps de la relativité. restreinte, non courbée. Il va falloir des nouvelles géométries qu'on appelle des géométries non euclidiennes.
Il les connaît mal mais il sait qu'il a parmi ses amis un très bon camarade qui s'appelle Marcel Grossmann qui était avec lui au Politiknikum de Zurich. Einstein séchait des cours de maths et il vivait, enfin il avait des bons résultats aux examens grâce aux notes prises par Grossmann qu'il étudiait ce qui lui permettait d'assurer. connaît bien les géométries nucléennes et Einstein va démissionner de son poste de Prague pour rejoindre Grossman à Zurich et commencer à travailler avec lui sur les bonnes équations dans un espace-temps courbé. Et ça l'amène à cette nouvelle théorie qui est publiée en 1915 dont j'ai parlé, la relativité générale, qui est une théorie qui dit en gros que la gravitation n'est pas une force.
La gravitation n'est pas une force. Elle est une déformation de l'espace-temps. Elle est une courbure de l'espace-temps. Et ça c'est un truc très fondamental parce qu'il y a une question qui turlupine Einstein et pas seulement lui d'ailleurs.
Vous connaissez tous la mécanique de Newton. La mécanique de Newton s'appuie sur trois principes. dont l'un est le principe d'inertie.
Un corps qui n'est soumis à aucune force, à un mouvement rectiligne uniforme. Là, ça me rappelle le sujet de Bach, Observez, suffit-il pour comprendre Est-ce que vous avez déjà vu un mouvement inertiel ? Personne n'a jamais vu de mouvement inertiel.
D'accord ? Donc s'il suffisait d'observer les mouvements pour comprendre, la physique serait très différente, ce serait celle d'Aristote. Le mouvement inertiel est un mouvement que personne n'a jamais observé. Alors d'autant Newton, on pouvait dire... j'ai très loin dans l'espace, il n'y a plus de gravité, donc les corps ne subissent pas la gravitation.
Donc ils sont sans force, donc le mouvement inertiel est actuel quelque part. Mais Einstein sait qu'il y a de la masse partout, et donc il n'y a pas d'endroit où il n'y a pas de gravitation. Et donc il n'y a pas d'endroit où le principe inertiel soit actuel.
Et il se dit, il y a deux solutions. Soit j'accepte une physique qui est bâtie sur du sable, c'est-à-dire sur un principe que je ne peux jamais expérimenter, parce qu'il y a des frottements partout, ou bien il y a des forces qui s'exercent partout, ou bien je démontre que la gravitation n'est pas une force. Et c'est ça qui va démontrer, la gravitation n'est pas une force, et donc les corps qui subissent la gravitation ne subissent pas de force, donc ils ont un mouvement inertiel, donc ils vont en ligne droite.
Alors pourquoi est-ce que nous on ne les voit pas aller en ligne droite ? La Terre autour du Soleil n'a pas une trajectoire rectiligne, elle a une trajectoire elliptique. Pourquoi c'est courbé ? Parce que dans un espace courbe, les lignes droites sont curvilignes. C'est la courbure de l'espace.
qui fait que ces objets ont une trajectoire curviligne alors qu'ils ont un mouvement inertiel. C'est ça la révolution d'Einstein. Évidemment, les expériences de pensée que j'ai présentées ce matin sont assez simples.
à comprendre. Après, c'est tout un travail de les transformer en équations et les équations d'Einstein sont des équations infernales, non linéaires, c'est l'enfer, c'est le calcul tensoriel. Mais vous voyez que l'origine du questionnement est une façon d'interroger à la fois le réel et ce qu'on sait du réel qui est tout à fait simple et tout à fait original. L'origine d'Einstein, c'est d'avoir enfilé les questions d'une façon très cohérente. sans jamais faire d'impasse.
Je pose une question, je réponds. Ma réponse implique d'autres questions, j'y réponds. Et si je dois faire le ménage dans les concepts et les théories, je le fais. Et pour finir, je voudrais vous livrer une petite anecdote, enfin une anagramme qui sera la morale de l'histoire.
Je pense que vous savez ce que c'est qu'une anagramme. On prend un mot et on permute les lettres, et on voit ce que ça donne. Ou même plusieurs mots, c'est encore plus fort.
par exemple on prend Carpe Diem proverbe latin Carpe Diem, on bricole un peu ça donne, ça déprime et bien si vous prenez la courbeur de l'espace-temps qui est l'ingrédient de base de la théorie d'Einstein ça donne une allégrave intéressante ça donne le superbe spectacle de l'amour je vous laisse réfléchir là-dessus