4.3. Relativité généralisée (gravitation et mouvement accéléré)
Figure 4.15. «La pomme ne tombe pas comme la lune."
La version einsteinienne de la théorie de la gravitation (relativité généralisée) prend
le contre-pied de l'argument newtonien (fig. 4.14). Une pomme semble tomber
vers la Terre, mais c'est une illusion liée au choc avec le sol. Du seul point de vue
de la gravitation elle-même, si le sol n'était pas là, l'objet poursuivrait son trajet
sur une orbite fermée et remonterait au bout de quelques dizaines de minutes.
La pomme, comme la lune, n'est rien d'autre qu'un satellite orbitant autour de la
Terre suivant une géodésique de l'espace-temps courbé par sa masse, c'est-à-dire
en mouvement localement libre dans cet espace-temps.
353
Le principe de covariance a été critiqué par Weinberg (1972), au
point de lui dénier toute efficacité et de considérer que la théorie de
la relativité générale se construit en fait comme manifestation du seul
principe d'équivalence. Il est vrai que l'énoncé donné par Einstein n'est
pas assez précis, mais la propre pratique d'Einstein dans son utilisation
du principe de covariance, comme outil de construction de la théorie,
nous semble éclairer son sens de manière suffisante pour le compléter et
lui redonner son efficacité. La critique repose sur le fait que si l'on écrit
une équation de la physique dans un repère quelconque en insérant tous
les termes variés qui manifestent la complexité du repère, on obtient
une équation extrêmement compliquée qui ne changera plus de forme
dans un nouveau changement de repère : une telle équation n'est pas
pour autant covariante, contrairement à la définition donnée par Einstein. Mais, dans la pratique, la recherche de covariance des équations
de la physique n'est pas un procédé statique s'appliquant à l'intérieur
d'une théorie donnée, mais bien un procédé dynamique de passage
d'une théorie à une autre : ayant mis les équations de la physique sous
une forme simple conservée dans certains changements de repère (par
exemple les repères inertiels à vitesse constante), on exigera de garder
la même forme simple, y compris dans des changements de repère plus
complexe (par exemple les repères accélérés).
Figure 4.15. «La pomme ne tombe pas comme la lune."
La version einsteinienne de la théorie de la gravitation (relativité généralisée) prend
le contre-pied de l'argument newtonien (fig. 4.14). Une pomme semble tomber
vers la Terre, mais c'est une illusion liée au choc avec le sol. Du seul point de vue
de la gravitation elle-même, si le sol n'était pas là, l'objet poursuivrait son trajet
sur une orbite fermée et remonterait au bout de quelques dizaines de minutes.
La pomme, comme la lune, n'est rien d'autre qu'un satellite orbitant autour de la
Terre suivant une géodésique de l'espace-temps courbé par sa masse, c'est-à-dire
en mouvement localement libre dans cet espace-temps.
353
Le principe de covariance a été critiqué par Weinberg (1972), au
point de lui dénier toute efficacité et de considérer que la théorie de
la relativité générale se construit en fait comme manifestation du seul
principe d'équivalence. Il est vrai que l'énoncé donné par Einstein n'est
pas assez précis, mais la propre pratique d'Einstein dans son utilisation
du principe de covariance, comme outil de construction de la théorie,
nous semble éclairer son sens de manière suffisante pour le compléter et
lui redonner son efficacité. La critique repose sur le fait que si l'on écrit
une équation de la physique dans un repère quelconque en insérant tous
les termes variés qui manifestent la complexité du repère, on obtient
une équation extrêmement compliquée qui ne changera plus de forme
dans un nouveau changement de repère : une telle équation n'est pas
pour autant covariante, contrairement à la définition donnée par Einstein. Mais, dans la pratique, la recherche de covariance des équations
de la physique n'est pas un procédé statique s'appliquant à l'intérieur
d'une théorie donnée, mais bien un procédé dynamique de passage
d'une théorie à une autre : ayant mis les équations de la physique sous
une forme simple conservée dans certains changements de repère (par
exemple les repères inertiels à vitesse constante), on exigera de garder
la même forme simple, y compris dans des changements de repère plus
complexe (par exemple les repères accélérés).