RELATIVITÉ GÉNÉRALE

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  RELATIVITÉ - Relativité générale

Écrit par : Thibault DAMOUR, Stanley DESER

En physique, le vocable « relativité » recouvre deux concepts très différents. Celui de relativité restreinte (qui a remplacé la relativité galiléenne) spécifie la structure cinématique de l'espace-temps. Cette structure, d'abord suggérée par l'étude de l'électromagnétisme, a fourni un cadre général pour la description de toutes… Lire la suite

2.  ANTIMATIÈRE

Écrit par : Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Antimatière en laboratoire"  : … aussi sensible aux effets gravitationnels. En effet, selon les principes qui sont à la base de la *relativité générale, le temps propre ou, si l'on veut, l'horloge interne du proton et de l'antiproton dépend légèrement de la force de gravitation qu'il éprouve. Si, par exemple, l'antiproton ne subissait pas la gravitation terrestre, son horloge… Lire la suite

3.  ASTROMÉTRIE

Écrit par : Jean KOVALEVSKY

Dans le chapitre "Déviations des rayons lumineux"  : … le mouvement de la Terre autour du Soleil, et l'aberration diurne, due à la rotation de la Terre. Il* faut parfois aussi tenir compte de la déviation des rayons lumineux par des corps massifs. Prévue par la théorie de la relativité générale, cette déviation a pour effet d'écarter la direction apparente de l'étoile du Soleil et vaut :

 

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4.  BIG BANG

Écrit par : Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "La cosmologie relativiste"  : … Dès* les premières décennies du xx^e siècle, la cosmologie se place d'emblée sous le signe de la relativité générale. Tous les cosmologistes sont déjà d'accord (ce qui est toujours le cas aujourd'hui) pour déclarer qu'un modèle cosmologique, qui représente notre Univers, doit être construit dans le cadre de cette théorie… Lire la suite

5.  COSMOLOGIE

Écrit par : Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "L'Univers de la relativité générale"  : … *La relativité générale joue un rôle encore plus fondamental que la relativité restreinte, car elle permet de concevoir une géométrie propre de l'Univers. Dans la physique non relativiste, la géométrie est très simple (elle est dite euclidienne : c'est celle que nous apprenons à l'école, où les parallèles existent et ne se rencontrent jamais, où l'… Lire la suite

6.  DÉCOUVERTE DES IMAGES GRAVITATIONNELLES

Écrit par : James LEQUEUX

  *La relativité générale prévoit que l'espace-temps est déformé au voisinage d'une concentration importante de masse. Par conséquent, la lumière ne se propage plus en ligne droite, ce qui produit par exemple un petit déplacement de l'image des étoiles lorsque le Soleil passe à proximité de la ligne de visée. Cet effet est… Lire la suite

7.  DICKE ROBERT H. (1916-1997)

Écrit par : Jean AUDOUZE

…  du mouvement de Mercure avec les écarts à la sphéricité du volume que le Soleil occupe. La *relativité générale est la seule théorie à rendre compte de l'avance de 43 secondes d'angle par siècle entre les prédictions et le passage effectif de Mercure à son périhélie. Dicke imagine que le mouvement de cette planète peut être affecté par le… Lire la suite

8.  EINSTEIN ALBERT (1879-1955)

Écrit par : Michel PATY

Dans le chapitre "Relativité générale"  : … *Dès 1907, Einstein se posa le problème de la généralisation du principe de relativité aux mouvements quelconques, qui obligeait à reformuler la théorie de la gravitation. Selon la loi de Galilée de la chute des corps, l'accélération due à la pesanteur ne dépend pas de la nature du corps, ce dont la mécanique newtonienne rend compte par l'égalité de… Lire la suite

9.  EINSTEIN ET LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE, LES CHEMINS DE L'ESPACE-TEMPS (J. Eisenstaedt)

Écrit par : Bernard PIRE

…  vulgarisés, la complexité mathématique de la théorie d'Einstein de la gravitation – appelée* relativité générale – est telle qu'elle n'est appréciée que d'un petit nombre de scientifiques. Pourtant, comme l'affirme Jean Eisenstaedt, la relativité n'est certainement pas la chose au monde qui soit la plus difficile à comprendre, ni la seule… Lire la suite

10.  ESPACE, mathématique

Écrit par : Jean-Marc SCHLENKER

Dans le chapitre "Le paradigme riemannien"  : … simple, on peut en extraire un autre tenseur, d'interprétation plus simple, la courbure de Ricci. *Lorsque Albert Einstein publie en 1915 sa théorie de la relativité générale, la géométrie de Riemann en constitue le fondement. La relativité générale postule que l'attraction gravitationnelle est le produit d'une déformation de la structure de l'… Lire la suite

11.  ESPACE-TEMPS

Écrit par : Jean-Pierre PROVOST, Marie-Antoinette TONNELAT,  Universalis

Dans le chapitre "Espace-temps et formalisme mathématique"  : … les propriétés usuelles d'un espace quadridimensionnel euclidien (théorème de Pythagore). La *relativité générale introduit un espace-temps toujours quadridimensionnel mais non euclidien. Il s'agit en effet d'un espace-temps de Riemann, qui se distingue de l'espace-temps de Minkowski (dit espace-temps « plat ») par la présence d'une courbure… Lire la suite

12.  GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

Écrit par : Brandon CARTER

Dans le chapitre "Généralités"  : … d'y parvenir fut mise en évidence pour la première fois par Einstein lui-même dans sa théorie de la *relativité générale en 1915. Bien que de nombreuses autres solutions aient été proposées depuis lors, elles sont toutes beaucoup plus compliquées, ou se sont révélées contraires à l'évidence observationnelle. La précession du périhélie de l'orbite de… Lire la suite

13.  HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942- )

Écrit par : Simon MITTON

Dans le chapitre "La théorie du tout"  : … Il existe en physique quatre interactions fondamentales : la gravitation – qui est décrite par la *relativité générale –, la force électromagnétique et les forces nucléaires forte et faible. Les physiciens ont déjà réussi à élaborer une théorie unique qui unifie l'électromagnétisme et les forces nucléaires forte et faible. Dans l'Univers… Lire la suite

14.  INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

Écrit par : Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT

Dans le chapitre " La gravitation relativiste"  : … et constituent ensemble un cadre d'espace-temps dans lequel se situent les « événements ». *L'idée centrale de la relativité générale est de considérer les phénomènes gravitationnels comme une simple conséquence du fait que l'espace-temps possède une courbure. Le concept de courbure est issu de la théorie mathématique des espaces de Riemann… Lire la suite

15.  MASSE (notions de base)

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "La masse de l'Univers et son destin"  : … La théorie de la *relativité générale lie la masse totale de l'Univers à son destin. En deçà d'une certaine valeur (appelée masse critique et correspondant à une densité actuelle de quelques masses de proton par mètre cube, soit de l'ordre de 10^—29 g/cm³), l'Univers est en expansion infinie. Au-delà de cette valeur, la phase… Lire la suite

16.  MASSE, physique

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Masse et inertie"  : … a servi de point de départ à Einstein pour construire sa théorie de la gravitation, dite *relativité générale, sous forme géométrique : c'est en effet l'indépendance du mouvement gravitationnel d'un corps par rapport à sa propre masse qui permet de considérer ce mouvement comme dû à la seule structure de l'espace-temps. Dans la théorie d'… Lire la suite

17.  MÉCANIQUE - Mécanique analytique

Écrit par : Francis HALBWACHS, Jean-Marie SOURIAU

Dans le chapitre "Applications"  : … ². Le même traitement appliqué aux translations d'espace donne l'impulsion relativiste : *En relativité générale, on utilise des systèmes de quatre coordonnées quelconques x¹, x², x³, x⁴ ; l'action s'écrit : les gμν pouvant s'interpréter… Lire la suite

18.  MÉCANIQUE CÉLESTE

Écrit par : Bruno MORANDO

…  dans la mesure où l'on sait donner à ces forces une expression mathématique rigoureuse. La théorie de la *relativité générale donne de la gravitation une interprétation géométrique : l'espace-temps est courbé par la présence de matière, et d'euclidien devient riemannien. Les trajectoires des corps célestes, associées à la loi du temps sur ces… Lire la suite

19.  MONDE

Écrit par : Jean LADRIÈRE

Dans le chapitre "La conceptualisation scientifique"  : … elle doit pouvoir décrire le champ de gravitation universel et suivre son évolution dans le temps. *L'idée fondamentale de la relativité générale est de considérer que le champ de gravitation est déterminé par la structure de l'espace-temps. Cette structure n'est pas euclidienne ; on peut la décrire en donnant l'expression de la distance qui sépare… Lire la suite

20.  MOUVEMENT

Écrit par : Françoise BALIBAR

Dans le chapitre "Espace, temps, matière"  : … de Newton, est en réalité déterminé par les masses qui s'y trouvent placées. La théorie de la *relativité générale, élaborée à partir de cette idée, impose que la métrique, c'est-à-dire la géométrie de l'espace-temps, dépende de la répartition locale de masse. On comprend alors rétrospectivement que l'affirmation selon laquelle le mouvement… Lire la suite

21.  MULTIVERS

Écrit par : Aurélien BARRAU

Dans le chapitre "Manières de faire des mondes : un multivers gigogne"  : … 'hui utilisées en cosmologie conduisent, d'une manière ou d'une autre, à l'existence de mondes multiples. La *relativité générale, description relativiste de la gravitation, joue un rôle central dans la compréhension globale de l'Univers. Elle conduit à penser une géométrie dynamique dont l'évolution est dictée par les corps qui s'y meuvent. Plus… Lire la suite

22.  ONDES GRAVITATIONNELLES

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "Relativité générale et ondes gravitationnelles"  : … *La théorie de la gravitation d'Einstein – ce que l'on nomme la relativité générale – a proposé une vision radicalement nouvelle de l'espace ; son impressionnante rigueur conceptuelle ainsi que le succès de ses tests lui confèrent le statut de théorie avérée dans un large domaine, tant que les effets quantiques restent négligeables… Lire la suite

23.  PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

Écrit par : Roland OMNÈS

Dans le chapitre "XX^e siècle"  : … dits galiléens. Cette théorie est reprise et approfondie par Einstein pour constituer la *relativité générale. Ce nouveau développement s'appuie sur les considérations essentielles suivantes : – le mouvement des étoiles ne permet pas de concevoir clairement quel peut être le système de référence où le principe d'inertie est valable… Lire la suite

24.  PULSARS

Écrit par : Jean-François LESTRADE

Dans le chapitre "Pulsars et tests de la relativité générale"  : … fournit un laboratoire extraordinaire pour tester la théorie de la gravitation d'Einstein, la *relativité générale. En particulier, les chronométrages de haute précision des pulsars binaires PSR 1534+12 et PSR 1913+16 ont permis d'apporter la confirmation expérimentale de l'existence des ondes gravitationnelles prédites par la relativité… Lire la suite

25.  TROUS NOIRS

Écrit par : Jean-Pierre LUMINET

Dans le chapitre "Physique des trous noirs"  : … à l'époque, a resurgi 150 ans plus tard dans le cadre d'une autre théorie de la gravitation, *la relativité générale. Ce qu'on entend aujourd'hui par trou noir (le terme ne date que de 1968) possède en effet des propriétés non newtoniennes « exotiques » que seule la gravitation relativiste d'Einstein permet de comprendre. Le trou noir doit se… Lire la suite

26.  UNIVERS

Écrit par : Jean AUDOUZE, James LEQUEUX

Dans le chapitre " La structure, l'origine et l'évolution de l'Univers"  : … La forme de la relation entre la distance et l'âge exprime la métrique de l'Univers. *La relativité générale prévoit que cette métrique n'est pas euclidienne, et que sa forme dépend de la masse spécifique de l'Univers (masse qui doit inclure, en plus de celle de la matière ordinaire et de la matière noire, toute forme d'énergie, en… Lire la suite