Comment Albert Einstein a développé la théorie de la relativité générale

Comment Albert Einstein a développé la théorie de la relativité générale.

trouver, comment l'un des plus grands esprits de l'histoire a inventé l'une des théories scientifiques les plus importantes.

W 1907 an, deux ans après la publication de sa théorie de la relativité restreinte , Albert Einstein est arrivé à une conclusion clé: la relativité restreinte ne peut pas être appliquée à la gravité ou à un objet accéléré. Imaginez quelqu'un assis sur Terre dans une pièce fermée à clé. Cette personne peut sentir le champ de gravité de la Terre. Placez maintenant la même pièce dans l'espace, loin de l'influence gravitationnelle de tout objet et lui donner une accélération 9,8 mètres par seconde (seulement ça, quelle est l'accélération de la pesanteur). Personne dans la pièce ne serait capable de faire la différence, si ça sent la gravité, ou juste une accélération uniforme.

Einstein s'est alors demandé, comment la lumière se comporterait dans une pièce en accélération. Si quelqu'un a braqué une lampe de poche dans la pièce, il semblerait, qu'elle se penche. il serait arrivé, parce que le sol de la pièce s'approcherait du faisceau de lumière avec une vitesse croissante, pour que le sol puisse rattraper la lumière. Parce que la gravité et l'accélération sont équivalentes, la lumière est courbée dans un champ gravitationnel.

Il a fallu quelques années à Einstein pour trouver l'expression mathématique correcte de ces idées. W 1912 année ami d'Einstein, mathématicien Marcel Grossman, l'a initié à l'analyse tensorielle de Bernhard Riemann, Tullio Levi-Civity et Gregorio Ricci-Curbastro, ce qui lui a permis d'exprimer les lois de la physique de la même manière dans différents systèmes de coordonnées. Trois autres années de mauvaise direction et de travail acharné ont suivi, mais en novembre 1915 r. Le travail est fini.

Dans ses quatre articles publiés en novembre 1915 r. Einstein a jeté les bases de la théorie. Surtout dans le troisième cas, il a utilisé la relativité générale, expliquer la précession du périhélie de Mercure. Point, où Mercure est le plus proche du soleil, c'est-à-dire son périhélie, ça bouge. Ce mouvement ne peut pas être expliqué par l'influence gravitationnelle du Soleil et d'autres planètes. C'était un tel mystère, qu'au 19ème siècle une nouvelle planète a même été proposée, Vulcain, en orbite près du soleil. Une telle planète n'était pas nécessaire. Einstein pourrait calculer le décalage du périhélie de Mercure sur la base des premiers principes.

Cependant, le véritable test de toute théorie est la suivante, peut-elle prédire quelque chose, qui n'a pas encore été observé. Relativité générale prédite, que la lumière se pliera dans un champ gravitationnel. W 1919 Au cours de l'année, des expéditions britanniques en Afrique et en Amérique du Sud ont observé une éclipse solaire totale, vérifier, si la position des étoiles près du soleil a changé. L'effet observé était exactement celui, ce qu'Einstein a prédit. Einstein est immédiatement devenu célèbre dans le monde entier. (Lire l'éclipse solaire, qui a fait d'Albert Einstein une star de la science, pour en savoir plus).

Quand les résultats de l'éclipse ont été annoncés, Le physicien britannique JJ Thomson a décrit la relativité générale non comme un résultat isolé, mais comme « tout un continent d'idées scientifiques ». Et c'est comme ça que ça s'est passé. Les trous noirs et l'univers en expansion sont deux concepts, qui ont leurs racines dans la relativité générale. Même les satellites GPS doivent tenir compte des effets relativistes globaux, pour fournir des mesures de position précises aux personnes sur Terre.