Journal n°111

Einstein: la marche inexorable d’un génie vers la gloire

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Spécialiste de la physique du XXe siècle, Jan Lacki est professeur à l’Unité d’histoire et philosophie des sciences (Faculté des sciences). Il enseigne, entre autres, l’histoire de la relativité restreinte et celle de la relativité générale. Entretien

Les théories d’Albert Einstein ont bouleversé la vision du monde qu’on avait jusque-là. Mais c’est le fruit d’un long processus…

Jan Lacki: La relativité restreinte, qu’Einstein énonce en 1905, est le résultat d’un très long développement, qui prend ses racines dans les grands chamboulements de la physique du début du XIXe siècle, dans l’électromagnétisme et les équations de Maxwell. Dès la dernière décennie du XIXe siècle, des scientifiques comme Lorentz ou Henri Poincaré ne ménagent pas leurs efforts pour comprendre et expliquer le monde sur une base électromagnétique. L’émergence de certaines problématiques – l’électrodynamique des corps en mouvement – conduit alors Einstein vers la théorie de la relativité restreinte. Tous les éléments formels de la théorie étaient déjà là. L’œuvre d’Einstein est de les réinterpréter d’un point de vue totalement novateur. Mais cela n’aurait pas été possible sans le travail de ses prédécesseurs. C’est pour cette raison qu’Albert Einstein est régulièrement accusé injustement de plagiat ou attaqué pour ne pas avoir suffisamment cité ses sources dans son article de 1905.

Qu’en est-il de la relativité générale?

Avec la théorie de la relativité restreinte, Einstein ouvre une brèche dans la vision classique du monde. Il poursuit sur sa lancée pour intégrer la force de gravité à sa théorie. Il publie toute une série d’articles à ce sujet, dont le premier en 1907 qui énonce le principe d’équivalence, l’un des concepts fondamentaux de la relativité générale. Mais, occupé par la théorie quantique, Einstein fait une pause de deux ans dans ses travaux. Il reprend la réflexion dès 1909, et des contributions très importantes sont publiées en 1911 et 1913, dont une ébauche de la théorie définitive, en collaboration avec son collègue et ami de Zurich, Marcel Grossmann, qui l’aide pour la formulation mathématique de ses idées. Suivent deux ans de doutes et de réflexion supplémentaire et, en 1915, Einstein comprend que sa vision initiale était correcte. Pour l’essentiel, il s’agit d’une création originale d’Einstein.

Quand le génie d’Einstein a-t-il été reconnu?

En 1905, Einstein publie trois autres articles fondamentaux en physique, dont l’un sur l’aspect corpusculaire de la lumière (aujourd’hui les photons) pour lequel il obtiendra le Prix Nobel bien des années plus tard. Il jouit donc déjà d’une certaine notoriété auprès de ses pairs suite à cette année miraculeuse. A cet égard, c’est à Genève qu’il reçoit son premier doctorat honoris causa en 1909. A l’occasion des 350 ans de l’Université de Genève, Charles-Eugène Guye, directeur de l’Institut de physique, propose son nom. Bien que reconnu par ses pairs, Einstein n’obtient pourtant pas immédiatement un poste professoral. Il lui faudra attendre 1909 pour intégrer l’Université de Zurich comme professeur associé. Il rejoint l’Université de Prague en 1911 comme professeur ordinaire, l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich en 1912, puis Berlin en 1914. Einstein acquiert une véritable stature médiatique en 1919, lors de l’observation de l’éclipse solaire qui permet de vérifier, dans des conditions rocambolesques, l’une des prédictions de sa théorie: la déviation des rayons de lumière au voisinage d’une masse comme le Soleil.

Einstein a-t-il apporté d’autres contributions significatives à la science?

Il est l’un des premiers à utiliser l’idée des quantas de Planck, un concept pas toujours pris au sérieux à l’époque. Einstein montre qu’on peut les utiliser pour mieux comprendre certains aspects de la physique. Il est donc, par bien des aspects, l’un des pères fondateurs de la physique quantique, avec Niels Bohr, même s’ils n’ont pas toujours été d’accord par la suite.

Y a-t-il eu à ce jour des découvertes comparables à celle d’Einstein?

En ce qui concerne les grands cadres d’explication de la physique, on s’appuie toujours sur les deux mêmes piliers: la théorie quantique et la théorie de la relativité. S’il n’y pas eu quelque chose de comparable pour provoquer un changement fondamental de notre manière de penser les phénomènes, de nombreuses découvertes ont permis d’améliorer de manière remarquable notre connaissance de l’Univers. Peut-être quelque chose d’équivalent à ce qui s’est passé au début du XXe siècle est en cours, mais il faudra certainement du temps pour s’en rendre compte: nous manquons de recul.

En 1915, la relativité générale change notre vision du monde
Quatre conférences publiques