1. Relativité restreinte (1905) :
- Traite de la relation entre l'espace, le temps et les lois de la physique en l'absence de gravité ou d'accélération.
- Principes clés :
- Dilatation du temps :les horloges en mouvement fonctionnent plus lentement que les horloges stationnaires.
- Contraction de la longueur :les objets en mouvement semblent plus courts que les objets stationnaires.
- Relativité de la simultanéité :Deux événements simultanés dans un référentiel peuvent ne pas l'être dans un autre.
- La vitesse de la lumière est constante pour tous les observateurs, quel que soit leur mouvement ou celui de la source lumineuse.
2. Relativité générale (1915) :
- Étend la relativité restreinte pour inclure la gravité et l'accélération, et décrit la relation entre matière/énergie et la courbure de l'espace-temps.
- Principes clés :
- La gravité n'est pas une force mais une courbure de l'espace-temps provoquée par la masse et l'énergie des objets.
- Les trajectoires des objets dans l'espace (orbites) sont déterminées par la courbure de l'espace-temps, et non par les « forces » gravitationnelles.
- Les effets de la gravité sont équivalents aux effets de l'accélération.
Essentiellement, la relativité explique que l'espace, le temps et la gravité ne sont pas des entités absolues indépendantes, mais sont entrelacées et relatives au mouvement et à l'énergie des observateurs et des objets. Cela a des conséquences importantes sur notre compréhension de phénomènes tels que la dilatation du temps à proximité des trous noirs, la lentille gravitationnelle et l’expansion de l’univers, et constitue la base de notre compréhension moderne de la cosmologie et de l’astrophysique.
Les théories de la relativité ont été largement testées et confirmées par de nombreuses expériences et observations, ce qui en fait des piliers fondamentaux de la physique moderne.
