Gravitation Dépasser Einstein, du big bang aux trous noirs

Depuis très longtemps les hommes ont cherché à comprendre d’où venait cette force qui attirait tout sur Terre, objets inertes comme êtres vivants. Aujourd’hui, l’un des deux noms les plus célèbres est sans conteste Newton qui fut le premier, inspiré par Galilée et Kepler, à définir la gravitation comme une propriété universelle des corps qui explique aussi bien la chute d’une pomme que le mouvement de la Lune. Jusqu’à 1915, sa théorie a dominé la physique accumulant des succès remarquables comme la découverte d’une planète. Newton lui-même avait renoncé à comprendre d’où venait cette interaction à distance de l’attraction universelle. Einstein, le deuxième nom le plus célèbre, donne la réponse que cherchait Newton en 1915, avec la théorie de la Relativité Générale. Sa nouvelle (et géniale) entité, l’espace-temps, crée « la révolution relativiste du XX^e siècle… qui engendre un bouleversement total du cadre de la physique ».
Sur les 10 chapitres du livre, les 2 premiers concernent la gravitation et la physique de Newton. Les chapitres suivants décrivent la relativité générale : 3- L’espace-temps et sa courbure, avec la relativité restreinte, l’équation d’Einstein, le principe d’équivalence, 4- Le développement de la relativité générale, ses succès, avec le périhélie de Mercure, l’éclipse de 1919, les lentilles gravitationnelles, et 5- La temporalité relativiste, décalages et délais. Si vous avez des difficultés avec cette théorie, ces trois magnifiques et lumineux chapitres, illustrés de quelques graphiques, ne peuvent que combler vos éventuelles lacunes. Les 5 derniers chapitres concernent les trous noirs et objets compacts, les ondes gravitationnelles, la cosmologie, Gravitation et physique quantique et au-delà de la relativité générale. Ces trois derniers chapitres sont passionnants car ils abordent les problèmes en cours et en particulier l’incompatibilité entre relativité et physique quantique. Faut-il introduire la quantification dans la relativité ou introduire la gravitation dans la physique quantique, ou les deux ? L’auteur est manifestement un grand admirateur de la relativité : « Presque toutes les prédictions testables de la relativité générale ont été vérifiées avec succès, y compris les plus spectaculaires et les plus déroutantes », mais cela ne l’empêche pas d’envisager cet au-delà. Il fait le tour des théories qui s’y essaient, sans résultats pour le moment. L’épilogue a pour titre « Le rêve d’un point final ».
Ce remarquable ouvrage est accessible à toutes et à tous. Sa lecture est agréable car on apprécie l’art de l’auteur d’expliquer des sujets les plus difficiles d’une façon personnelle, originale qui gratifie le lecteur heureux de mieux comprendre. Les chapitres commencent par une citation qui fait réfléchir. Certaines parties sont plus ardues et souvent font l’objet des encadrés que l’on peut dans un premier temps sauter. Bibliographie sélectionnée.

Marc Lachièze-Rey, Flammarion