La Théorie de
la relativité générale de Albert Einstein

Le manuscrit de La Théorie de la relativité générale 

Ce coffret contient la première reproduction intégralement restaurée du manuscrit Die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie (Les Fondements de la théorie de la relativité générale) d’Albert Einstein. Il est accompagné d’une préface signée par le professeur Hanoch Gutfreund, directeur des archives Albert Einstein à l’université hébraïque de Jérusalem, en trois langues : anglais, allemand et français.

Un document qui allait bouleverser la physique moderne

Le 25 novembre 1915, Albert Einstein soumettait à l’académie royale des sciences de Prusse un manuscrit intitulé Die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie (Les Fondements de la théorie de la relativité générale). Publié le 16 mars 1916 dans la revue de référence Annalen der Physik, cet exposé de 46 pages constitue l’aboutissement de dix ans de recherches visant à généraliser la théorie de la relativité restreinte formulée par lui en 1905. Mais c’est surtout la formulation définitive d’une théorie qui allait bouleverser la physique moderne.

Dans cet article, Einstein introduit pour la première fois l’équation du champ gravitationnel, clé de voûte de sa théorie, et fait trois prédictions majeures : la courbure des rayons lumineux dans le champ de gravitation du soleil, le décalage vers le rouge gravitationnel et une explication de l’avance du périhélie de Mercure. En 1919, soit seulement trois ans après la publication de l’article, l’observation d’une éclipse solaire totale permit de confirmer la prédiction de l’effet du champ de gravitation sur les rayons lumineux, propulsant alors Einstein au rang d’icône mondiale.

En 2016, les scientifiques du monde entier ont annoncé la première observation directe des ondes gravitationnelles provenant de la collision de deux trous noirs, validant de nouveau, et bien plus tôt qu’ils ne l’avaient pourtant espéré, les équations présentées dans l’article de 1916.

« La Magna Carta de la physique moderne » : une préface du professeur Hanoch Gutfreund

Le professeur Hanoch Gutfreund, directeur des archives Albert Einstein à l’université hébraïque de Jérusalem, retrace dans une préface traduite en français la fabuleuse odyssée intellectuelle dont ce manuscrit constitue l’aboutissement, ainsi que ses conséquences sur notre compréhension de l’univers, les technologies modernes, etc. En voici un extrait :

"L’article de 1916 d’Einstein prédit que la lumière qui nous parvient d’étoiles distantes est déviée par le champ gravitationnel du Soleil. Lorsque cette prédiction fut confirmée par des observations astronomiques trois ans plus tard, en novembre 1919, Einstein fut catapulté au rang de star mondiale, statut qui perdura jusqu’à la fin de sa vie. Une autre des prédictions de cet article est que le temps passe plus lentement sur Terre que dans l’espace, où la gravité est beaucoup plus faible. Si nous ne connaissions pas ce phénomène, et si nous ne le prenions pas en compte pour mesurer le temps que met le signal d’un satellite pour nous atteindre, nous n’aurions pas une technologie GPS aussi précise." (Lire en intégralité ici)

Un manuscrit miraculé

C’est presque un miracle que ce document n’ait pas été perdu ou détruit : Einstein avait l’habitude de se débarrasser de ses papiers après leur parution sous forme de livre ou d’article. C’est la raison pour laquelle il ne subsiste aucun des manuscrits de 1905 – année de la présentation de sa Théorie de la relativité restreinte, considérée comme son année des merveilles. S’il existe bien une version autographe de l’article "On the electrodynamics of Moving Bodies" (1905), il s’agit en réalité d’une copie qu’il a réalisée en 1944 pour la vendre aux enchères et participer ainsi, à sa façon, à l’effort de guerre.

Ce manuscrit fut heureusement épargné et c’est d’ailleurs ce qui en fait une pièce aussi exceptionnelle. Einstein l’offrit d’abord à un ami et collègue, Erwin Finlay-Freundlich, mais le lui réclama lorsque la relation entre les deux hommes se détériora en 1921. Il demanda alors au philosophe des sciences Paul Oppenheim de le vendre au profit de l’université hébraïque de Jérusalem, qui venait d’être fondée. Mais Oppenheim, en tant qu’ami d’Erwin Finlay-Freundlich et d’Albert Einstein, déclina cette demande. C’est en réalité grâce à Elsa, l’épouse d’Einstein, que le manuscrit fut finalement offert à l’université hébraïque de Jérusalem en l’échange de 2000 marks pour soutenir le travail de recherche du Prof. Feundlich et de 400 Marks pour les œuvres de charité de Mrs. Einstein.

 

 

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La première reproduction restaurée du manuscrit d’Einstein

Le manuscrit original est conservé aux archives de l’université de Jérusalem depuis son inauguration le 1er avril 1925. Il est considéré comme l’un des plus précieux trésors de ses collections et n’a été montré au public qu’une seule fois, en 2011, attirant des foules de visiteurs passionnés. C’est la première fois que ce document d’un intérêt scientifique et patrimonial mondial a été reproduit dans une forme imprimée et dans une version restaurée par une équipe de graphistes spécialisés. Le manuscrit est ainsi restitué au plus près de sa version d’origine, permettant au lecteur d’en parcourir les pages comme si l’encre venait à peine de sécher sur le papier.

Déchiffrer le manuscrit ?

Le texte, écrit en allemand, et les équations qu’il contient, sont volontairement sophistiquées : l’exposé était destiné à la communauté scientifique. Mais que l’on sache ou non déchiffrer ces formulations mathématiques complexes, un regard attentif permettra de déceler de précieux indices sur son écriture : les nombreuses ratures et insertions qui parsèment le manuscrit témoignent de l’extrême souci de perfection scientifique du physicien, qui a tenu à modifier, jusqu’au dernier moment, la formulation de sa théorie révolutionnaire. Il présente quelques différences avec la version publiée dans la revue Annalen der Physik (accessible en ligne). Les lignes verticales encadrant des équations au crayon à papier ou au crayon bleu ont été tracées à l’attention du compositeur.