L’éclipse d’Einstein fête ses 100 ans

Le 29 mai 1919 l’observation d’une éclipse totale de Soleil apporta la première confirmation de la théorie de la relativité générale d’Einstein. 

Une théorie révolutionnaire :

La théorie de la relativité générale est aujourd’hui unanimement reconnue. Pour Albert Einstein (1879-1955) ce fut ce qu’il appela la plus heureuse idée de sa vie. Elle provoqua cependant quelques remous lorsqu’il l’énonça en 1915. Comment faire accepter aux physiciens cette audacieuse théorie ? Comment appréhender l’idée que, comme le résuma le physicien américain J. A. Wheeler (1911-2008), « la matière dit à l’espace comment s’incurver et l’espace dit à la matière comment se mouvoir » ?

Albert Einstein en 1947. © O. J. Turner, Princeton, N.J. — The Library of Congress
Convaincre les septiques :

Einstein proposa un moyen élégant de confirmer l’idée que la masse déforme l’espace en utilisant une éclipse de Soleil.

Grâce à la photographie nous pouvons connaître avec précision la séparation apparente entre les étoiles d’un amas ouvert. Imaginons que le Soleil vu depuis la Terre se trouve à côté de cet amas : la lumière des étoiles les plus proches subit une déviation plus importante que les étoiles les plus éloignées, ce qu’un cliché devrait confirmer. Pour voir les étoiles à côté du Soleil, il faut qu’il soit masqué par la Lune. Or le 29 mai 1919 les astronomes savaient qu’allait se produire une éclipse totale de Soleil à proximité de l’amas des Hyades !

Plaques photographiques négatives et positives de l’éclipse totale de 1919. Les tirets indiquent les étoiles qui ont été utilisées pour mesurer la déviation de la lumière aux abords du Soleil comme le prévoyait la théorie de la relativité générale. © Eddington, Sobral, 1919.
Une éclipse très attendue :

Au début de l’année 1919, L’astrophysicien britannique Arthur Stanley Eddington réalisa un certain nombre de clichés nocturnes de référence des Hyades. L’amas était à ce moment très éloigné du Soleil et n’était donc pas affecté par la masse de notre étoile. Puis il organisa deux expéditions  britanniques pour le mois de mai. Celle d’Eddington mit le cap sur le Golfe de Guinée à 350 kilomètres des côtes du Gabon. La seconde expédition alla à Sobral au nord-est du Brésil. Malgré un ciel voilé le 29 mai, Eddington parvint à photographier les étoiles de l’amas des Hyades à proximité du Soleil éclipsé. Quant aux images prises à Sobral elles étaient encore meilleures.

Les résultats de l’éclipse du 29 mai 1919 rapportés dans la presse. © New York Times, 10 novembre 1919 (gauche); Illustrated London News, 22 novembre 1919 (droite).
Et Einstein devint célèbre :

Après son retour à Cambridge et l’analyse des clichés, Eddington annonça qu’il avait mesuré sur une plaque photographique un écart en accord avec la théorie d’Einstein. Même si l’examen ultérieur des images d’Eddington n’a jamais vraiment permis de confirmer son annonce, elle déclencha une vague d’enthousiasme et popularisa la théorie de la relativité générale. Pourtant très peu de gens pouvaient la comprendre. Une anecdote célèbre en dit long : lorsqu’on signala à Eddington qu’il devait être l’un des trois hommes au monde qui puisse vraiment comprendre cette théorie, il répondit qu’il se demandait qui pouvait être le troisième !

Cent ans plus tard, la théorie de la relativité générale n’a encore jamais été prise en défaut…

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