Einstein
La théorie de la relativité restreinte d'Einstein (dont la théorie de Maxwell est un cas particulier) ne concerne que les corps en mouvement rectiligne et uniforme qui se déplacent parallèlement les uns par rapport aux autres, alors que dans l'Univers tous les mouvements des corps célestes sont curvilignes, et souvent accélérés ; ils tournent donc avec une vitesse non constantes.
C'est pourquoi Einstein conçoit sa théorie de la relativité générale (dont la théorie de Newton en devient un cas particulier), également appelée "Théorie relativiste gravitationnelle ou "Principe de relativité et gravitation". Elle prend en compte tous les types de mouvement, qu'ils soient rectiligne (comme ceux de la relativité restreinte), circulaire ou elliptique.
La gravitation est alors générée par chaque corps céleste, proportionnellement à sa masse, sous forme d'une déformation de l'espace, et est à l'origine du mouvement curviligne des astres. Il n'y a donc plus la "force d'attraction" à distance de Newton, mais un espace-temps qui se déforme. Einstein en déduit une formule : "courbure = masse", la "courbure" étant la trajectoire précise du corps, et la "masse" étant sa masse, sa position et sa vitesse.
Cette "équation de l'Univers", permettant de créer différents modèles cosmologiques, est d'une complexité extrême car elle comporte trois tenseurs (entité mathématique) générant chacun quelque dix équations à dix inconnues. Très peu d'astrophysiciens de l'époque sont capables d'aborder cette nouvelle technique de calcul mathématique.
Pourquoi et comment Einstein est-il arrivé à élaborer cette théorie ? Par quel processus est-t-il parvenu à trouver sa formule de l'Univers purement mathématique, alors qu'il était physicien ?
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