L'espace et le temps selon Einstein

Naguère, avant Einstein, avant le début de l’ère relativiste, on croyait assez communément que l’espace réellement occupe par un objet était suffisamment et explicitement défini par ses dimensions dans le sens de la longueur, de la largeur, de la hauteur. Ces données sont ce qu’on appelle les trois dimensions d’un objet ; comme encore, si on préfère employer d’autres points de repères, la longitude, la latitude et l’altitude de chacun de ses points, ou bien, en astronomie, l’ascension droite, la déclinaison et la distance. Il était bien entendu et bien connu qu’on outre il fallait préciser l’époque, l’instant auquel correspondaient ces données. Si je définis la position d’un aéronef par sa longitude, sa latitude et son altitude, ces indications ne sont exactes que pour l’instant considéré, puisque l’aéronef se déplace par rapport au repère, — et cet instant doit être lui aussi donné. En ce sens, on sentait depuis longtemps que l’espace dépend du temps.

Mais la théorie relativiste montre qu’il en dépend d’une manière bien plus intime encore et bien plus profonde, et que le temps et l’espace sont aussi liés et solidaires qu’on ne peut les séparer sans tuer l’un et l’autre.

Les dimensions d’un objet, sa forme, l’espace apparent occupé par lui dépendent de sa vitesse, c’est-à-dire du temps que met l’observateur à parcourir une certaine distance par rapport à cet objet. A cet égard déjà l’espace dépend du temps ; mais on outre, l’observateur mesure ce temps avec un chronomètre dont les secondes sont plus ou moins précipitées selon cette vitesse.

Donc définir l’espace sans le temps est impossible. C’est pourquoi on dit maintenant que le temps est la quatrième dimension de l’espace, et que l’espace où nous vivons à quatre dimensions.