Galilée avait compris que la notion de mouvement dépendait du point de vue, donc de l'observateur : c'est la relativité galiléenne. Pour un observateur dans une voiture, la terre bouge sous la voiture, et la voiture est immobile. Alors qu'on a envie de dire, quand on est resté sur le sol, que c'est la voiture qui bouge. La notion de mouvement est donc relative : elle dépend du point de vue (on parlera de référentiel). Par contre, d'après Galilée, le temps se déroule de la même manière pour tous les observateurs: il est absolu.
La première découverte d'Einstein, qu'il a exprimée dans la relativité restreinte, a été que le temps en fait n'était pas absolu, mais qu'il était lui aussi relatif : tout les observateurs ne le voyaient en fait pas se dérouler à la même vitesse selon qu'ils étaient dans une voiture ou sur le sol. C'est une situation particulièrement bien illustrée par ce qu'on appelle le paradoxe des jumeaux. Vous imaginez combien cela a pu révolutionner notre perception du monde ! C'est là que le terme de relativité a pris de plus en plus de sens : le nombre de choses relatives à un observateur devenait vraiment important (le mouvement, mais aussi le temps, les forces, etc...).
Enfin, dans sa théorie de la relativité générale, Einstein va encore plus loin. Il s'inspire d'une chose toute simple : des objets de poids différents, lâchés en même temps, tombent à la même vitesse (si on oublie le frottement de l'air). Il en déduit une nouvelle théorie de la gravitation, et prévoit des effets étonnants, comme la déviation de la lumière, qui pourtant n'a pas de masse, par la gravitation, ou encore que le temps passe moins vite sur terre que dans l'espace.
Vous allez voir que pour comprendre ces théorie, il faut savoir changer de point de vue : c'est le grand jeu de la relativité. En fait, même si tous les observateurs ne sont pas d'accord sur tout (puisqu'il est des choses relatives), ils sont d'accord sur ce qui se passe. Ils ont juste des interprétations différentes.
Et pour commencer, intéressons nous aux référentiels !