L'ouvrage présente de façon synthétique, en trois grandes parties (Mécanique et gravitation newtoniennes; Relativité restreinte et théorie de Maxwell et Relativité générale et gravitation), les trois représentations de l'espace et du temps, leurs domaines de validité et la manière dont elles s'articulent.
Les notions d'espace et de temps, ainsi que les lois de la dynamique et de la gravitation qu'Isaac Newton nous a léguées restent le socle de l'enseignement de la physique. En 1905, Einstein proposa une nouvelle représentation de l'espace-temps, la relativité restreinte, qui est devenue le cadre incontournable où formuler les théories de la physique moderne. En 1915, en élargissant ce cadre géométrique, il proposa une nouvelle description de la gravitation, la relativité générale, où la structure de l'espace et du temps dépend de la matière présente dans l'Univers.
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