Tullio Levi-Civita, le mathématicien dont les travaux permirent à Einstein de formuler la relativité générale

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Publié le 15 mai 2025

Romain Bernet (LinkedIn)

Le mathématicien dont les travaux permirent à Einstein de formuler la relativité générale fut révoqué pour être juif. Aujourd’hui, son héritage mathématique est présent jusque dans les systèmes GPS

Padoue, Royaume d’Italie,1873

Tullio Levi-Civita naît dans une famille juive italienne instruite.

Fils d’un avocat et sénateur, il montre très tôt un talent exceptionnel pour les mathématiques. Il poursuit ses études à l’Université de Padoue, autrefois fréquentée par Galilée

Années1890

Sous la direction de Gregorio Ricci-Curbastro, Levi-Civita développe le « calcul différentiel absolu », aujourd’hui connu sous le nom de calcul tensoriel

Ce langage mathématique permet d’exprimer des lois physiques indépendamment du système de coordonnées, une propriété primordiale pour la physique moderne

En 1898, à seulement 25 ans, il devient professeur à Padoue

Il se distingue par sa capacité à créer des outils mathématiques utiles à la mécanique céleste, l’hydrodynamique et la physique théorique

Début du XXe siècle

En 1900, Ricci et Levi-Civita publient leur traité fondateur sur le calcul tensoriel

Bien que novateur, il reste longtemps ignoré, jusqu’à ce qu’Albert Einstein s’y intéresse

En 1915, alors qu’il élabore sa théorie de la relativité générale, Einstein rencontre des difficultés mathématiques majeures

Sur les conseils d’un collègue, il découvre les travaux de Ricci et Levi-Civita.

Une correspondance s’engage : Levi-Civita corrige plusieurs erreurs techniques dans les brouillons d’Einstein et l’aide à manier les tenseurs correctement.

Leur échange témoigne d’une profonde estime mutuelle.

1918-1938 : Rome et reconnaissance internationale

Levi-Civita est nommé professeur à Rome.

Il élargit ses recherches à la mécanique analytique, aux équations différentielles et à la géométrie différentielle.

Il introduit notamment le concept de transport parallèle, fondamental pour comprendre comment les vecteurs évoluent dans un espace courbe.

Il est aussi l’auteur du symbole de Levi-Civita (εᵢⱼₖ…), un objet mathématique central dans l’algèbre tensorielle.

Bien que ce symbole ne soit pas directement utilisé dans les algorithmes GPS, le calcul tensoriel qu’il a contribué à créer est essentiel pour corriger les effets relativistes dans ces systèmes

1938 : lois raciales fascistes

Malgré sa notoriété mondiale, Levi-Civita est révoqué de l’université en raison de ses origines juives.

Privé de son poste, exclu de la vie scientifique, il choisit de rester en Italie, contrairement à d’autres savants juifs qui fuient à l’étranger

Isolé, il poursuit néanmoins ses réflexions en privé.

Rome, 1941

Tullio Levi-Civita meurt à 68 ans, sans avoir vu la fin de la guerre.

Son influence perdure : ses travaux sont à la base de la relativité générale et irriguent aujourd’hui la physique, l’ingénierie et l’informatique.

Levi-Civita incarne l’humilité scientifique : lorsqu’Einstein le remercia pour son aide précieuse, il répondit qu’il n’avait fait que son devoir.