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RELATIYITK

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Mais ce n’est pas du tout, ce semble, la pensée des fondateurs de la Relativité. Que, dans le développement de leur théorie, le symbolisme s’introduise à certuins endroits, ils l’accorderont sans doute volontiers. Au point de départ du moins, il n’y a encore aucune construction qui présente ce caractère. L'égalité de vitesse de deux rayons lumiv peut être constatée par l’expérience, indépendamment de toute théorie. L’expérience a-t-elle vérifié cette égalité ? — Oui, disent les Relativistes —. il semble dillicile de les contredire ; et personne jusqu’ici ne les a contredits. Donc jusqu'à nouvel ordre on ne peut leur contester ce droit de considérer l’isolropie de la vitesse de la lumière comme un t réel, existant dans la nature en dehors de notre esprit.

Une objection cependant a été faite par des adversaires de la Théorie. Peut-être pourra-t-on, disentils, pousser plus loin l’analyse de l’Ether élastique de Fresnel, et donner de l’isolropie de la vitesse de la lumière une explication différente de celle des Relativistes. Peut-être ! (Voir H. Poincahb, la Mécanique nouvelle, Gauthier- Villars, éd.). Actuellement les physiciens semblent peu disposés à suivre cette voie.

Troisième Rcma que

S- — H est utile de constater que l’Isotropie de la vitesse de la lumière est conforme au principe de Relativité tjue nous avons énoncé au début, suivant lequel les lois physiques sont indépendantes des conditions où se trouvent les observateurs (n° i). Ici c’est la vitesse de la lumière par rapport à l’observateur, qui est indépendante du mouvement de cet observateur.

Mais il en résulte cette conséquence, c’est qu’on ne peut déceler le mouvement d’un observateur par rapport à l’Eiher. La lumière a une vitesse par rapport à l’observateur ; elle n’en a pas par rapport à l’Ether. Elat de repos ou état de mouvement par rapport à l’Ether, sont des mots dénués de sens pour le physicien.

On en conclurait immédiatement que l’Ether n’existe pas, si son existence n'était pas nécessaire pour servir de substralum à la lumière, et aux phénomènes électromagnétiques. Ce quelque chose qui se déplace dans l’espace, et que nous appelons lumière, ou onde de T. S. F., existe en dehors de notre esprit ; et ce n’est pas une substance. Donc c’est un mode d'être d’une autre chose, qui existe en soi, et qui se manifeste ainsi à nos sens. Donnons encore, si on veut, à cette autre chose le nom d’Ether, mais à la condition de dépouiller ce mot de son sens ancien.

Pourrons-nous construire une représentation imaginative de ce nouvel Ether ? — C’est peu probable. — Du moins notre intelligence est-elle de taille à se faire un concept qui réponde à la réalité mystérieuse ? — Nous verrons comment les Relativistes s’y sont essayés.

Première Paktik

LA RELATIVITÉ RESTREINTE

Dàfloition du Temps propre et de la longueur propre

6. — Le premier problème qu’il s’agit de résoudre est celui-ci : « Comment différents observateurs, ea mouvement le 3 uns pur rapport aux autres, mesurent-ils les dimensions des objets et les durées des phénomènes » ?

La Relativité restreinte se borne à étudier le cas des mouvements rectilignes uniformes.

Nous ne pouvons mesurer un mouvement qu’en le rapportant à des points de repère matériels. Or ceux-ci « ont eux-mêmes en mouvement, car rien n’est immobile dans l’Univers. Donc nous ne mesurons que des mouvements relatifs.

Il est assez dillicile de délinir physiquement sans confusion possible ce qu’est un mouvement rectiligne uniforme. Mais nous pouvons utiliser le Principe d’inertie de la Mécanique classique, principe fondamental que rien n’oblige à abandonner.

« Le mouvement d’un élément matériel éloigné de

toute action extérieure est rectiligne et uniforme. » Autrement dit, ce mouvement n’a pas d’accélération.

[En mécanique, accélération veut dire changement de vitesse, soit en grandeur, soit en direction. Un mouvement rectiligne cesse d'être uniforme et devient accéléré, si sa vitesse augmente ou diminue. Un mouvement curviligne comporte nécessairement une accélération, caria vitesse change de direction, même si elle ne change pas de grandeur].

Supposons donc un observateur se déplaçant dans des parties de l’espace assez éloignées de la matière pour que son mouvement soit rectiligne uniforme. Tous les objets qui restent en repos par rapport à lui formeront ce que nous appellerons son <i domaine ».

Comment cet observateur va-t-il mesurer les longueurs et les durées ?

La mesure d’une grandeur est le rapport de cette grandeur à une autre de même nature, choisie pour unité.

L’isotropie de la vitesse de la lumière permettra de définir l'égalité de deux longueurs ou de deux distances, prises dans le domaine considéré. Une unité de longueur étant choisie, la mesure d’une longueur quelconque du domaine sera déterminée ; elle s’exprimera par un nombre. La longueur ainsi mesurée, nous l’appellerons « 'longueur propre ».

L'égalité de deux durées est chose plus dillicile à délinir. L’observateur a conscience de] sa durée personnelle, c’est-à-dire de la persévérance de son

« moi » dans la succession de ses différents états.

Tout autre être qui change, aura aussi sa durée. Mais la durée d’un phénomène ne tombe pas sous notre conscience immédiate, ni par nos sens, ni par notre intelligence. Pour comparer deux durées, il faudra les traduire en grandeurs comparables. On construira donc des horloges artificielles, clepsydre, sablier, chronomètre… On les réglera sur les mouvements les plus réguliers que l’on connaisse, par exemple sur l’oscillation d’un rayon lumineux entre deux miroirs parallèles, ou sur la période d’une radiation lumineuse. Alors deux durées seront dites égales, si elles correspondent à des déplacements égaux des aiguilles d’une horloge réglée. Une durée mesurée, nous l’appellerons le Temps.

La seconde de temps sera par définition le temps mis par la lumière pour parcourir 300.ooo kil., longueur propre comptée dans le domaine considéré.

Ainsi l’observateur pourra mesurer la durée de tout phénomène observable, et en particulier la durée de sa vie personnelle. Il pourra jalonner son domaine d’horloges identiques, et les synchroniser grâce à l’isolropie de la vitesse de la lumière. Cet ensemble d’horloges donnera le temps propre, commun à tout le domaine ; et ce sera en particulier le

« temps vécu « par l’observateur.

Remarquons en passantqu’il n’est pas nécessaire, pour la validité des raisonnements, que les inensu-