de toutes masses matérielles, un mobile abandonné à lui-même doit
décrire une ligne droite? En ce cas vous reconnaissez l'existence
d'observateurs privilégiés, ceux pour lesquels cette ligne est droite.
Pour un autre observateur il arrive que cette ligne est une parabole.
Donc son point de vue est faux.
_Le relativiste_: Oui, je l'admets, mais en fait, il n'existe aucun
point de l'Univers où l'action des masses matérielles éloignées soit
nulle. Par conséquent votre mobile abandonné librement n'est qu'une
abstraction, et je ne peux fonder la science sur une abstraction
invérifiable. Tout l'effort du relativiste est de débarrasser la science
de ce qui n'a pas un sens expérimental.
Quant à l'observateur qui voit le mobile supposé décrire une ligne
parabolique, il interprétera son observation en disant que le mobile est
dans un champ de gravitation.
_Le newtonien_: Vous êtes donc obligé d'admettre que très loin de toute
matière, très loin de tous les astres, il peut exister ce que vous
appelez un champ de gravitation, que celui-ci varie selon la vitesse de
l'observateur, et qu'il pourra être très intense en dépit de la distance
des astres et même croître parfois avec cette distance. Ce sont des
hypothèses étranges et absurdes.
_Le relativiste_: Elles sont étranges mais je vous défie de démontrer
qu'elles sont absurdes. Elles le sont moins que de localiser et mettre
en mouvement un point isolé et indépendant de toute masse matérielle.
_Le newtonien_: Quant à moi j'imagine très bien un point matériel unique
dans l'Univers, et qui y posséderait une certaine position et une
certaine vitesse.
_Le relativiste_: Pour moi, au contraire, si un tel point matériel
existait, il serait absurde et impossible de parler de sa position et de
son mouvement. Ce point n'aurait ni position, ni mouvement, ni
immobilité. Ces choses ne peuvent exister que par rapport à d'autres
points matériels.
_Le newtonien_: Tel n'est pas mon avis.
_Le spectateur impartial_: Pour savoir qui a raison il faudrait faire
une expérience sur un point matériel soustrait à l'action du reste de
l'Univers. Pouvez-vous, messieurs, faire cette expérience?
_Le newtonien et le relativiste_ (_ensemble_): Non, hélas!
_Le métaphysicien_ (_survenant comme le troisième larron de la fable_):
Pour lors, messieurs, je vous engage à retourner à vos télescopes, à vos
laboratoires et à vos tables de logarithmes. Le reste me regarde.
_Le newtonien et le relativiste_ (_ensemble_): En ce cas nous sommes
bien sûrs de ne jamais rien apprendre de plus là-dessus que ce que nous
savons et croyons déjà.
* * * * *
Au demeurant, on ne saurait s'exagérer l'importance des clartés
nouvelles projetées dans la question de la relativité par l'intervention
de M. Paul Painlevé à l'Académie des Sciences. Le retentissement en sera
immense et durable.
L'admirable synthèse einsteinienne en sera-t-elle abattue?
S'ébranlera-t-elle jusqu'à crouler sous les controverses, les doutes,
les incertitudes dont nous venons de donner un bref aperçu? Je ne le
crois pas.
Quand Christophe Colomb a découvert l'Amérique, on eut beau jeu de lui
dire que ses prémisses étaient fausses et que s'il n'avait cru partir
pour les Indes, il n'eût jamais atteint un continent nouveau. Il aurait
pu répondre à la manière de Galilée: «Et pourtant je l'ai découvert.»
Celle qui donne de beaux résultats est toujours une bonne méthode.
Dès qu'il s'agit de plonger _au fond de l'inconnu pour trouver du
nouveau_, dès qu'il s'agit de savoir plus et mieux, la fin justifie les
moyens.
En montrant du doigt l'optique, la mécanique, la gravitation liées
solidement en une neuve gerbe, la déviation de la lumière par la gravité
qu'il a annoncée contre toute attente, les anomalies de Mercure qu'il a
le premier expliquées, la loi de Newton qu'il a embellie et précisée,
Einstein aurait le droit de s'écrier avec quelque orgueil: «Voilà ce que
j'ai fait.»
Les voies par lesquelles il a obtenu tous ces résultats admirables ne
sont pas exemptes, dit-on, de détours assez fâcheux et de fondrières.
C'est donc que plusieurs chemins, et même imparfaits, peuvent mener à
Rome et à la vérité. L'essentiel est d'y parvenir. Et ici la vérité, ce
sont des faits anciens rapprochés par une harmonie supérieure, ce sont
des faits nouveaux annoncés en des équations prophétiques et
vérifiés de la manière la plus surprenante.
Si la discussion des principes, si la théorie qui n'est que la servante
du savoir, hoche un peu devant l'œuvre d'Einstein ses épaules
serviles et infidèles, du moins l'expérience, source unique de toute
vérité, lui a donné raison.
On découvre aujourd'hui des formules brillantes que n'avait pas prévues
Einstein pour expliquer l'anomalie de Mercure, et la déviation de la
lumière. C'est bien, mais on ne saurait oublier que la première de ces
formules exactes, celle d'Einstein, a audacieusement précédé la
vérification.
Dans la bataille contre l'éternel ennemi, l'Inconnu, des tranchées
nouvelles ont été conquises. Certes, il importe de les organiser et de
creuser des cheminements qui y accèdent plus directement. Mais il faudra
demain marcher encore de l'avant, gagner encore du terrain. Il faudra,
par quelque détour théorique que ce soit, annoncer d'autres faits
nouveaux, imprévus et vérifiables. C'est ainsi qu'a fait Einstein.
Si c'est une faiblesse pour la doctrine einsteinienne de dénier toute
objectivité, tout privilège à l'un quelconque des systèmes de
référence... tout en utilisant un tel système pour les besoins du
calcul, cette faiblesse du moins aurait été aussi celle d'Henri
Poincaré.
Jusqu'à sa mort il s'est insurgé vigoureusement contre la conception
newtonienne. L'adhésion de ce puissant esprit qu'on retrouve à tous les
carrefours des découvertes modernes, suffirait à assurer le respect
à la doctrine relativiste.
D'un côté s'il y a Newton, devant qui se dresse maintenant un défenseur
ardent et persuasif, armé d'un vif génie mathématique, Paul Painlevé, de
l'autre il y a Einstein et près de lui Henri Poincaré. Déjà l'histoire
de part et d'autre de la même barricade nous avait montré Aristote
contre Épicure, Copernic contre les scholastiques.
Bataille éternelle d'idées qui est peut-être sans issue, si, comme le
croyait Poincaré, le principe de relativité n'est au fond qu'une
convention que l'expérience ne peut prendre en défaut parce que,
appliquée à l'Univers entier, elle est invérifiable.
Ce qui prouve que la doctrine einsteinienne est forte et vraie, c'est
qu'elle est féconde. Les êtres nouveaux dont elle a peuplé la science,
et qui sont les découvertes amenées et prédites par elle, sont-ils des
enfants légitimes? Les newtoniens disent que non. Mais dans une science
bien faite comme dans un état idéal, ce qui importe ce sont les enfants,
ce n'est pas leur légitimité.
Du moins la vigoureuse contre-offensive de M. Paul Painlevé aura ramené
dans leurs lignes les zélateurs trop pressés de l'évangile nouveau, qui
déjà pensaient avoir pulvérisé, sans espoir de revanche, toute la
science classique.
Chacun reste maintenant sur ses positions, et il n'est plus question de
considérer comme un enfantillage barbare la conception newtonienne du
monde.
En face une autre conception se dresse et voilà tout. Entre elles la
bataille est indécise et peut-être le sera toujours, les armes capables
de déclencher la victoire devant rester à jamais scellées dans l'arsenal
métaphysique.
* * * * *
Quoi qu'il advienne, la doctrine d'Einstein possède une puissance de
synthèse et de prévision qui nécessairement fondra son majestueux
ensemble d'équations dans la science de demain.
M. Émile Picard, secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences, qui
est un des esprits lumineux et profonds de ce temps, s'est demandé si
c'est un progrès de «chercher à ramener, comme l'a fait Einstein, la
Physique à la Géométrie».
Sans nous attarder à cette question qui est peut-être insoluble, comme
toutes les questions spéculatives, nous conclurons avec l'illustre
mathématicien que seuls importent l'accord des formules finales avec les
faits et le moule analytique où la théorie enferme les phénomènes.
Considérée sous cet angle, la théorie d'Einstein a la solidité de
l'airain. Son exactitude consiste dans sa force explicative et dans les
découvertes expérimentales prédites par elle et aussitôt réalisées.
Ce qui change dans les théories ce sont les images qu'on se crée des
objets entre lesquels la science découvre et établit des rapports.
Parfois on remplace ces images, mais les rapports restent vrais s'ils
reposent sur des faits bien observés.
Grâce à ce fonds commun de vérité, les théories les plus éphémères ne
meurent pas tout entières. Elles se transmettent, comme le flambeau des
coureurs antiques, la seule réalité accessible: les lois qui expriment
les rapports des choses.
Il arrive aujourd'hui que deux théories tiennent ensemble dans leurs
mains jointes le flambeau sacré. La vision einsteinienne et la vision
newtonienne du monde en sont deux reflets véridiques. Ainsi les deux
images polarisées en sens contraire, que le spath d'Islande nous montre
à travers son étrange cristal, participent toutes deux de la lumière du
même objet.
Tragiquement isolé, prisonnier de son «moi», l'homme a fait un effort
désespéré pour «sauter par-dessus son ombre», pour étreindre le monde
extérieur. De cet effort a jailli la Science dont les antennes
merveilleuses prolongent subtilement nos sensations. Ainsi nous avons
approché par endroits les brillantes parures de la réalité. Mais, à côté
du mystère rémanent, les choses qu'on sait sont aussi petites que les
étoiles du Ciel par rapport à l'abîme où elles flottent.
Einstein au fond de l'inconnu nous a dévoilé des clartés nouvelles.
Il est, et restera un des phares de la pensée humaine.
[Cul-de-lampe]
TABLE DES MATIÈRES
Pages.
INTRODUCTION 5
_CHAPITRE PREMIER_
LES MÉTAMORPHOSES DE L'ESPACE ET DU TEMPS
Pour écarter les difficultés mathématiques.—Les piliers de
la connaissance.—Le Temps et l'Espace absolus d'Aristote à
Newton.—Le Temps et l'Espace relatifs d'Épicure à Poincaré
et Einstein.—La Relativité classique.—Antinomie de
l'aberration des étoiles et de l'expérience de Michelson. 9
_CHAPITRE DEUXIÈME_
LA SCIENCE DANS UNE IMPASSE
La vérité scientifique et les mathématiques.—Le rôle exact
d'Einstein.—L'expérience de Michelson, nœud gordien de la
Science.—Les hésitations de Poincaré.—L'hypothèse étrange
mais nécessaire de Fitzgerald-Lorentz.—La contraction des
corps en mouvement.—Difficultés philosophiques et
physiques. 27
_CHAPITRE TROISIÈME_
LA SOLUTION D'EINSTEIN
Rejet provisoire de l'éther.—Interprétation relativiste de
l'expérience de Michelson.—Nouvel aspect de la vitesse de
la lumière.—Explication de la contraction des corps en
mouvement.—Le temps et les quatre dimensions de
l'espace.—L'«Intervalle» einsteinien seule réalité
sensible. 53
_CHAPITRE QUATRIÈME_
LA MÉCANIQUE EINSTEINIENNE
La mécanique fondement de toutes les sciences.—Pour
remonter le cours du temps.—La vitesse de la lumière est
une limite infranchissable.—L'addition des vitesses et
l'expérience de Fizeau.—Variabilité de la masse.—La
balistique des électrons.—Gravitation et lumière des
microcosmes atomiques.—Matière et énergie.—La mort du
Soleil. 78
_CHAPITRE CINQUIÈME_
LA RELATIVITÉ GÉNÉRALISÉE
La pesanteur et l'inertie.—Ambiguïté de la loi de
Newton.—Équivalence de la gravitation et d'un mouvement
accéléré.—L'obus de Jules Verne et le principe
d'inertie.—Pourquoi les rayons lumineux gravitent.—Comment
on pèse les rayons des étoiles.—Une éclipse d'où jaillit la
lumière. 113
_CHAPITRE SIXIÈME_
CONCEPTION NOUVELLE DE LA GRAVITATION
Géométrie et réalité.—La géométrie d'Euclide et les
autres.—Contingence du criterium de Poincaré.—L'univers
réel n'est pas euclidien mais riemannien.—Les avatars du
nombre π.—Le point de vue de l'ivrogne...—Lignes droites
et géodésiques.—La nouvelle loi d'attraction
universelle.—L'anomalie de la planète Mercure
expliquée.—Théorie gravitationnelle d'Einstein. 142
_CHAPITRE SEPTIÈME_
L'UNIVERS EST-IL INFINI?
Kant et le nombre des astres.—Étoiles éteintes et
nébuleuses obscures.—Extension et aspect de l'Univers
astronomique.—Diverses sortes d'Univers.—Le calcul de
Poincaré.—Définition physique de l'Infini.—L'Infini et
l'Illimité.—Stabilité et courbure de l'espace-temps
cosmique.—Étoiles réelles et étoiles virtuelles.—Diamètre
de l'Univers einsteinien.—L'hypothèse des bulles d'éther. 171
_CHAPITRE HUITIÈME_
SCIENCE ET RÉALITÉ
L'absolu einsteinien.—La Révélation par la
science.—Discussion des bases expérimentales de la
relativité.—Autres explications possibles.—Arguments en
faveur de la contraction réelle de Lorentz.—L'espace
newtonien peut être distinct de l'espace absolu.—Le réel
est une forme privilégiée du possible.—Deux attitudes en
face de l'inconnu. 186
_CHAPITRE NEUVIÈME_
EINSTEIN OU NEWTON?
Discussion récente du relativisme à l'Académie des
Sciences.—Les indices de l'espace privilégié de Newton.—Le
principe de causalité base de la science.—Examen des
objections de M. Painlevé.—Arguments newtoniens et
échappatoires relativistes.—Les formules de gravitation de
M. Painlevé.—Fécondité de la doctrine einsteinienne.—Deux
conceptions du monde.—Conclusion. 202
IMPRIMERIE
PAUL BRODARD
COULOMMIERS
* * * * *
Corrections
Page 23: «ont» remplacé par «dont» (emporte avec elle l'eau
dont elle est imbibée).
Page 43: «Ftizgerald» par «Fitzgerald» (Cela provient, d'après
Fitzgerald et Lorentz).
Page 53: «qu» par «qui» (sert de support aux rayons qui nous
viennent du Soleil).
Page 89: «celles» par «celle» (beaucoup plus petites que celle
de la lumière).
Page 117: «es» par «les» (Mais les relativistes pensent que).
Page 123: «Ommia» par «Omnia» (Omnia quapropter debent per inane
quietum).
Page 128: «âchent» par «lâchent» (ils lâchent en l'air une
assiette).
Page 160: «remaquable» par «remarquable» (a ceci de remarquable
qu'elle est le chemin le plus court).
Page 193: «mobille» par «mobile» (la vitesse du mobile par
rapport à l'éther).
Page 197: «es» par «les» (les événements de notre Univers
particulier).
Page 197: «un» par «en» (peut très bien être en mouvement dans
l'espace qui l'entoure).
Page 198: «agnoticisme» par «agnosticisme» (l'agnosticisme qui
nous dénie toute emprise sur l'absolu).
Page 204: «ciences» par «Sciences» (l'Académie des Sciences).
End of Project Gutenberg's Einstein et l'univers, by Charles Nordmann